philips: Funktionsbeschreibung Überstromabschaltung im Philips PE1532

Da ich von einem Besitzer eines solchen Gerätes gebeten wurde, die Funktionsweise der darin vorhandenen Überstromabschaltung zu erklären, habe ich mir diese angesehen und beschrieben. Zumal die Funktionsweise wohl nicht jedem sofort ersichtlich ist, möchte ich die Beschreibung hier im RM auch anderen Interessierten zur Verfügung stellen.

Die obere Hälfte des Schaltungsteils BV1 (vgl. Schaltbild) mit dem Thyratron B182 (Typ PL2D21) und dem Glimmstabilisator B181 (Typ 85A2) erfüllt 2 Aufgaben: Die Einschaltung der Ausgangsspannung 0...500V und eine rücksetzbare Überstromabschaltung.

Funktional realisiert wurde das im Grunde mit einer Kippstufe, genauer gesagt mit einem ein RS-Flipflop. Dabei wird der Set-Eingang digital durch den Drucktaster SK2 (rechts oben) aktiviert.

Der Reset-Eingang ist für ein analoges Signal ausgelegt. Er wird dadurch aktiviert, daß seine Eingangsspannung einen bestimmten Schwellwert überschreitet, wobei dieses Eingangssignal grob gesprochen proportional zum Laststrom des Netzgerätes ist. Der Schwellwert entspricht der Überstromabschaltung bei ca. 700 mA.

Vom Ausgang des Flipflops (nachfolgend FF abgek.) wird die Steuergitter- und die Schirmgitterspannung der acht Lastregelröhren EL34 beeinflußt, wodurch die Ausgangsspannung ein- bzw. ausgeschaltet wird.

 

Nun zu dem, was in der Schaltung genau passiert:

Das FF ist technisch mit dem Thyratron B182 und dem Relais RE181 realisiert. Als Referenzspannungsquelle für den Schwellwerteingang wird der Glimmstabilisator B181 mit einer Brennspannung vom 85V verwendet.

Wird der Einschaltdrucktaster SK2 betätigt, so fließen über dessen linken Schließerkontakt die positiven Halbwellen eines Wechselstroms durch die Spule des Relais RE181 und das durch die somit anliegende Spannung gerade gezündete Thyratron. Das Relais zieht an.

Über den rechten Schließerkontakt des Relais wird dieser pulsierende Stromfluß auch nach dem Loslassen von SK2 aufrecht erhalten. (Selbsthalteschaltung) --> Das FF ist gesetzt.

Der linke Schließerkontakt des Relais verbindet die Schirmgitter der acht Lastregelröhren EL34 mit einer konstanten pos. Gleichspannung gegenüber deren Kathode, die von B141 und dem nachfolgenden Filterglied erzeugt wird.

Der mittlere Schließerkontakt des Relais verbindet den unteren Öffnerkontakt des Tasters SK2 mit der von der Reglerröhre B52 erzeugten Steuerspannung, die wiederum noch durch den Schaltungsteil OE1 mit einer in den 4 Stufen für die 4 Ausgangsspannungsbereiche geschalteten Gleichspannung beaufschlagt wird.

Wird nun der Einschaltdrucktaster SK2 losgelassen, verbindet dessen Öffnerkontakt auch die Steuergitter der acht Lastregelröhren EL34 mit der von der Reglerröhre B52 erzeugten Steuerspannung. --> Die Regelung des Netzteils ist nun vollständig in Betrieb.

Nach Schließen von SK3 kann Laststrom am Ausgang entnommen werden.

Steigt nun der Laststrom des Netzgerätes an, so wachsen mit ihm die Spannungsabfälle über den Kathodenwiderständen (R29, R30 etc.) der acht Lastregelröhren EL34 an. Zusammengekoppelt über Dioden (GR21, GR22 etc.) ist der größte unter den 8 gebildeten Spannungsabfällen maßgebend.

Diese Spannung wird nun über die Anschlußpunkte 51 (pos.) und 47 (neg.) dem Schaltungsteil BV1 übergeben. Dort wird sie mit R183 grundbelastet und dem etwas unübersichtlich dargestellten, unsymmetrischen Tiefpass bestehend aus R187, GR181 und C183 zugeführt.

Der Tiefpass hat die Aufgabe, kurze Spannungsspitzen (entspr. Laststromspitzen) wegzufiltern, um die Überstromabschaltung nicht zu flink auszulösen. Sinkt die Spannung wieder zu kleineren Werten wird der Tiefpass schnell über GR181 entladen, so daß auch mehrere kurze Spitzen nacheinander (Prellen) nicht so schnell zum Ansprechen der Überstromabschaltung führen.

Liegt aber für unzulässig lange Zeit eine Überstrom vor, wird C183 des Tiefpasses hoch aufgeladen.

Der Spannungsabfall über C183 bewirkt gleichspannungstechnisch eine pos. Anhebung des Kathodenpotentials von Thyratron B182 gegenüber dessen konstanter Steuergitterspannung, d. h. die positive Steuergittervorspannung wird kleiner.

Das Thyrathron befindet sich also in Gitterbasisschaltung, sprich angesteuert wird über die Kathode.

Die Steuergitterspannung für das Thyratron wird (wie schon die Schirmgitterspannung für die 8x EL34) von B141 und dem nachfolgenden Filterglied erzeugt und dann über R181 und B181 stabilisiert. Heruntergeteilt über R182 und den Trimmer R186 sowie den Gittervorwiderstand R184 gelangt sie fest eingestellt an das Gitter der Thyratrons.

Ist nun das Kathodenpotential von B182 so weit pos. angestiegen, sprich die pos. Gittervorspannung so klein geworden, daß das Thyratron bei den nächsten pos. Halbwellen der an seiner Anode anliegenden Wechselspannung nicht mehr zündet, fällt das Relais ab und das FF ist zurückgesetzt.

Der linke Öffnerkontakt des Relais verbindet nun die Schirmgitter der acht Lastregelröhren EL34 mit der pos. Ausgangsspannung des Netzgerätes, also mit einem Potential nahezu gleich dem der Kathoden. Das sperrt die Lastregelröhren.

Der mittlere Öffnerkontakt des Relais verbindet ferner die Steuergitterspannung mit dem Masseausgang des Netzgerätes. Durch die zu null gewordene Schirmgitterspannung reicht eine Steuergitter von ebenfalls null aus, um die Ausgangsspannung des Netzgerätes auf null zu halten.

Wird der Einschaltdrucktaster SK2 betätigt, obwohl die Überlast am Ausgang nicht entfernt wurde, wird das FF zwar gesetzt, es fließt aber nur kurz Laststrom, denn das Thyratron wird nach Aufladung von C183 gleich wieder erlöschen und das FF zurückgesetzt, auch dann, wennman den SK2 länger gedrückt hält.

Wird nun in Abwesenheit von Überlast der Einschaltdrucktaster SK2 betätigt bleibt das FF gesetzt.

Stefan Müller, 06.07.2017

 

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