DE2723741C2 - - Google Patents
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- DE2723741C2 DE2723741C2 DE19772723741 DE2723741A DE2723741C2 DE 2723741 C2 DE2723741 C2 DE 2723741C2 DE 19772723741 DE19772723741 DE 19772723741 DE 2723741 A DE2723741 A DE 2723741A DE 2723741 C2 DE2723741 C2 DE 2723741C2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
Die Erfindung geht von einem Eintaktsperrwandler nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs aus.
Es ist ein solcher Eintaktsperrwandler bekannt (Electronics, 18. April 1966,
Seiten 90 bis 92), der keine Mittel zur Temperaturkompensation aufweist.
Eine Temperaturkompensation ist jedoch von großer Bedeutung, wenn der
Eintaktsperrwandler Temperaturschwankungen unterliegt. Die Temperaturkom
pensation läßt sich bei höheren Eingangsspannungen ohne Schwierigkeiten
realisieren; bei kleinen Eingangsspannungen, insbesondere von ungefähr
1 V, ergeben sich jedoch erhebliche Schwierigkeiten.
Der erfindungsgemäße Eintaktsperrwandler mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er bereits bei Ein
gangsspannungen ab 0,9 V eine zufriedenstellende Temperaturkompensation bei
hoher Verstärkung erzeugt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einer
einzigen Figur dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen
Eintaktsperrwandlers mit Temperaturkompensation.
In dem Schaltbild gemäß der einzigen Figur bezeichnet 10 einen mit dem
positiven Pol einer Eingangsspannungsquelle verbundenen Anschluß, der über
eine Reihenschaltung aus einer ersten Wicklung 11 eines Übertragers 12 und
einer Kollektor-Emitterstrecke eines npn-Schalttransistors 13 mit Masse
verbunden ist. Die Basis des Schalttransistors 13 ist über eine weitere
Reihenschaltung aus einer zweiten Wicklung 14 des Übertragers 12, einem
niederohmigen Widerstand 15 und der Kollektor-Emitterstrecke eines pnp-
Transistors 16 mit dem Anschluß 10 verbunden. Ein hochohmiger Widerstand
17, zu dem ein Kondensator 18 parallel geschaltet ist, überbrückt den
Widerstand 15 und die Schaltstrecke des Transistors 16. Der Verknüpfungs
punkt zwischen der ersten Wicklung 11 und dem Schalttransistor 13 ist über
eine Diode 19 mit einem Ausgang 20 verbunden, an dem die gleichgerichtete
Ausgangsspannung abnehmbar ist. Ein Glättungskondensator 21 liegt zwischen
dem Ausgang 20 und Masse. Der Ausgang 20 ist weiterhin über einen einstell
baren Widerstand 22 mit einem als Differenzverstärker ausgebildeten Regel
verstärker 23 verbunden, dessen Ausgang an die Basis des Transistors 16
angeschlossen ist. Dabei bildet der einstellbare Widerstand 22 zusammen mit
einem in Reihe dazu geschalteten Widerstand 24 einen Spannungsteiler für
die Ausgangsspannung, dessen Abgriff mit der Basis eines pnp-Transistors 30
verbunden ist. Der Abgriff eines weiteren, aus zwei Widerständen 31 und 32
bestehenden Spannungsteilers, der zwischen dem Anschluß 10 und Masse liegt,
ist an die Basis eines weiteren pnp-Transistors 33 angeschlossen, dessen
Kollektor mit Masse verbunden ist. Die miteinander verbundenen Emitter der
Transistoren 30, 33 sind über einen Widerstand 34 mit dem Anschluß 10 ver
bunden. Der Kollektor des Transistors 30 ist über die Kollektor-Emitter
strecke eines npn-Transistors 35 und einen dazu in Reihe geschalteten
Widerstand 36 an Masse angeschlossen. Der Abgriff eines weiteren, aus zwei
Widerständen 37 und 38 bestehenden Spannungsteilers, der zwischen dem An
schluß 10 und Masse liegt, ist mit der Basis des Transistors 35 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 35 ist erstens über einen Widerstand 39 mit
Masse und zweitens mit der Basis eines npn-Transistors 40 verbunden. Dabei
ist die Reihenschaltung aus der Schaltstrecke des Transistors 40 und einem
Widerstand 41 zwischen die Basis des Transistors 16 und Masse geschaltet.
Im folgenden wird zunächst die Wirkungsweise des aus den Bauteilen 12, 13,
17 und 18 bestehenden Sperrschwingers oder Sperrwandlers beschrieben. Beim
Einschalten der Eingangsspannung wird
der Basis des Schalttransistors 13 über den Widerstand 17, den
Kondensator 18 sowie die zweite Wicklung 14 des Übertragers 12
ein Strom zugeführt. Der Transistor 13 beginnt dadurch zu leiten.
Durch den Kollektorstrom, der über die erste Wicklung 11 des
Übertragers 12 fließt, wird eine Spannung in der zweiten Wick
lung 14 induziert. Die Wicklungen sind so angeschlossen, daß sie
eine Mitkopplung verursachen. Der Transistor 13 wird voll durch
gesteuert. Der Strom durch die erste Wicklung 11 steigt linear
an, bis der Kollektorstrom gleich dem Produkt des Basisstroms mit
dem Stromverstärkungsfaktor B des Transistors ist. Der Kollektor
strom bleibt dann konstant. Da keine Flußänderungen mehr im Über
trager 12 bewirkt werden, wird in der zweite Wicklung 14 keine
Spannung mehr induziert. Der Schalttransistor 13 beginnt zu sperren.
Die Spannung an seinem Kollektor ändert ihre Polarität und dadurch
auch die in der zweiten Wicklung 14 induzierte Spannung. Der
Transistor 13 sperrt vollständig, und es entsteht der sogenannte
Rückschlagimpuls. Wenn die im Übertrager 12 gespeicherte Energie
entladen ist, beginnt wieder der gleiche Vorgang. Der Rückschlag
impuls wird durch die Gleichrichterdiode 19 gleichgerichtet und
durch den Kondensator 21 geglättet, so daß an der Ausgangsklemme 20
eine erhöhte Gleichspannung entsteht.
Diese gewonnene Ausgangsspannung wird durch den Spannungsteiler
22, 24 heruntergeteilt und mit der durch den Spannungsteiler
31, 32 heruntergeteilten Eingangsspannung verglichen. Besteht eine
Differenz, so wird diese durch den im wesentlichen aus den
Transistoren 30, 33 bestehenden Differenzverstärker verstärkt.
Durch den Kollektor des Transistors 30 wird der Tran
sistor 40 gesteuert und somit die Differenz weiterhin ver
stärkt. Der Transistor 40 steuert wiederum den Transistor 16,
der als regelbarer Widerstand geschaltet ist, das heißt, der
Widerstand seiner Schaltstrecke ändert sich in Abhängigkeit
der Differenz von Regelgröße und Führungsgröße am Differenz
verstärker. Durch die Schaltstrecke dieses Transistors 16
wird der maximale Basisstrom des Transistors 13 und damit
auch der maximale Kollektorstrom bestimmt. Dies wiederum be
stimmt die im Übertrager 12 gespeicherte Energie, diese die
Höhe des Rückschlagimpulses und diese wiederum die Ausgangs
spannung des Wandlers. Wird die Ausgangsspannung durch den
einstellbaren Widerstand 22 auf einen bestimmten Wert einge
stellt, so wird der Regelkreis diesen immer konstant halten,
auch wenn sich die Last am Ausgang ändert. Bei höherer Be
lastung verbleibt der Transistor 30 länger in seinem leitenden
Zustand, und der Übertrager 12 wird mit einer höheren Energie
beaufschlagt. Im Leerlauf ist die Leitzeit des Transistors 13
kürzer, wodurch eine sehr geringe Stromaufnahme im Leerlauf
erzielt wird.
Der Transistor 35 sowie die Widerstände 36 bis 38 dienen der
Temperaturkompensation. Die Kollektorstrom-Änderungen des
Transistors 30 in Abhängigkeit von der Temperatur werden durch
den Transistor 35 kompensiert. Steigt zum Beispiel infolge
einer Temperaturerhöhung der Kollektorstrom des Transistors 30
an, so wird die Erhöhung über den ebenfalls leitender gewor
denen Transistor 35 nach Masse hin abgeleitet und kann nicht
zur Basis des Transistors 40 fließen. Bei Temperaturverringe
rung treten die umgekehrten Verhältnisse auf.
Claims (2)
1. Eintaktsperrwandler zum Erzeugen einer, von
der Eingangsspannung verschiedenen Ausgangsspannung mit einem
Regelkreis zur Regelung der Ausgangsspannung des Eintaktsperr
wandlers und mit einem als Transistor ausgebildeten veränderbaren
Widerstand, der durch die Stellgröße des einen Tansistor-Differenzverstärker
enthaltenden Regelkreises steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwecks Temperaturkompensation in einem Zweig des Differenzverstärkers (23) die Schaltstrecke
eines Transistors (35) geschaltet ist, dessen Basis durch die Ein
gangsspannung über einen Spannungsteiler (37, 38) beaufschlagt ist.
2. Eintaktsperrwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
Reihe zu der Schaltstrecke des Transistors (35) ein Widerstand (36)
geschaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772723741 DE2723741A1 (de) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | Eintaktsperrwandler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772723741 DE2723741A1 (de) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | Eintaktsperrwandler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2723741A1 DE2723741A1 (de) | 1978-12-07 |
DE2723741C2 true DE2723741C2 (de) | 1988-10-27 |
Family
ID=6009901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772723741 Granted DE2723741A1 (de) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | Eintaktsperrwandler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2723741A1 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB949081A (en) * | 1961-01-02 | 1964-02-12 | Marconi Co Ltd | Improvements in or relating to voltage stabilisers |
DE2449388A1 (de) * | 1974-10-17 | 1976-04-22 | Olympia Werke Ag | Gegentakt-gleichspannungswandler |
-
1977
- 1977-05-26 DE DE19772723741 patent/DE2723741A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2723741A1 (de) | 1978-12-07 |
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