DE2819676A1

DE2819676A1 - Schalt-netzteil fuer hohe eingangsspannungen

Info

Publication number: DE2819676A1
Application number: DE19782819676
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Luettich
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1979-12-20

Description

"Schalt-Netzteil " für hohe Eingangsspannungen"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Verbraucherspeisung mit Halbbrückenwandler als Gleichspannungswandler, bei der zwischen den Eingangsklemmen Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, denen jeweils die Reihenschaltung einer Primärwicklung eines Transformators mit einem Schalttransistor parallel liegen und bei der eine Sekundärwicklung des Transformators mit Dioden und einer Drossel beschaltet ist.
Die Erfindung bezieht sich desweiteren auf eine Schaltungsanordnung zur Verbraucherspeisung mit Doppeldurchflußwandler als Gleichspannungswandler, bei der jeweils in Reihe zu einer Primärwicklung eines Transformators ein Schalttransistor liegt und bei der Sekundärwicklungen der Transformatoren mit Dioden und einer Drossel beschaltet sind.
Die erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen zur Verbraucher-Speisung bzw. Schalt-Netzteile mit Gleichspannungswandlern können zur potentialfreien Stromversorgung elektronischer Verbraucher aus Gleich- oder Wechselstromnetzen Anwendung finden.
Ein Schalt-Netzteil bzw. getaktetes Netzgerät mit sogenanntem "Halbbrückenwandler" ist beispielsweise aus der BBC-Druckschrift D NG 70181 D, BBC-Netzgeräte Cetact, Baureihe 200, Ein- und Mehrfach-Ausgang, Techn. Daten, Projektierungshinweise, Seite 2, Bild 1, bekannt. Das getaktete Netzgerät wird mit einer festen Taktfrequenz von 20 kllz betrieben, die Ausgangsspannung wird über Impulsbreitenregelung der netzseitig angeordneten Leistungsstufe mit Schalttransistoren stabilisiert.
Ein getaktetes Netzgerät mit sogenanntem "Doppeldurchflußwandler" ist beispielsweise aus dem ValvoZeminarSchalt-Netzteile, Februar 1977, Vortragsreihe der Technischen Akademie Eßlingen, Kapitel Durchflußwandler, Seite 7, Bild 7, bekannt. Der Doppeldurchflußwandler eig-net sich gut für Schalt-Netzteile hoher Leistung mit einem Ausgang.
Diese bekannten Schalt-Netzteile haben den Nachteil, daß sich bei Einsatz der derzeit handelsüblichen Schalttransistoren nur etwa 350...400 V Eingangsgleichspannung sicher beherrschen lassen. Damit ist es nicht möglich, ein Schalt-Netzteil im Direktbetrieb am Drehstromnetz 3 x 380 V zu betreiben, da hierbei unter Einberechnung einer Netzspannungstoleranz von + 20% eine Zwischenkreisgleichspannung von 650 V auftritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schalt-Netzteil mit Gleichspannungswandler derart zu gestalten, daß es für hohe Eingangsspannungen, insbesondere für den Betrieb an einem dreiphasigen Drehstromnetz, geeignet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Schalt-Netzteil mit Halbbrückenwandler erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei Halbbrückenwandler in Reihe geschaltet sind, die auf einem gemeinsamen Transformatorkern des Transformators arbeiten, wobei jeweils paarweise aufeinanderfolgende Primärwicklungen des Transformators gleichen Wickelsinn aufweisen und jeweils nicht benachbarte Schalttransistoren in Gleichtakt ansteuerbar sind.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei einem Schalt-Netzteil mit Doppeldurchflußwandler erfindungsgemäß darin, daß die einzelnen Durchflußwandler in Reihe geschaltet sind, wobei in Reihe zwischen Eingangsklemmen liegende Kondensatoren vorgesehen sind, denen jeweils die Reihenschaltung aus der Primärwicklung eines Transformators mit einem Schalttransistor parallel geschaltet ist.
Die Die Entmagnetisierungswicklungen der Transformatoren speisen dabei dabei auf den der entsprechenden Primärwicklung parallel liegenden Kondensator.
Alternativ hierzu können die Entmagnetisierungswicklungen der Transformatoren auch auf den der benachbarten Primärwicklung parallel liegenden Kondensator speisen.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Spannungsbeanspruchung der Schalttransistoren im Vergleich zu herkömmlichen Schalt-Netzteilen reduziert wird. Es können also höhere Eingangsspannungen als bisher üblich angelegt werden. Die erfindungsgemäßen Schalt-Netzteile haben einen hohen Wirkungsgrad 1 und geringe Verlustwärme. Schalt-Netzteile mit Doppeldurchflußwandler sind ferner unempfindlich gegen Streuung der Bauelemente, d.h. insbesondere gegen Streuung der Schalttransistoren.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schalt-Netzteil mit Halbbrtickenwandler, Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Schalt-Netzteil mit Doppeldurchflußwandler, Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2, Fig. 4a die interessierenden zeitlichen Verläufe von Ansteuerbis 4f signalen, Spannungen und Strömen.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Schalt-Netzteil mit Halbbrückenwandler dargestellt. Zwischen Eingangsklemmen 1 und 2 der Schaltung liegt die Eingangsgleichspannung Ue an, wobei Klemme 1 mit dem positiven Pol, Klemme 2 mit dem negativen Pol verbunden ist. Die stabilisierte Ausgangsspannung UA kann an Ausgangsklemmen 3 und 4 abgegriffen werden, wobei Klemme 3 positive, Klemme 4 negative Polarität aufweisen.
Zwischen den Eingangsklemmen 1 und 2 sind vier Kondensatoren C1 C2, C3 und C4 in Reihe angeordnet. Die Verbindungspunkte zwischen den Kondhnsatoren C1, C2 C3> C4 untereinander und die beiden Endpunkte der Kondensator-Reihenschaltung sind vier Primärwicklungen 5,6,7 und 8 eines Transformators 9 zugeführt, wobei die Primärwicklungen 5,6,7,8 jeweils gleichartig sind und auf den gleichen Transformatorkern arbeiten, jedoch teilweise unterschiedlichen Wickelsinn aufweisen. Die Primärwicklungen 5 und 7 sowie 6 und 8 haben jeweils gleichen Wickelsinn.
Im einzelnen ist Klemme 1 mit Kondensator C1 und einer Anschlußklemme der Primärwicklung 5 verbunden, deren weitere Anschlußklemme über der Eollektor-Emitter-Strecke eines Schalt- bzw.
Leistungstransistors T1 an der Verbindung der Kondensatoren cl und C2 sowie einer Anschlußklemme der Primärwicklung 6 liegt.
Die weitere Anschlußklemme der Primärwicklung 6 ist über der Eollektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors T2 der Verbindung der Kondensatoren C2 und C3 sowie einer Klemme der Primärwicklung 7 zugeführt.
Die weitere Anschlußklemme der r imärwicklung-7 liegt über der Eollektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors T3 an der Verbindung der Eondensatoren C3 und C4 sowie an einer Anschlußklemme der Primärwicklung 8. Die weitere Anschlußklemme dieser Primärwicklung 8 ist über der Eollektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors T4 der Eingangsklemme 2 und dem Kondensator C4 zugeführt.
Der Transformator 9 weist eine Sekundärwicklung 10 mit Mittelanzapfung auf. Die beiden äußeren Klemmen der Sekundärwicklung 10 sind über Dioden D1 und D2 zusammengeschaltet und über eine Drossel 11 der Ausgangsklemme 3 zugeführt. Die Dioden D1, D2 sind dabei kathodenseitig verbunden. Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung 10 ist der Ausgangsklemme 4 zugeführt. Zwischen den Ausgangsklemmen 3 und 4 ist ein Kondensator C5 angeordnet.
Die Kollektor-Emitter-Spannungen an den Schalttransistoren T1, T2, T3 und T4 sind jeweils mit UCEl, UCE2' UCE3 und UCE4 bezeichnet. Die vor der Drossel 11 abfallende Spannung ist mit UA' und der ausgangsseitig über Klemme 3 fließende Strom ist mit IA gekennzeichnet. Die Spannungen zwischen den Kollektoren der Transistoren T1, T2, T3, T4 und der als Eezugsklemme dienenden Klemme 2 sind mit U1, U2, U3, U4 bezeichnet, wobei UCE4 der Spannung U4 entspricht.
In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Schalt-Netzteil mit Doppeldurchflußwandler dargestellt. Zwischen Eingangsklemmen i2 und 13 der Schaltung liegt die Eingangsgleichspannung UE an, wobei Klemme 12 mit dem positiven Pol, Klemme 13 mit dem negativen Pol verbunden ist. Die stabilisierte Ausgangsspannung UA kann an Ausgangsklemmen 14 und 15 abgegriffen werden, wobei Klemme 14 positiv, Klemme 15 negative Polarität aufweisen. Zwischen den Eingangsklemmen 12 und 13 sind zwei Kondensatoren C6 und C7 in Reihe angeordnet. Im einzelnen ist Klemme 12 mit dem Kondensator C6, mit der Anschlußklemme einer Primärwicklung 16 und mit der Anschlußklemme einer Entmagnetisierungswicklung 17 eines Transformators 18 verbunden. Die weitere Anschlußklemme der Primärwicklung 16 ist über die tollektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors T5 der gemeinsamen Verbindung der gondensatoren C6 und C7 sowie der Anschlußklemme einer Primärwicklung 19 und der Anschlußklemme einer Entmagnetisierungswicklung 20 eines Transformators 21 zugeführt. Die beiden Entmagnetisierungswicklungen 17 und 20 sind über eine Diode D3 miteinander verbunden, wobei die Diode D3 kathodenseitig an Wicklung 17 liegt.
Die weitere Anschlußklemme der Primärwicklung 19 ist über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors T6 mit dem Kondensator C7, der Eingangsklemme 13 und über eine Diode D4 mit der Entmagnetisierungswicklung 20 verbunden, wobei die Diode D4 kathodenseitig an Wicklung 20 liegt.
Die Transformatoren 18 bzw. 21 leisen SeL-undärwicklungs 22 bzw.
23 auf. Die Ausgangsklemme 14 liegt über einer Drossel 24 und einer Diode D5 an einer ersten Anschlußklemme der Sekundärwicklung 22 sowie über einer Diode D6 an einer ersten Anschlußklemme der Sekundärwicklung 23, wobei die Dioden D5 und D6 kathodenseitig verbunden sind. Die jeweils weiteren Anschlußklemmen der Wicklungen 22 und 23 sind direkt der Ausgangsklemme 15 zugeführt.
Eine Diode D7 überbrückt jeweils die Ausgänge der beiden parallel liegenden Wicklungen 22 und 23 und liegt dabei kathodenseitig an den Dioden D5 und D6. Zwischen den Ausgangsklemmen 14 und 15 ist ein Kondensator C8 angeordnet. Die Transformatoren 18 und 21 weisen jeweils gleichen Wickelsinn auf. Die in den Zeichnungen eingetragenen Punkte zeigen dabei den Wickelsinn auf.
Die Kollektor-Emitter-Spannungen an den Schalttransistoren T5 und T6 sind jeweils mit UCE5 und UCE6 bezeichnet. Die vor der Drossel 24 abfallende Spannung ist mit UAt und der ausgangsseitig über Klemme 14 fließende Strom ist mit 1A gekennzeichnet.
Die Spannungen zwischen den Kollektoren der Transistoren lT6 und der als Bezugsklemme dienenden Klemme 13 sind mit U5, U6 bezeichnet, wobei UcE6 der Spannung U6 entspricht.
In Fig. 3 ist eine Variante des erfindungsgemäßen Schalt-Netzteiles mit Doppeldurchflußwandler gemäß Fig. 2 dargestellt, und zwar sind die Entmagnetisierungswicklungen 17 und 20 der Transformatoren 18 und -21 in anderer Weise als unter Fig. 2 betrieben verschaltet.
Die eine Anschlußklemme der Wicklung 17 liegt nicht mehr an der Klemme 12, sondern an der Verbindung der Kondensatoren C1 und C2. Die weitere Anschlußklemme der Wicklung 17 ist über die Diode D3 der Klemme 13 zugeführt, wobei die Diode D3 kathodenseitig an Klemme 17 liegt.
Die eine Anschlußklemme der Entmagnetisierungswicklung 20 liegt nicht mehr am Verbindungspunkt der Kondensatoren C6 und C7, sondern an Eingangsklemme 12. Die weitere Anschlußklemme der Wicklung 20 ist über die Diode D4dem Verbindungspunkt der Kondensatoren C6 und C7 zugeführt, wobei die Diode D4 kathodenseitig an Klemme 20 liegt. Die weitere Beschaltung der Anordnung gemäß Fig. 3 ist analog der unter Fig. 2 beschriebenen.
Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schalt-Netzteile erläutert.
Die Schalt-Netzteile sollen dabei allgemein eine galvanisch der netzseitigen Eingangsspannung getrennte, stabilisierte Ausgangs-Gleichspannung abgeben. Das eingangsseitig anliegende dreiphasige Spannungssystem 380 V wird mittels eines nicht dargestellten Gleichrichters gleichgerichtet, gesiebt und diese Gleichspannung UE wird den Eingangsklemmen 1 und 2 bzw. 12 und 13 zugeführt. Eine umzüformende Gleichspannung wird den Eingangsklemmen 1 und 2 bzw. 12 und 13 direkt zugeführt.
Eine ungefahr gleichmäßige Spannungsaufteilung der Eingangsspannung UE auf die einzelnen Primärwicklungen 5,6,7 und 8 des Transformators 9 wird durch den kapazitiven Spannungsteiler C1,C2,C3' und C4 beim Halbbrückenwandler-Netzgerät hergestellt, beim Doppeldurchflußwandler-Netzgerät erfolgt die kapazitive Spannungsteilung der Eingangsspannung UE auf die Primärwicklung/16 und 19 der Transformatoren 18 und 21 durch die Kondensatoren c6 und C7.
Die so erhaltenen Gleichspannungen werden mit Hilfe der schnell; schi tenden Transistoren T1, T2, T3, T4, T5 und T6 zerhackt.
Die Schalttransistoren werden dabei mit einer festen Taktfrequenz von beispielsweise 20 kHz betrieben.
Es sind selbstverständlich auch andere Taktfrequenzen einsetzbar, jedoch sollte die Taktfrequenz über der oberen Hörgrenze des menschlichen Gehörs liegen, um Störfreiheit zu erzielen.
Die Leistungstransistoren T1...T6 werden üblicherweise potential frei von einer Steuerlogik über hier nicht dargestellte über trager an ihren Basen angesteuert und dienen als geregelte Schalter. Mit Hilfe der schnellen Schalt- bzw. Leistungstransistoren T1 ... T4 bzw. T5, T6 wird eine 20 kHz-Wechselspannung erzeugt, die den Leistungsübertragern, d.h. den Transformatoren 9 bzw 18 und 21 zugeführt wird.
Die Transformatoren 9, 18, 21 übersetzen diese Wechselspannung auf die gewünschte Potentialebene und übernehmen gleichzeitig die Potentialtrennung. Die an den Sekundärwicklungen 10 bzw. 22, 25 der Transformatoren 9 bzw. 18, 21 gewonnenen Spannungen werden jeweils durch die Dioden D1, D2 bzw. D5, D6 gleichgerichtet und mittels der Drossel-Eondensator-Anordnungen 11, C5 bzw. 24, C8 gesiebt.
Beim Schalt-Netzteil mit Halbbrückenwandler gemäß Fig. 1 wirken D1 und D2 als Freilaufdioden, beim Schalt-Netzteil mit Doppeldurchflußwandler gemäß Fig. 2, 3 wirktD7 als Freilaufdiode.
Die gewünschte Ausgangsspannung UA wird durch Verstellen der Breite des Ansteuersignales für die Schalttransistoren T1 ... T6 eingestellt und über eine Impulsbreitenregelung stabilisiert.
Das Tastverhätlnis der 20 kHz-Steuerspannung für die Leistungstransistoren T1 ... T6 wird dabei je nach gewünschter Ausgangsspannung UA bei fester Taktfrequenz verändert, und zwar wird mit steigender Impulsbreite die Ausgangs spannung UA größer.
Eine weitere Möglichkeit der Veränderung der Ausgangsspannung UA besteht darin, die Taktfrequenz zu beeinflussen.
Werden mehr als eine Ausgangsspannung gefordert, so wird die Anzahl der Sekundärwicklungen der Leistungsübertrager, d.h. der Transformatoren 9 bzw. 18 und 21 entsprechend erhöht, wobei die Anzahl der Sekundärwicklungen des Leistungsübertragers stets der Anzahl der Ausgangsspannungen ist.
Zur Funktionsweise des Netzgerätes mit Halbbrückenwandler gemäß Fig. 1 werden im folgenden die interessierenden zeitlichen Verläufe von Ansteuersignalen, Spannungen und Strömen gemäß Fig. 4 betrachtet.
In Fig. 4a sind die Ansteuersignale 5T1 und 5T3 für die Transistoren T1 und T3 sowie in Fig. 4b die Ansteuersignale 5T2 und 5T4 für die Transistoren T2 und T4 dargestellt.
Die Transistoren T1 und T3 befinden sich in den Zeiträumen t1 Z t#t2, t11 c tt2', t1tt - tct2tt ... in leitendem Zustand, d.h. ihre Kollektor-Emitter-Strecken sind durchgesteuert (in Fig. 4: H o Ein-Zustand, L 2 Aus-Zustand des Transistors).
Die Transistoren T2 und T4 leiten in den Zeiträumen t3 < t3' e t#t4' ... und befinden sich in den übrigen Zeiträumen im Sperrzustand.
In Fig. 4c sind die zeitlichen Verläufe der Spannungen zwischen den Kollektoren der Transistoren T1, T2, T3, T4 und der Klemme 2 des Halbbrückenwandler-Netzteiles gemäß Fig. 1 dargestellt.
Die Transistoren T1 und T3 sowie die Transistoren T2 und T4 werden jeweils gemeinsam, die Transistorpaare T1/T3 und T2/T4 jeweils im Gegentakt angesteuert, wobei im Anschluß an jede Leitphase sämtliche Transistoren gesperrt sind.
Wie aus Fig. 4c ersichtlich ist, weist die Spannung U1 (strichpunktiert dargestellt) im Zeitraum t1 r t't2 ihren Minimalwert 3/4 UE auf (Transistor T1 befindet sich im leitenden Zustand), die Spannung U2 (gepunktet dargestellt) erreicht ihren Maximalwert UE (Transistor T2 befindet sich im Sperrzustand), die Spannung U3 (gestrichelt dargestellt) weist ihren Minimalwert 1/4 UE auf (Transistor T3 leitet) und die Spannung U4 (durchgezogener Linienzug) erreicht ihren Maximalwert 1/2 UE (Transistor T4 sperrt). Die vor der Drossel 11 abfallende Spannung A UA' weist im Zeitraum t1 # t't2 ihren Scheitelwert UA' auf (Fig. 4e).
Der über die Ausgangsklemme 3 abfließende Strom IA steigt von seinem Min imalwert IAU zum Zeitpunkt t1 auf seinen Maximalwert AIA zum Zeitpunkt t2 (Fig. 4f).
Im nachfolgenden Zeitraum t2 # t'tD sind sämtliche Transistoren; gesperrt. Die Spannung U1 hat jetzt den Wert UE, die Spannung U2 ist auf den Wert 3/4 UE abgefallen, die Spannung U3 weist den Wert 1/2 UE und die Spannung U4 den Wert 1/4 UE auf(Fig.4c).
Die Spannung UA' ist auf den Wert 0 abgefallen (Fig. 4e). Es bildet sich ein Transformator-Entmagnetisierungsstrom 1A über die jetzt als Freilauf-Dioden wirkenden Dioden D1 und D2, der vom Scheitelwert ÎA auf den Minimalwert IAU abfällt (Fig. 4f).
Im Zeitraum t3 = t't4 leiten die Transistoren T2 und T4, die Transistoren T1 und T3 befinden sich im Sperrzustand. Die Spannung U1 hat ihren Maximalwert 5/4 UE erreicht, die Spannung U2 ist auf ihren Minimalwert 1/2 UE abgefallen, die Spannung U3 weist ihren Maximalwert 3/4 UE auf und die Spannung U4 hat ihren Minimalwert 0 (Fig. 4c). Die Spannung UA' hat ihren Scheitelwert ÛA' erreicht (Fig. 4e) und der Strom 1A steigt vom minimalen Wert IAU auf den maximalen Wert AIA an (Fig. 4f).
Im darauffolgenden Zeitraum t4 ' tat1' sind wiederum sämtliche Transistoren gesperrt. Die Spannung U1 hat den Wert UE, die Spannung U2 ist auf den Wert 3/4 UE angestiegen, die Spannung U3 weist den Wert 1/2 UE und die Spannung U4 den Wert 1/4 UE auf (Fig. 4c).
Die Spannung UA' hat den Wert 0 (Fig. 4e) und der Transformator-Entmagnetisierungsstrom IA fällt vom Wert IA auf den Wert IAU (Fig. 4f). Der Strom IA fließt dabei wiederum über die als Freilauf-Dioden wirkenden Dioden D1, D2.
Die einzelnen Kollektor-Emitter-Spannungen UCE1, UCE2 UGE3, UCE4 oszillieren jeweils zwischen den Werten UCE = 0 und UcE = 1/2 UE, d.h., die Transistoren müssen jeweils nuriür eine Sperrspannung von 1/2 UE ausgelegt werden.
In den darauffolgenden Zeiträumen wiederholen sich die beschriebenen Strom- und Spannungsverläufe. Es ergibt sich ein ausgangsseitig fließender Strommittelwert von IAM.
die Im folgenden werden/interessierenden Spannungen und Ströme für das Netzgerät mit Doppeldurchflußwandler gemäß Fig. 2,3 betrachtet.
In Fig. 4a ist das Ansteuersignal ST5 für den Transistor T5 und in Fig. 4b das Ansteuersignal ST6 für den Transistor T6 dargestellt. Der Transistor T5 befindet sich danach im Zeitraum tl ' t't2 im leitenden Zustand, der Transistor T6 ist im Zeitraum t3 t t4 durchgesteuert. In den übrigen Zeiträumen befinden sich die Transistoren T5, T6 jeweils im Sperrzustand.
In Fig. 4d sind die zeitlichen Verläufe der Spannungen zwischen den Kollektoren der Transistoren T5, T6 und der Klemme 13 des Doppeldurchflußwandler-Netzgerätes gemäß Fig. 2,3 dargestellt.
Im Zeitraum t1 t tt2 weist die Spannung U5 (durchgezogener Linienzug) ihren Minimalwert 0 auf (Transistor T5 befindet sich im leitenden Zustand) und die Spannung U6 (gestrichelt dargestellt) hat den Wert UE. Die vor der Drossel 24 abfallende Spannung UA' weist ihren Scheitelwert UA' auf (Fig. 4e). Der über die Diode D5 und die Ausgangsklemme 14 abfließende Strom 1A steigt von seinem Minimalwert IAU zum Zeitpunkt t1 auf seinen Maximalwert 1A zum Zeitpunkt t2 an (Fig. 4f).
Im nachfolgenden Zeitraum t2 f tct3 sind beide Transistoren T5, T6 gesperrt. Die Spannungen U5 und U6 weisen beide den Wert UE auf (Fig. 4d). Die Spannung UA' ist auf den Wert 0 abgesunken (Fig. 4e) und der Strom 1A' der in dieser Preilaufphase über die leitende Diode D7 fließt, sinkt vom Wert iA auf den Wert 1AU (Fig. 4c).
Die während der vorausgegangenen Leitphase des Transistors T5 vom Transformator 18 aufgenommene Magnetisierungsenergie wird über die Entmagnetisierungswicklung 17 während dieser Sperrphase an die zwischen den Eingangsklemmen 12,13 liegende Gleichstromquelle zurückgeliefert.
Im Zeitraum t3 = t-t4 sperrt Transistor T5, während sich Transistor T6 im Leitzustand befindet. Die Spannungen U5 und U6 UE weisen den Wert 2 auf (Fig. 4d). Die Spannung UA' hat wiederum ihren Scheitelwert UA t erreicht (Fig. 4e) und der jetzt über Diode D6 fließende Strom 1 steigt von seinem Minimalwert IAU AA auf seinen maximalen Wert 1A an (Fig. 4f).
Im darauffolgenden Zeitraum t4 X tut ' sind wiederum beide Tran-UE sistoren T5, T6 gesperrt. Die Spannung U5 behält den Wert E beif während die Spannung U6 ihren Maximalwert 3/2 UE erreicht hat (Fig. 4d). Die Spannung UA' hat wiederum den Wert 0 (Fig. 4e) und der in dieser Freilaufphase über die Diode D7 fließende Strom 1A sinkt vom Wert IA auf den Wert IAU (Fig. 4f).
Die während der vorausgegangenen Leitphase des Transistors T6 vom Transformator 21 aufgenommene Magnetisierungsenergie wird huber die Entmagnetisierungswicklung 20 während dieser Sperrphase an die zwischen den Eingangsklemmen 12, 13 liegende Gleichstromquelle zurückgeliefert.
In den darauffolgenden Zeiträumen wiederholen sich die beschriebenen Strom- und Spannungsverläufe. Es ergibt sich ein ausgangsseitig fließender Strommittelwert IAM.
Die Kollektor-Emitter-Spannungen UCES, UcE6 oszillieren jeweils zwischen den Werten UCE = 0 und UCE = UE, d.h., die Transistoren müssen für eine Sperrspannung von UE ausgelegt werden.
Die aus den Fig. 2 und 3 ersichtliche unterschiedliche Beschaltung der Entmagnetisierungswicklungen 17 und 20 äußert sich darin1 daß gemäß Fig. 2 die Rückmagnetisierungswicklung 17 über die Diode D3 auf den Kondensator C6 und die Rückmagnetisierungswicklung 20 über die Diode D4 auf den Kondensator C7 speist, während gemäß Fig. 3 die Rückmagnetisierungswicklung 17 über die Diode D3 auf den Kondensator C7 und die Rückmagnetisierungs' wicklung 20 über die Diode D4 auf den Kondensator C6 speist.
Die erfindungsgemäßen Schalt-Netzteile sind besonders bei Stromversorgungsanlagen größerer Leistung mit Erfolg einsetzbar, wobei insbesondere ab etwa 1 KW Ausgangsleistung die Lösung mit Doppeldurchflußwandler vorteilhafter ist.
Falls das Schalt-Netzteil an noch höhere Eingangsspannungen als ca. 650 V angeschlossen werden soll, läßt sich das erfindungsgemäße Prinzip der Reihenschaltung von Primärwicklungen von Halbbrückenwandlern bzw. der Reihenschaltung von einzelnen : Durchflußwandlern beliebig fortsetzen.
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Claims

Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Verbraucherspeisung mit Halbbrückenwandler als Gleichspannungswandler, bei der zwischen den Eingangsklemmen Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, denen jeweils die Reihenschaltung einer Primärwicklung eines Transformators mit einem Schalttransistor parallel liegen und bei der eine Sekundärwicklung des Transformators mit Dioden und einer Drossel beschaltet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens zwei Halbbrückenwandler in Reihe geschaltet sind, die auf einem gemeinsamen Transformatorkern des Transformators (9) arbeiten, wobei jeweils paarweise aufeinanderfolgende Primärwicklungen (5, 6, 7, 8) des Transformators (9) gleichen Wickelsinn aufweisen und jeweils nicht benachbarte Schalttransistoren (T1, T3; T2, T4) in Gleichtakt ansteuerbar sind.
2. Schaltungsanordnung zur Verbraucherspeisung mit Doppeldurchflußwandler als Gleichspannungswandler, bei der jeweils in Reihe zu einer Primärwicklung eines Transformators ein Schalttransistor liegt und bei der Sekundärwicklungen der Transformatoren mit Dioden und einer Drossel beschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Durchflußwandler in Reihe geschaltet sind, wobei in Reihe zwischen Eingal sklemmen (12,13) liegende Kondensatoren (C6, C7) vorgesehen sind, denen jeweils die Reihenschaltung aus der Primärwicklung (16,19) eines-Transformators (18,21) mit einem Schalttransistor (T5, T6) parallel geschaltet ist.
3. Schalt-Netzteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entmagnetisierungswicklungen (17,20) der Transformatoren (18,21) auf den der entsprechenden Primärwicklung (16,19) parallel liegenden Kondensator (C6, C7) speisen.
4. Schalt-Netzteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entmagnetisierungswicklungen (17,20) der Transformatoren (18,21) auf den der benachbarten Primärwicklung (19, 16) parallel liegenden Kondensator (C7, C6) speisen.