DE2900608A1

DE2900608A1 - Stromversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE2900608A1
Application number: DE19792900608
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Takematsu
Original assignee: Fuji Koeki Corp
Current assignee: Fuji Koeki Corp
Priority date: 1978-01-17
Filing date: 1979-01-09
Publication date: 1979-07-19
Also published as: NL7900347A; GB2030798A; GB2030798B; FR2414819B3; FR2414819A1; US4385347A

Description

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FUJI KOEKI CORPORATION, Tokio (Japan) ZOSHIHJKI TAKEMATSU, Tokio (Japan)

Stromversorgungseinrichtung

Die Erfindung "betrifft eine Stromversorgungseinrichtung, die mit einem Regelkreis versehen ist und zum Speisen eines G-leichstromverbrauchers, beispielsweise eines elektrischen Blitzgerätes, dient, insbesondere eine batteriebetriebene Stromversorgungseinrichtung mit einem Gleichspannungswandler, der einen Oszillatorkreis enthält und mit niedrigem Bez-eitschaftsverlust arbeitet.

In batteriebetriebenen Stromversorgungseinrichtungen wird häufig zur Stabilisierung einer von einer Batterie abgeleiteten Spannung ein Gleichspannungswandler verwendet.

Elektrische Blitzgeräte besitzen häufig eine Stromversorgungseinrichtung mit einem großen Blitzkondensator, der auf eine Spannung aufgeladen wird, die für den Betrieb einer Blitzröhre ausreicht. In derartigen Stromversorgungseinrichtungen wird gewöhnlich ein mechanischer Zerhacker dazu verwendet, eine relativ niedrige Batteriespannung in die relativ hohe Richtspannung

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umzuwandeln, die zur Speisung der Blitzröhre benötigt wird. Ein elektrisches Blitzgerät wird vor der Aufnahme in einen Bereitschaftszustand gebracht, worauf der Blitzkondensator dauernd gespeist wird, bis die an ihm liegende Spannung an die Blitzröhre angelegt wird. Während dieses Bereitschaftsbetriebes kann der Batterie eine beträchtliche Energie entnommen werden, wodurch die Gebrauchsdauer der Batterie verkürzt wird. Mit abnehmender Ausgangsspannung der Batterie nimmt auch die Helligkeit des von dem Blitzgerät abgegebenen Lichtes ab.

In einer derartigen Stromversorgungseinrichtung werden eine Grleichspannungs—Speisestufe mit einer Batterie, eine Spannungswandlerstufe zum Umwandeln der Gleichspannung in eine Wechselspannung und eine Gleichrichter— stufe zum Gleichrichten der Wechselspannung in eine Gleichspannung verwendet.

In der Gleichspannungs-Speisestufe ist gewöhnlich ein Ein—Aus—Schalter angeordnet, der von Hand betätigt wird und dazu dient, die Batterie mit der Spannungswandlerstufe zu verbinden. Diese enthält gewöhnlich einen Oszillator— kreis, der eine Wechselspannung abgibt, durch deren Gleichrichtung mittels der Gleichrichterstufe dann die Gleichspannung erhalten wird.

Die Ausgangsspannung einer derartigen Stromversorgungseinrichtung wird gewöhnlich lastabhängig auf einen Wert geregelt, der höher oder niedriger ist als die Ausgangsspan— nung der Speisestufe. Zu diesem Zweck muß deren Gleichspannung in eine Wechselspannung umgewandelt werden. Dies kann

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mit einem Schwingtransformator, einem Widerstand, einem Schwingkondensator und einem schwingenden Schaltglied erreicht werden.

In einer üblichen Stromversorgungseinrichtung wird als Ein-Aus-Schalter ein manuell betätigter Kipp— oder Schiebeschalter verwendet, der nach seiner Betätigung in der jeweiligen Stellung (EIN oder AUS) bleibt. Bis zum Öffnen des Ein-Aus-Sehalters trachtet die Spannungswandlerstufe, ihren Betrieb fortzusetzen. Wenn der Ein-Aus-Schalter daher lange Zeit geschlossen bleibt, gibt die im Betrieb befindliche Spannungswand— lerstufe Leistung an den Verbraucher ab, so daß die Batterie entladen wird. Dieser Zustand dauert an, bis der Ein-Aus-Schalter geöffnet wird.

Während dieser Zeit entnimmt die Stromversorgungseinrichtung der Batterie nutzlos Energie. Im Laufe des Gebrauchs der Batterie sinkt deren Ausgangsspannung und wird die Batterie schließlich unbrauchbar.

Es ist bekannt, diese Nachteile dadurch zu beseitigen, daß in der Stromversorgungseinrichtung zwischen der Speisestufe und der Spannungswandlerstufe ein Zeitschaltkreis angeordnet ist, der den von der Speisestufe abgegebenen Strom nach einer gewissen Zeit unterbricht, wenn die Stromversorgungseinrichtung nutzlos arbeitet. Dieser Zeitschaltkreis enthält eine Halbleitereinrich— tung, beispielsweise einen Leistungstransistor, der mit der Speisestufe und der Spannungswandlerstufe in Reihe geschaltet ist und infolge seiner hohen Verlustleistung die an die Spannungswandlerstufe abgegebene Leistung herabsetzt, so daß die Leistung der Batterie nicht gut aus~ genutzt wird.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in der Schaffung einer verbesserten, batteriebetriebenen Stromversorgungseinrichtung, welche die vorgenannten Nachteile vermeidet und die bei geringem Aufwand für eine hohe Leistung geeignet ist.

Insbesondere besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer wirtschaftlichen, leistungsstarken Stromversorgungseinrichtung, die leicht hergestellt und bedient werden kann und mit hohem Wirkungsgrad arbeitet und im Bereitschaftszustand einen elektrischen Energievorrat bereithält, dabei aber nur wenig elektrische Energie verbraucht, weil die Entnahme von Strom aus einer Batterie automatisch unterbrochen wird oder willkürlich unterbrochen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe und zum Erzielen damit im Zusammenhang stehender Vorteile schafft die Erfindung eine Stromversorgungseinrichtung, in der eine relativ niedrige Spannung einer Stromquelle, beispielsweise einer Batterie, in eine relativ hohe Riehtspannung umgewandelt wird, die an einen Verbraucher abgegeben wird. Die Batteriespannung wird an einen Oszillatorkreis angelegt, der einen Transistor enthält, an dessen Steuerelektrode über einen Schalter eine geeignete Vorspannung angelegt wird, um den Oszillatorkreis zum Schwingen zu veranlassen. Der Ausgang des Oszillators wird zu einer Rieht— spannung gleichgerichtet, die an den Grlexchstromverbraucher, beispielsweise eine Blitzröhre oder dergleichen, angelegt wird.

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Die Stromversorgungseinrichtung gemäß der Erfindung umfaßt eine Speisestufe mit einer Batterie, eine Spannungswandlerstufe zum Umwandeln einer von der Gleichspannungs-Speisestufe abgegebenen Gleichspannung in eine Wechselspannung, eine Gleichrichterstufe zum Umwandeln der Wechselspannung in einen Gleichstrom, eine Ausgangsstufe und einen Schwingungsunterbrecher zum Unterbrechen der Stromabgabe von der Batterie an die Ausgangsstufe. Die Spannungswandlerstufe umfaßt einen Schwingtransformator zum Erzeugen einer Wechselspannung, einen Oszillatorkreis mit einem schwingenden Schaltglied, das eine hohe Streuinduktivität hat, und einen Anschwingkreis mit einer Schalteinrichtung zum Inbetriebsetzen des Oszillatorkreises.

Die Erfindung schafft somit eine Stromversorgungseinrichtung mit einer Gleichspannungs-Speisestufe, die eine Batterie enthält, ferner mit einer Spannungswandlerstufe, die einen Oszillatorkreis, einen Schwingtransformator und einen Anschwingkreis enthält, eine Gleichrichterstufe zum Gleichrichten der Wechselspannung und zur Abgabe eines Gleichstroms und einen Schwingungsunterbrecher zum Unterbrechen der Stromabgabe von der Batterie an eine Ausgangsstufe. Der Oszillatorkreis enthält ein schwingendes Schaltglied, das einen hohen Sperrwiderstand besitzt. Der Anschwingkreis besitzt ein Schaltelement zum Inbetriebsetzen des Spannungswandlers. In der Speisestufe der erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung wird kein Ein-Aus-Schalter benötigt, weil der Oszillatorkreis durch ein kurzzeitig an ihn. angelegtes Anschwingsignal in Betrieb genommen und die Spannungswandlerstufe durch ein kurzzeitig an sie angelegtes Schwingungsunterbrechungssignal ausgeschaltet wird»

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile und zeigt

Fig. 1 ein ausführliches Schaltschema einer Stromversorgungseinrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein ausführliches Schaltschema einer Stromversorgungseinrichtung nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine Abänderung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 ein ausführliches Sehaltschema einer Stromversorgungseinrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine Abänderung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4,

Fig. 6 ein ausführliches Schaltschema einer Stromversorgungseinrichtung nach einer vierten Ausfüh— rungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine Abänderung der Schaltung gemäß Fig. 6,

Fig. 8 ein ausführliches Schaltschema einer Stromversorgungseinrichtung nach einer fünften Ausfüh— rungsform der Erfindung,

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Fig. 9 eine Abänderung der Schaltung gemäß Fig. und

Fig. 10 ein ausführliches Schaltschema einer Stromversorgungseinrichtung nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.

Die in Fig. 1 gezeigte Stromversorgungseinrichtung "besitzt eine Gleichstrom-Speisestufe A, eine Spannungswandlerstufe B zum Umwandeln der Ausgangsspannung des Grleichstrom-Speisekreises A in eine höhere Wechselspannung, eine Gleichrichterstufe 0 zum Gleichrichten der Ausgangs-Wechselspannung der Spannungswandlerstufe B, eine mit der Ausgangsleistung der Gleichrichterstufe C zu speisende Ausgangsstufe D, beispielsweise einen Blitzkondensator, und einen Stoßbegrenzer E.

Die Gleichstrom-Speisestufe A enthält nur eine Batterie 10, "keinen Ein-Aus-Schalter. Die Spannungswandlerstufe enthält im wesentlichen einen Oszillatorkreis OG, einen Anschwingkreis OS und einen Schwingungsunterbrecher F, Insbesondere enthält die Spannungswandlerstufe B einen Schwingtransformator 11, einen Schwingkondensator 13» ein schwingendes Schaltglied" in Form eines Hochleistungs-Siliciumtransistors 12, einen Widerstand 14 und einen mechanischen Anschwingschalter 15. Der Schwingtransformator 11 besitzt eine Primärwicklung 11a, eine Sekundärwicklung 11b und eine dritte Wicklung 11c. Zur Bildung des Oszillatorkreises 00 ist die Primärwicklung 11a am einen Ende direkt mit dem Pluspol der Batterie 10 und am anderen Ende mit der Kollektorelektrode des Transistors 12 verbunden. Zur Bildung des Anschwingkreises OS

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ist der Widerstand 14 am einen Ende direkt mit dem Pluspol der Batterie 10 und am anderen Ende mit dem einen Anschluß des Anschwingschalters 15 verbunden und ist die dritte Wicklung 11c an ihrem einen Ende mit dem einen Ende der Sekundärwicklung 11b und an ihrem anderen Ende mit dem anderen Anschluß des Anschwingschalters 15 verbunden.

Die Spannungswandlerstufe B ist im wesentlichen ein Oszillatorkreis mit Spannungsrückkopplung. Der Schwing— transistor 12 ist ein Hochleistungs-npn-Transistor und hat im Sperrzustand einen hohen Innenwiderstand, d. h., einen äußerst kleinen Sperrstrom, der im Vergleich mit dem Sperr— strom eines Germaniumtransistors vernachlässigbar klein ist. Aus diesem Grunde wird in der Speisestufe A kein Ein-Aus-Schalter benötigt.

Die Gleichrichterstufe C enthält einen Richtleiter in Form einer Diode 19, deren Kathode mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung 11b des Transformators 11 verbunden ist. Die Diode ist hinsichtlich der Polarität der Batterie 10 in Sperrichtung geschaltet. Die Ausgangsstufe D besteht aus einem Hauptspeicher- oder Blitzkondensator 20, an den ein Verbraucher 22 angeschlossen ist. Der eine Belag des Kondensators 20 ist mit einer Emitterelektrode des Transistors 12 und mit dem Minuspol der Batterie 10 verbunden.

Der Stoßbegrenzer E enthält einen Kondensator 16, der mit der Sekundärwicklung 11b des Transformators 11 verbunden ist, und eine Anzeigelampe 18 in Form einer Neon-Glimmlampe, die über den Strombegrenzungswiderstand 17 dem Kondensator 16 parallelgeschaltet ist.

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Der Anschwingkreis OS enthält den Widerstand und den Anschwingschalter 15, der durch Drücken einer Drucktaste geschlossen werden kann und nach deren Freigabe wieder öffnet. Der Schwingkondensator 12 ist ein Hoehleistungs-npn— Siliciumtransistor mit einem sehr kleinen Sperrstrom von "beispielsweise 0,1 bis 0,2 uA oder fast WuIl. Die Spannung des Blitzkondensators 20 wird an den Verbraucher angelegt, der an die Ausgangsanschlüsse 21a und 21b angelegt wird und aus einer Blitzröhre eines elektrischen Blitzgeräts oder dergleichen besteht. Die an dem geladenen Blitzkondensator 20 liegende Spannung wird an einen nicht gezeigten Entladekreis abgegeben, der zu dem elektrischen Blitzgerät gehört.

Zum Betrieb der Stromversorgungseinrichtung wird durch Drücken und Freigeben der Drucktaste des Schalters dieser geschlossen und wieder geöffnet. Vor dem Schließen des Schalters 15 schwingt der Oszillatorkreis OG nicht, weil der Transistor 12 gesperrt ist. Durch kurzzeitiges Schließen des Schalters wird an die Basiselektrode des Transistors 12 eine Durchlaß-Vorspannung angelegt, weil jetzt von der Batterie 10 des Speisekreises A über den Widerstand 14, den Schalter 15 und die dritte Wicklung 11c des Schwingtransformators 11 ein Basisstrom zu dem Transistor 12 fließt. Bei leitendem Transistor 12 fließt Strom von der Batterie 10 einerseits über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 12 und die Primärwicklung 11a des Schwingtransformators 11 und andererseits über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 12, die dritte Wicklung 11c des Schwingtransformators 11 und den Widerstand

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Jetzt wird der Kondensator 13 mit der in Fig. 1 angegebenen Polarität geladen und beginnt der Spannungswandlerlcreis B zu schwingen, so daß er in der Sekundärwicklung 11b eine hohe Wechselspannung erzeugt. Infolge der Streukapazität der Wicklungen des Transformators 11 oder der Streukapazität des Schwingkondensators 13 wird diese Wechselspannung auch zum Durchschalten und Sperren des Schwingtransistors 12 verwendet. Die hohe Wechselspannung wird mittels der Diode der Gleichrichterstufe C zu einer hohen Gleichspannung gleichgerichtet, mit welcher der Blitzkondensator 20 des Ausgangskreises D geladen wird.

Der Anschwingschalter 15 ist so ausgebildet, daß er unmittelbar nach seiner Freigabe wieder öffnet, so daß er der Basis des Transistors 12 nur kurzfristig Strom von der Batterie 10 zuführt. Trotzdem schwingt der Oszillatorkreis 00 nach seinem Anschwingen weiter, weil der Transformator infolge seiner Induktivität Energie elektromagnetisch speichert und wieder abgibt und dadurch bewirkt, daß der Basiselektrode des Transistors der für die Schwingungserzeugung erforderliche Strom zugeführt wird.

Dabei ist es aber nicht immer notwendig, daß der Anschwingschalter 15 unmittelbar nach der Freigabe seiner Drucktaste wieder öffnet, sondern es kann auch ein Anschwingschalter verwendet werden, der nach seiner Freigabe erst nach einem vorherbestimmten Zeitraum von beispielsweise drei Sekunden wieder öffnet. Daher kann man anstelle des Anschwingschalters 15 auch einen Zeitschalter verwenden.

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IS

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Da jede Wicklung des Schwingtransformators 11 so gewickelt ist, daß sie den Basisstrom verstärkt, wird der Transistor 12 infolge der Mitkopplung durchgeschaltet. Der Kollektorstrom nimmt in fast linearer Abhängigkeit von der Zeit und der in der dritten Wicklung 11c induzierten Spannung zu. Wenn der Basisstrom einen Spitzenwert erreicht, der von der induzierten Spannung und dem Widerstand 14 abhängt, nimmt die Einschwingkomponente des Basisstromes ab, so daß der Kollektorstrom nicht mehr linear ansteigt und schließlich überhaupt nicht mehr ansteigt. Infolgedessen sinkt die in der dritten Wicklung induzierte Spannung und nimmt der dem Transistor 12 zugeführte Basisstrom ab, so daß der Kollektorstrom schnell abnimmt und der Transistor 12 schließlich gesperrt wird.

Durch das Sperren des Transistors 12 wird der Stromfluß durch die dritte Wicklung 11c des Schwingtransformators 11 schnell unterbrochen, so daß die Spannung an dem Schwingkondensator 13» in dem die Energie 1/2 L.. χ I gespeichert ist, an der dritten Wicklung 11c als Sperrspannung für den Schwingtransistor 12 anliegt. Dabei ist L₁ die Induktivität in H und I der Spitzenwert des Kollektorstroms.

In diesem Pail wird der Kondensator 13 bei gesperrtem Transistor 12 mit Wechselstrom geladen, so daß auch die Stromrichtung in der Primärwicklung 11a und in der dritten Wicklung 11c des Schwingtransformators 11 nach jeder Halbperiode des Lade-Wechselstroms umgekehrt und daher der Transistor 12 wieder durchgeschaltet wird.

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Der Kondensator des Stoßbegrenzers E verkleinert die an der Sekundärwicklung 11b erzeugte Sperrspannung und erzeugt auf Grund der Begrenzung der Stoßspannung ein Signal. Die Spannung an dem Kondensator 16 wird über den Widerstand 17 an die Neon—G-limraröhre 18 angelegt, so daß diese leuchtet und dadurch anzeigt, daß der Oszillatorkreis OC schwingt. Bei nicht schwingendem Oszillatorkreis 00 ist die Neon—Glimmröhre 18 dunkel. Man kann die Spannungswandlerstufe B als eine Wechselstromquelle verwenden, wenn man zwischen die beiden Klemmen der Sekundärwicklung 11b des Schwingtransformators 11 anstelle der Neon-Glimmröhre einen Wechselstromverbraucher schaltet.

Nachstehend sei das Ausschalten des Spannungs— wandlerkreises B unter Angabe von experimentell ermittelten Werten ausführlich beschrieben. Nach dem Anschwingen des Oszillatorkreises 00 floß zunächst über die Diode ein Strom von 50 mA einerseits über den Blitzkondensator 20, die Sekundärwicklung 11b des Transformators 11 und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 12 und andererseits über den Kondensator 16 und den Schwingkondensator 13· Bei Zunahme der in dem Blitzkondensa— tor 20 gespeicherten, elektrischen Ladung nimmt der durch diesen Kondensator fließende Strom allmählich ab. Wenn der durch den Kondensator 20 fließende Strom auf 150 uA abgenommen hat, ist auch der dem Schwingtransistor 12 zugeführte Basisstrom schwächer geworden, so daß der Transistor 12 den von der Batterie 10 der Primärwicklung 11a des Transformators 11 zugeführten Strom unterbricht, weil der dem Transistor 12 zugeführte Basisstrom weniger stark abnimmt als der für den Schaltvorgang erforderliche Strom.

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In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. wird infolge der "Verwendung des Hochleistungstransistors in dem Anschwingkreis der Spannungswandlerstufe B ein Energieverlust der Batterie auch dann vermieden, wenn der Schalter 15 ziemlich lange Zeit geschlossen bleibt. Da in dem Basispreis des Transistors 12 nur ein schwacher Strom fließt, bewirkt dieser keinen Spannungsabfall, selbst wenn an den Schalter 15 ein langer Zuleitungsdraht angeschlossen ist. Man erkennt, daß die Spannungswandlerstufe B mit einer hohen Spannungsstabilität arbeitet.

Auch die Schaltungsanordnung ist vereinfacht, weil der Oszillatorkreis OO durch das kurzzeitige Schließen des Anschwingschalters 15 in Betrieb genommen werden kann. Infolgedessen kann die Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. 1 auf einfache Weise hergestellt und betrieben werden und ist sie wirtschaftlicher als die bekannten Stromversorgungseinrichtungen, weil als Anschwingschalter 15 ein Drucktastenschalter verwendet werden kann. Ferner wird ein nutzloser Stromverbrauch der Batterie 10 verhindert, weil die Stromabgabe der Speisestufe A nach einem vorherbestimmten Zeitraum automatisch unterbrochen wird.

Fig. 2 zeigt als zweite Ausführungsform der Erfindung eine Stromversorgungseinrichtung, die ähnlich wie die in Fig. 1 dargestellte eine Speisestufe A, eine Spannungswandlerstufe B, eine G-leichrichterstufe 0 und eine Ausgangsstufe D umfaßt. Der einzige Unterschied gegenüber der Fig. 1 besteht darin, daß die Spannungswandlerstufe B einen Schwingungsunterbrecher F enthält, der durch Kurzschließen des Oszillatorkreises OG dessen Schwingen unterbricht.

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At

In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig, umfaßt der Schwingungsunterbrecher einen Schwingungsausschalter 23 in Form eines Schließers, der zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Schwingtransistors angeordnet und zum Unterbrechen des Schwingens des Oszillatorkreises OO mittels einer Drucktaste geschlossen werden kann.

In dieser Stromversorgungseinrichtung wird in der vorstehend besehriebenen Weise durch Schließen des Anschwingschalters 15 der Oszillatorkreis OO in Schwingungen versetzt, so daß in der Sekundärwicklung 11b des Schwingtransformators 11 eine Wechselspannung induziert wird. Diese wird mittels der Diode 19 der Gleichrichterstufe C gleichgerichtet, so daß der Hauptspeicherkondensator 20 mit einem Gleichstrom geladen wird, der von der Diode 19 über die Sekundärwicklung 11b des Schwingtrans— formators 11, eine Verbindungsstelle Jp, und einerseits über den Schwingkondensator 13 und andererseits über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 12 zu dem Hauptspeicherkondensator 20 fließt. Das Schwingen des Oszil— latorkreises OG wird nach dem Laden des Hauptspeicher— kondensators 20 automatisch unterbrochen und kann auch willkürlich schnell unterbrochen werden, indem durch Schließen des Schwingungsausschalters 23 der Schwingkondensator 13 kurzgeschlossen wird. In diesem Zustand ist der Sperrstrom kleiner als wenige Mikroampere und wird in der Speisestufe A kein Ein-Aus-Schalter benötigt.

In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. kann daher das Schwingen des Oszillatorkreises 00 durch Schließen des Schwingungsausschalters 23 willkürlich unterbrochen werden, ehe es automatisch unterbrochen wird.

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-f-

Man kann den Schalter 23 vorteilhaft auch in einer Schaltungsanordnung verwenden, in der die Schwingungen nicht automatisch unterbrochen werden, insbesondere wenn ein in dem Oszillatorkreis OO fließender Wechselstrom infolge eines starken Laststroms nicht gedämpft wird.

Eine noch wirksamere Stromversorgungseinrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig. 3 gezeigt. Sie umfaßt ebenfalls eine G-leichstrom-Speisestufe mit einer Batterie 10, ferner eine Spannungswandlerstufe B, eine Gleichrichter— stufe 0 und eine Ausgangsstufe D mit einem Hauptspeicherkondensator 20 und einem Verbraucher 22.

In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. 3 ist ferner ein Schwingungsunterbrecher F mit einem Drucktastenschalter 24 vorgesehen-) der als Öffner zwischen einer Basiselektrode und einer Rüekkopplungswicklung eingeschaltet ist, die von der dritten Wicklung 11c des Schwingtransformators 11 gebildet wird.

In der Stromversorgungseinrichtung nach Fig. 3 werden bei schwingendem Oszillatorkreis OG in der Sekundärwicklung 11b und der dritten Wicklung 11c des Schwingtransformat or s 11 Wechselspannungen induziert, so daß die Basiselektrode des Transistors 12 über den Schwingungsausschalter 24 einen zurückgeführten Strom von der dritten Wicklung 11c und einen Gleichstrom von der Diode über den Kondensator 16 und die Sekundärwicklung 11b des Transformators 11 erhält. Durch kurzzeitiges Öffnen des Schwingungsausschalters 24 kann man die Stromzufuhr zu der Basiselektrode des Transistors 12 unterbrechen und dadurch den Transistor 12 sperren. Durch das Sperren des Transistors 12 wird auch der Stromfluß durch die Primärwicklung 11a des Transformators und damit das Schwingen des Oszillatorkreises OG unterbrochen.

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In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. 3 kann durch Betätigen des im Basiskreis des Transistors 12 angeordneten Öffners 24 das Schwingen schnell unterbrochen werden.

Gemäß Fig. 4 kann die Stromversorgungseinrichtung nach Fig. 3 abgeändert werden, indem der Schwingungsunter— brecher F auf der Primärseite eines Oszillatorkreises OO angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist der Primärwicklung 11a des Schwingtransformators 11 ein Schließer 25 parallelgeschaltet.

In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. 4 fließt nach dem Schließen des Anschwingschalters 15 Wechselstrom über die Primärwicklung 11a des Schwingtransfor— mators 11 und die Kollektor-Emitter-Strecke des Schwingtransistors 12. Durch das Schließen des Schwingungsausschalters 25 wird die elektromagnetische Kopplung zwischen der Primärwicklung 11a, der Sekundärwicklung 11b und der dritten Wicklung 11c aufgehoben, so daß der Schwingtransistor 12 gesperrt und das Schwingen unterbrochen wird. In diesem Fall ist zwar der Transistor 12 über den Schwingungsausschalter 25 direkt an die Batterie 10 angeschlossen, doch ist der Leistungsverlust der Batterie fast vernachlässigbar, weil der zwischen der Kollektor- und der Emitterelektrode fließende Sperrstrom nur etwa 0,1 uA beträgt.

In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform der Stromversorgungseinrichtung gemäß der Erfindung enthält die Spannungswandlerstufe B ebenfalls einen

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Schwingungsunterbrecher F mit einem Schwingungsausschalter in Form eines Schließers 26, der mit einer Rückkopplungswicklung verbunden ist, die aus der dritten Wicklung 11b des Schwingtransformators 11 besteht. In dieser Stromversorgungseinrichtung wird bei geschlossenem Schwingungsausschalter 26 in der dritten Wicklung 11c des Schwingtransformators 11 keine Rückkopplungsspannung induziert, so daß dann das Schwingen des Oszillatorkreises OC schnell beendet wird.

In der in Fig. 6 gezeigten Stromversorgungseinrichtung gemäß der Erfindung ist der Schwingungsunterbrecher F auf der Sekundärseite des Oszillatorkreises OG angeordnet und weist er einen Öffner 27 auf, der zwischen dem einen Ende der Sekundärwicklung 11b des Schwingtransforma— tors 11 und dem einen Belag des Kondensators 16 angeordnet ist.

In der Stromversorgungseinrichtung nach Fig. 6 wird der Ausgangswechselstrom der Spannungswandlerstufe unterbrochen, indem der Schalter 27 geöffnet und dadurch der von der dritten Wicklung 11c zu der Basiselektrode zurückgeführte Strom und damit auch das Schwingen des Oszillatorkreises 00 unterbrochen wird.

Die Stromversorgungseinrichtung nach Fig. 7 ist gegenüber der Anordnung gemäß Fig. 6 dadurch abgeändert, daß der Schwingungsunterbrecher F einen Öffner 28 aufweist, der einem Kondensator 16 und einer aus einem Strombegrenzungswiderstand 17 und einer Neon-Glimmröhre 18 bestehenden Reihenschaltung parallelgeschaltet ist.

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Durch das Schließen des Schalters 28 wird die Sekundärwicklung 11b kurzgeschlossen, so daß in der dritten Wicklung 11c keine Rückkopplungsspannung mehr induziert wird und von dieser Wicklung kein Strom mehr zu der Basiselektrode des Schwingtransformators 12 zurückgeführt wird. Infolgedessen wird der Transistor 12 gesperrt und das Schwingen des Oszillatorkreises OO unterbrochen. Erforderlichenfalls kann man mit dem Schalter 28 einen hochohmigen Widerstand in Reihe schalten.

Die in den Figuren 8 und 9 gezeigten Stromversorgungseinrichtungen besitzen eine Speisestufe A, eine Spannungswandlerstufe B, eine Gleichrichterstufe C, eine Ausgangsstufe D und einen Schwingungsunter— brecher F. Dieser besitzt gemäß Fig. 8 einen Schwingungsausschalter 29 zwischen der Gleichrichterstufe C und der Ausgangsstufe D, insbesondere zwischen der Anode der Diode 19 und einem Belag des Hauptspeioherkondensators 20.

Wenn der Oszillatorkreis 00 schwingt, fließt Strom durch die Gleichrichterstufe und über den Öffner 29 in die Ausgangsstufe D. Dabei fließt durch die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 12, den Hauptspeicherkondensator 20 und den Schalter 29 Strom von der Diode 19 einerseits über die Sekundärwicklung 11b des Schwingtransformators 11 und andererseits über den Kondensator 16. Durch das Öffnen des Schwingungsausschalters 29 wird der zu dem Transistor 12 zurückgeführte Strom unterbrochen, so daß der Transistor 12 sofort gesperrt wird und die Gleichrichterstufe 0 keinen Richtstrom mehr abgibt.

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In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. 9 ist zwischen einem Oszillatorkreis OO und einer Ausgangsstufe D ein Schwingungsunterbrecher F in Form eines Öffners 30 vorgesehen, der zwischen den mit der Emitterelektrode des Schwingtransistors 12 verbundenen Belägen des Schwingkondensators 13 und des Hauptspeicherkondensators 20 angeordnet ist.

In der Anordnung gemäß Fig. 9 wird wie in der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. 8 durch Öffnen des Schalters 30 der Transistor gesperrt, so daß der Oszillatorkreis 00 zu schwingen aufhört.

In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. besteht der Schwingungsunterbrecher F aus einem Schließer 31» der einer Speisestufe A und einer Spannungswandlerstufe B parallelgeschaltet ist. Insbesondere ist eine aus dem Schalter 31 und einem hochohmigen Widerstand 31 bestehende Reihenschaltung der Batterie 10 und dem Eingang der Spannungswandlerstufe B parallelgeschaltet.

In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. wird durch kurzzeitiges Schließen des Schalters 31 der Eingang der Spannungswandlerstufe B kurzgeschlossen und deren Betrieb daher unterbrochen, weil die Batterie 10 die Primärwicklung des Schwingtransformators 11 nicht mehr speist. Bei kurzzeitigem Schließen des Schalters 31 geht der Basisstrom des Transistors 12 auf Null, so daß der Transistor gesperrt wird und der Oszillatorkreis 00 zu schwingen aufhört.

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Wenn man die Stromversorgungseinrichtung außer zum Speisen des gestrichelt angedeuteten Verbrauchers D auch zum Speisen eines anderen Verbrauchers, beispielsweise eines Elektromotors 33» verwenden will, der über den Schalter an die Speisestufe A angeschlossen ist, kann man durch Schließen des Schalters 31 die Spannungswandlerstufe B ausschalten, ohne den Motor 33 auszuschalten.

Die Erfindung führt zu folgenden Vorteilen:

Da nach einer durch ein kurzzeitiges Anschwingsignal eingeleiteten Stromabgabe an einen Verbraucher der Betrieb der Spannungswandlerstufe automatisch unterbrochen werden kann, wird in der Speisestufe kein Ein-Aus-Schalter benötigt und wird vermieden, daß bei geschlossenem Ein-Aus-Schalter der Speisestufe nutzlos Energie verbraucht wird.

Da die Spannungswandlerstufe durch die kurzzeitige Abgabe eines Anschwingsignals an einen Oszillatorkreis in Betrieb genommen und danach durch die Abgabe eines Schwingungsunterbrechungssignals an die Spannungswandlerstufe deren Betrieb unterbrochen werden kann, ist die Schaltungsanordnung viel einfacher als die bekannten Anordnungen.

Infolge der Verwendung von einfachen Drucktastenschaltern als Anschwingschalter und Schwingungsausschalter ist die Bedienung sehr einfach. Dies ist besonders bei häufiger Schalterbetätigung vorteilhaft.

Man erkennt, daß durch die Erfindung die ihr zugrundeliegende Aufgabe gelöst wird und weitere Vorteile erzielt werden.

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Die dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung können im Rahmen des Erfindungsgedankens vom Fachmann abgeändert werden.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche:

ί 1. Stromversorgungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine—Speisestufe mit einer Batterie, eine Spannungswandlerstufe zum Umwandeln einer von der Speisestufe abgegebenen Gleichspannung in eine Wechselspannung, eine Gleich— richterstufe zum G-Ieichrichten der Wechselspannung und zur Abgabe eines Gleichstroms, eine Ausgangsstufe und einen Schwingungsunterbrecher zum Unterbrechen der Stromabgabe von der Batterie an die Ausgangsstufe, wobei die Spannungswandlerstufe einen Schwingtransformator zum Erzeugen einer Wechselspannung aufweist, ferner einen Oszillatorkreis mit einem schwingenden Schaltglied, das eine hohe Streuinduktivität besitzt, und einen Anschwingkreis mit einer Schalteinrichtung zum Inbetriebsetzen des Oszillatorkreises.
2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Schaltglied mit hohem Sperrwiderstand aufweist.
3. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingtransformator eine Primärwicklung besitzt, die der Speisestufe parallelschaltbar ist, ferner eine Sekundärwicklung und eine mit dem Anschwingkreis verbundene, dritte Wicklung.
4. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das schwingende Schaltglied ein npn-Siliciumtransistor mit hohem Sperrwiderstand ist und die Kollektorelektrode des Transistors mit der Primärwicklung und seine Basiselektrode mit der dritten Wicklung des Schwingtransformators verbunden ist.

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5. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschwingkreis einen Schließer enthält, der kurzzeitig mechanisch schließbar ist.
6. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe einen Hauptspeicherkondensator bzw. Blitzkondensator enthält.
7. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingtransformator und das schwingende Schaltglied einen automatischen Schwingungsunterbrechungskreis bilden.
8. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen in der Spannungswandlerstufe enthaltenen Schwingungsausschalter aufweist.
9. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsausschalter ein in dem Anschwingkreis der Spannungswandlerstufe angeordneter Schließer ist.
10. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsausschalter ein mit der Basiselektrode des Transistors und der dritten Wicklung des Schwingtransformators verbundener Öffner ist.
11. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen Stromkreis aufweist, der in dem Oszillatorkreis der Spannungswandlerstufe enthalten ist.

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12. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen Schließer aufweist, der der Primärwicklung des Schwingtransformators parallelgeschaltet ist.
13· Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen Schließer aufweist, der der dritten Wicklung des Schwingtransformators parallelgeschaltet ist.
14· Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen Öffner aufweist, der mit der Sekundärwicklung des Schwingtransformators in Reihe geschaltet ist·
15. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen Schließer aufweist, der der Sekundärwicklung des Schwingtransformators parallelgeschaltet ist.
16. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen Schwingungsausschalter aufweist, der in der Gleichrichterstufe enthalten ist.
17· Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsaussehalter ein Öffner ist, der zwischen der Ausgangsstufe und dem Minuspol der Gleiehrichterstufe angeordnet ist·
18. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 16_f dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen Öffner aufweist, der zwischen der Ausgangsstufe und dem Pluspol der Gleichrichterstufe angeordnet ist«,

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29Ü0608
19. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen Stromkreis aufweist, der auf der G-leichspannungs-Eingangsseite der Spannungswandlerstufe angeordnet ist.
20. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsunterbrecher einen Schließer aufweist, der der Batterie der Speisestufe parallelgeschaltet ist.
21. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärwicklung des Schwingtransformators ein Stoßbegrenzer parallelgeschal— tet ist.
22. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßbegrenzer einen der Sekundärwicklung parallelgeschalteten Kondensator aufweist.

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