Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichspannungswandler zur Umwandlung einer höheren in
eine niedere Gleichspannung, bei dem der speisende Gleichstrom mittels der Emitter-Kollektor-Strecke
eines von einem Rechteckimpulsgenerator über einen Transformator an der Emitter-Basis-Strecke gesteuerten
Schalttransistors zerhackt und bei dem die mittels einer Längsdrossel und einer der Längsdrossel
zugeordneten Freilaufdiode geglättete Ausgaiigsspannung
durch Wahl des Verhältnisses der Dauer ■ eines Schaltimpulses zur Dauer des gesamten Schaltintervalls
einstellbar ist.The invention relates to a DC / DC converter for converting a higher into
a low direct voltage, at which the feeding direct current is generated by means of the emitter-collector path
one controlled by a square-wave generator via a transformer on the emitter-base path
Switching transistor chopped up and in which the means of a series choke and one of the series choke
associated freewheeling diode smoothed output voltage
by choosing the ratio of the duration ■ of a switching impulse to the duration of the entire switching interval
is adjustable.
Ein solcher Gleichspannungswandler ist durch die Zeitung »Philips Telecommunication Review«, vom
Juli 1961, S. 167, bekannt. Eine Rückkopplung ist dort nicht vorgesehen.Such a DC-DC converter is by the newspaper "Philips Telecommunication Review", from
July 1961, p. 167. A feedback is not provided there.
Es ist zwar bekannt, z. B. durch die deutsche Auslegeschrift 1181791, die Drossel mit einer Sekundär^
wicklung zu versehen und diese mit der Basis des als Schalter dienenden Transistors und dem Steuerimpulsgenerator
derart zu verbinden, daß sich während der Stromflußperioden eine Rückkopplung ergibt.
Dadurch tritt eine Versteilerung der Flanken der Schaltimpulse und eine Erhöhung des Wirkungsgrades
ein.Although it is known, e.g. B. by the German Auslegeschrift 1181791, the throttle with a secondary ^
to provide winding and this with the base of the transistor serving as a switch and the control pulse generator
to be connected in such a way that there is feedback during the periods of current flow.
This results in a steepening of the edges of the switching pulses and an increase in efficiency
one.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Gleichspannungswandler der eingangs genannten Art
den Steuerleistungsbedarf zu verringern.The invention is based on the object, in the case of the DC voltage converter of the type mentioned at the outset
to reduce the tax power demand.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Transformator eine weitere Wicklung aufweist,
die mit der Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors und dem aus Längsdrossel und
Freilaufdiode bestehenden Glättungsglied in solcher Polung in Reihe geschaltet ist, daß sich eine positive
Rückkopplung des über den Transistor fließenden Stromes über diese Wicklung und die Sekundärwicklung
des Transformators auf den Steuereingang des Schalttransistors ergibt.This is achieved according to the invention in that the transformer has a further winding,
the one with the emitter-collector path of the switching transistor and the one from the series choke and
Freewheeling diode existing smoothing element is connected in series in such a polarity that there is a positive
Feedback of the current flowing through the transistor via this winding and the secondary winding
of the transformer results in the control input of the switching transistor.
Durch diese Maßnahme ergibt sich die erwünschte Erhöhung des Wirkungsgrades bei Teillast, da über
die dritte Wicklung des Steuertransformators dem Schalttransistor jeweils nur so viel Steuerleistung zugeführt
wird, wie beim jeweiligen Laststrom erforderlich ist. Außerdem ist es möglich, Gleichspannungswandler
unterschiedlicher Leistungstypen mit demselben Steuerimpulsgenerator auszurüsten.This measure results in the desired increase in efficiency at part load, since over
the third winding of the control transformer is only fed so much control power to the switching transistor
as required for the respective load current. It is also possible to use DC-DC converters
to equip different power types with the same control pulse generator.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gleichspannungswandlers wird nachstehend an Hand
eines Schaltbildes beschrieben. Darin sind der Steuerimpulsgenerator und die Maßnahmen zur Änderung
des Verhältnisses von Rechteckimpulsdauer zu Schaltintervalldauer, die zur Erläuterung der Erfindung
nicht notwendig sind, fortgelassen.An embodiment of the DC-DC converter according to the invention is given below
a circuit diagram. This includes the control pulse generator and the measures to change it
the ratio of square pulse duration to switching interval duration, which are used to explain the invention
are not necessary, omitted.
Dem nvt einer Freilaufdiode D versehenen Glättungsglied aus Längsdrossei L und Querkondensator
C ist ein Lastwiderstand La nachgeschaltet und
ein elektronischer Schalter-in Form der Emitter-Kollektor-Strecke
eines Transistors T vorgeschaltet. Die Steuerimpulse gelangen über einen Übertrager Tr,
der die Wicklungen nv n2 und ns aufweist, an die
Emitter-Basis-Strecke des Transistors T. Die von der Wicklung nx auf die Wicklung n2 induzierte Spannung
macht den Transistor T leitend, und es fließt ein Strom vom Minuspol einer Betriebsspannungsquelle
über den Transistor T, die Wicklung n3 und die Drossel
L zum Lastwiderstand La. Die Wicklung n3 ist so
gepolt, daß sich tine positi\je· Rückkopplung des in
das Drossel-Kondensatorglied LC einfließenden Laststromes auf die Wicklung n2 ergibt. Da sich der
Strom durch, die Wicklung n9 zwischen dem Wert Null und einem vom Lasistrom abhängigen Höchstwert
ändert, läßt sich durch die Rückkopplung erreichen, daß die Steuerleistung für den Transistor T
zum größten Teil unmittelbar aus dem Leistungskreis entnommen wird. Die Wicklung H1 des Übertragers Tr
benötigt dann nur noch eine geringe Energie, die zur Einleitung des Stromflusses durch den Transistor Γ
notwendig ist. Dieser Energiebedarf ist so gering, daß Gleichspannungswandler für eine Leistung von
,einigen Watt bis zu mehreren hundert Watt mit demselben Steuerimpulsgenerator ausgerüstet werden
können.A load resistor La and an electronic switch in the form of the emitter-collector path of a transistor T are connected upstream of the smoothing element, which is provided with a freewheeling diode D and consists of a series choke L and a shunt capacitor C. The control pulses reach the emitter-base path of the transistor T via a transformer Tr, which has the windings n v n 2 and n s . The voltage induced by the winding n x on the winding n 2 makes the transistor T conductive, and a current flows from the negative pole of an operating voltage source via the transistor T, the winding n 3 and the inductor L to the load resistor La. The winding n 3 is polarized so that there is tine positive feedback of the load current flowing into the choke capacitor element LC to the winding n 2 . Since the current through the winding n 9 changes between the value zero and a maximum value dependent on the laser current, the feedback means that the control power for the transistor T is for the most part drawn directly from the power circuit. The winding H 1 of the transformer Tr then only requires a small amount of energy, which is necessary to initiate the flow of current through the transistor Γ. This energy requirement is so low that DC voltage converters can be equipped with the same control pulse generator for an output of a few watts to several hundred watts.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings