DE2948054B2 - Circuit arrangement for the regulated supply of a consumer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur geregelten Speisung eines Verbrauchers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for the regulated supply of a consumer after Preamble of claim 1.

Für vifcle elektrische Kleinverbraucher, beispielsweise transportable Geräte und hier wiederum elektrische Trockenrasierer oder elektronische Blitzgeräte ist eine Stromversorgungsschaltung erwünscht die ohne Umschaltung entsprechend der Versorgungsspannung betrieben werden kann und den Verbraucher in der gewünschten Weise speist beispielsweise mit konstantem Strosn oder konstanter Spannung oder auch einer Kombination von beiden. Wenn der Verbraucher einen Akkumulator enthält um beispielsweise bei einem Trockenrasierer auch unabhängig vom Netz einen Betrieb zu ermöglichen, so soll die Stromversorgungsschaltung wiederum unabhängig von der Netzspannung und -frequenz den Akkumulator aufladen, aber auch den Verbraucher allein speisen können, beispielsweise dann, wenn der Akkumulator entladen istFor small electrical consumers, for example Transportable devices and here again electric dry razors or electronic flash units is one Power supply circuit desires that without switching according to the supply voltage can be operated and feeds the consumer in the desired manner, for example with constant Strosn or constant voltage or a combination of both. If the consumer has a Accumulator contains a dry shaver, for example, regardless of the power supply To enable operation, the power supply circuit should in turn be independent of the mains voltage and frequency charge the accumulator, but can also feed the consumer alone, for example, when the accumulator is discharged

Bei den beschriebenen Anwendungsfällen einer solchen Schaltungsanordnung kommt als erschwerende Bedingung hinzu, daß wegen der beengten Platzverhältnisse, beispielsweise in einem Trockenrasierer, der Raumbedarf für die Speiseschaltungsanordnung nur sehr klein sein darf und gleichzeitig die Verlustleistung besonders niedrig gehalten werden muß, weil bei kleinem Volumen die Kühlungsmöglichkeiten sehr begrenzt sind. Schließlich wird bei vielen tragbaren Geräten ein einwandfreier Betrieb auch bei erhöhter Umgebungstemperatur, beispielsweise bei Reisen in tropische Länder, verlangt.In the cases of application described, such a circuit arrangement is an aggravating factor Condition added that because of the limited space, for example in a dry razor, the The space requirement for the supply circuit arrangement may only be very small and, at the same time, the power loss must be kept particularly low, because with a small volume the cooling possibilities are very great are limited. Finally, many portable devices will operate properly even at increased levels Ambient temperature, for example when traveling to tropical countries.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (US-PS 40 05 351) hat die Eingangsspannung einen starken Einfluß auf die Betriebsweise, weil die Anstiegsgeschwindigkeit des Primärstroms von der Eingangsspannung abhängt Die Einschaltdauer des ersten Halbleiterschalters in Form eines Transistors wird dann bei gleichem Abschaltstrom mit steigender Eingangsspannung kleiner, und die daraus resultierende Frequenzänderung führt zu einer entsprechenden Änderung der mittleren Ausgangsleistung. Zur Konstanthaltung der Ausgangsspannung sieht die bekannte Schaltungsanordnung zwar eine Beeinflussung des Primärstrom-Abschaltwertes und damit der Einschaltzeit durch Zuführen einer weiteren Spannung vor, die während der Sperrphase gewonnen und an die Steuerelektrode des zweiten Halbleiterschalters angelegt wird. Damit wird die prinzipielle Abhängigkeit von der Eingangsspannung aber nicht aufgehoben. Da die beiden Regelgrößen, nämlich der Primärstrom und die Ausgangsspannung zu unter-In a known circuit arrangement according to the preamble of claim 1 (US-PS 40 05 351) has Input voltage has a strong influence on the operating mode, because the rate of rise of the Primary current depends on the input voltage The duty cycle of the first semiconductor switch in the form of a transistor then becomes smaller with increasing input voltage with the same cut-off current, and the The resulting change in frequency leads to a corresponding change in the average output power. To keep the output voltage constant, the known circuit arrangement sees one Influencing the primary current switch-off value and thus the switch-on time by supplying a further one Voltage before that gained during the blocking phase and applied to the control electrode of the second semiconductor switch is created. However, this does not remove the fundamental dependency on the input voltage canceled. Since the two controlled variables, namely the primary current and the output voltage,

schiedlichen Zeiten — während der Durchlaß- bzw. der Sperrphase — gewonnen werden, ist eine Speicherung des einen Wertes mittels eines Kondensators erforderlich. Damit sinkt die Regelgeschwindigkeit, die Schaltungsanordnung kann sich also nicht sofort auf schwankende Betriebsbedingungen einstellen.different times - during the passage or the Locking phase - are obtained, a storage of one value by means of a capacitor is required. This reduces the control speed, so the circuit arrangement cannot open up immediately Set fluctuating operating conditions.

Bekannt ist auch eine weitere Schaltungsanordnung (DE-OS 27 51 578) zur Bereitstellung einer geregelten Spannung unter Verwendung eines Sperrwandlers, dessen Primärwicklung über einen durch positive Rückkopplung einschaltbaren Transistor und einen Emitterwiderstand mit der Eingangsspannungsquelle verbunden ist Wie bei der zuvor beschriebenen Schaltungsanordnung tritt auch hier eine starke Abhängigkeit von der Eingangsspannung auf, die auf der unterschiedlichen Anstiegsgeschwindigkeit des Primärstroms, abhängig von der Eingangsspannung, beruht Eine Regelung der Ausgangsspannung wird auch hier wiederum durch Gewinnung einer Spannung während der Sperrphase erreicht, so daß wiederum ein Speicherkondensator nötig ist .,Another circuit arrangement is also known (DE-OS 27 51 578) for providing a regulated voltage using a flyback converter, its primary winding via a transistor that can be switched on by positive feedback and a Emitter resistor is connected to the input voltage source As with the one previously described The circuit arrangement also has a strong dependency on the input voltage here the different rate of rise of the primary current, depending on the input voltage, A regulation of the output voltage is also here in turn by obtaining a voltage reached during the blocking phase, so that again a storage capacitor is necessary.,

Bekannt ist auch ein rückkopplungsgesteuerter Eintakt-Sperrwandler (DE-OS 25 43 371), bei dem der zugehörige Übertrager jeweils in die Sättigung geführt wird und dann die Abschaltung bewirkt Der Wandler besitzt neben der Primärwicklung nur eine Sekundärwicklung, die gleichzeitig zur Ableitung der Rückkopplungsspannung verwendet wird. Das gilt auch für einen bekannten Gegentakt-Gleichspannungswandler (DE-AS 12 30119), bei dem die Steuerung der Primärschalter mittels einer aus der Sekundärwick'ang abgeleiteten Spannung erfolgt .Also known is a feedback-controlled single-ended flyback converter (DE-OS 25 43 371), in which the associated transformer is brought into saturation and then the converter causes shutdown In addition to the primary winding, it has only one secondary winding, which is also used to derive the feedback voltage. That also applies to a known push-pull DC voltage converter (DE-AS 12 30119), in which the control of the Primary switch takes place by means of a voltage derived from the secondary winding.

Bei einer Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (GB-AS 20 00 394 A) zur Speisung eines Gleichstrommotors und Aufladung eines Akkumulators, die beispielsweise für einen elektrischen Rasierer verwendet wird, wird ein über einen Brückengleichrichter an die jeweilige Netzspannung angeschalteter Sperrwandler benutzt, der sekundärseitig abhängig vom Betriebszustand den Ladestrom für den Akkumulator oder auch den Betriebsstrom für den Motor liefert Die Regelung zum Ausgleich der verschiedenen Eingangsspannungen erfolgt mittels einer komplizierten Steuerschaltung in Form einer integrierten Schaltung, die dem primärseitigen Schalttransistor des Sperrwandlers Schaltimpulse zuführt, deren Länge von der Eingangsspannung und dem jeweiligen Betriebszustand abhängt. Die bekannte Schaltungsanordnung erfüllt jedoch nicht alle Erwartungen. Ihr Aufwand ist verhältnismäßig hoch und der Platzbedarf häufig zu groß. Die integrierte Schaltung benötigt eine eigene Versorgungsspannung und demgemäß eine Startschaltung für den Sperrwandler. Außerdem verbraucht sie Leistung. Bei Netzbetrieb des Motors wird nicht die volle Ladung des Akkumulators erreicht oder gehalten. .In a circuit arrangement according to the preamble of claim 1 (GB-AS 20 00 394 A) for supply a DC motor and charging a battery, for example for an electric razor is used, one is connected to the respective mains voltage via a bridge rectifier Flyback converter used, which depends on the secondary side The operating state supplies the charging current for the accumulator or the operating current for the motor Regulation to equalize the various input voltages takes place by means of a complicated control circuit in the form of an integrated circuit, which is the primary-side switching transistor of the flyback converter supplies switching pulses, the length of which depends on the input voltage and the respective operating state. However, the known circuit arrangement does not meet all expectations. Your effort is relatively high and the space requirement is often too large. The integrated circuit requires its own supply voltage and accordingly a starting circuit for the flyback converter. It also consumes power. With mains operation of the motor, the full charge of the accumulator is not reached or maintained. .

Bekannt ist auch eine Transistor-Wandlerschaltung (DE-OS 2014 377), mit deren Hilfe aus einer Netzwechselspannung zum einen ein Ladestrom für einen Akkumulator und zum anderen ein höherer Gleichstrom für den Antrieb eines Motors erzeugt werden kann. Dazu ist ein hochfrequent betriebener Druchflußwandler mit sättigbarem Kern vorgesehen, der primärseitig an die gleichgerichtete Netzspannung angeschaltet ist und sekundärseitig die gewünschten Ströme liefert. Die bekannte Schaltung läßt sich i;ur an einer bestimmten Netzspannung betreiben, paßt sich also nicht automatisch an unterschiedliche Spannungen an. Da der Kern des Wandlers jeweils in die SättigungA transistor converter circuit is also known (DE-OS 2014 377), with the help of which a charging current for a Accumulator and, on the other hand, a higher direct current for driving a motor can be generated can. For this purpose, a high-frequency flow converter with a saturable core is provided, which is connected to the rectified mains voltage on the primary side and the desired currents on the secondary side supplies. The known circuit can be operated on a certain mains voltage, so it fits does not automatically apply to different voltages. Because the core of the converter each in saturation gelangt, ist der Wirkungsgrad nur klein, und es ergeben sich thermische Probleme.reached, the efficiency is only small, and it surrendered thermal problems.

Für den Betrieb eines motorgetriebenen Elektrorasierers in einem größeren Bereich von Eingangswechselspannungen ist eine Schaltung bekannt (US-PS 40 O¹. 668), bei der ein Kondensator über Transistoren auf einen vorgegebenen Wert von etwa 100 V aufgeladen wird. Zur Abgabe höherer Ströme ist diese Schaltung nicht geeignet, weil keine TransformationFor the operation of a motor driven electric shaver in a wider range of AC input voltages is a circuit known (US-PS 40 O. ¹ 668), wherein the charging a capacitor via transistors to a predetermined value of about 100 V. This circuit is not suitable for delivering higher currents because there is no transformation

to stattfindet Sie eignet sich außerdem nur für Verbraucher mit verhältnismäßig hoher Betriebsspannung. Bei kleinerer Betriebsspannung nimmt der Wirkungsgrad stark ab. Der Platzbedarf ist verhältnismäßg groß. Schließlich ist auch noch ein Ladegerät für Akkumulato takes place It is also only suitable for consumers with a relatively high operating voltage. at The efficiency drops sharply at a lower operating voltage. The space requirement is relatively large. Finally, there is also a charger for accumulators toren bekannt (US-PS 39 43 423), das ohne Umschal tung für verschiedene Eingangsspannungen eingesetzt werden kann. Ein Transistorschalter liegt in einer Rückkopplungsschaltung und stellt einen veränderbaren Widerstand dar, der die Stromregelung übernimmtgates known (US-PS 39 43 423), without Umschal device can be used for different input voltages. A transistor switch lies in one Feedback circuit and represents a variable resistor that takes over the current control Eine Transformation findet nicht statt, so daß keine höheren Ströme geliefert werden können.A transformation does not take place, so that no higher currents can be delivered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die ohne Umschaltung in einemThe invention is based on the object of creating a circuit arrangement according to the preamble of claim 1, which without switching in one sehr großen Bereich von Eingangsspannungen, beispielsweise in einem Bereich von 1 :3 mit hohem Wirkungsgrad und hoher Regelgeschwindigkeit betrieben werden kann, wobei der schaltungstechnische Aufwand und der Bauteil — und Platzaufwand minimalvery large range of input voltages, for example in a range of 1: 3 with high Efficiency and high control speed can be operated, with the circuitry Effort and the component and space requirements are minimal bleiben.stay.

Die Lösung der Aufgabe ist in Patentanspruch 1 angegeben.The solution to the problem is given in claim 1.

Dadurch, daß dem über den Widerstand fließenden, linear ansteigenden, induktiven Primärstrom ein derThe fact that the linearly increasing inductive primary current flowing through the resistor is one of the Eingangsspannung entsprechender Stromanteil überlagert bzw. hinzuaddiert wird, erreicht die über dem Widerstand abfallende Spannung den kritischen, die Ausschaltung des Primärstroms bewirkenden Wert mit steigender Eingangsspannung früher. Damit kann derInput voltage is superimposed or added to the corresponding current component, reaches the above Resistance dropping voltage with the critical value causing the switch-off of the primary current increasing input voltage earlier. With that, the

mittlere Energieeinhalt des Übertragerkerns und damit die Ausgangsleistung auf einfachste Weise beeinflußt bzw. konstant gehalten werden, und zwar in einem sehr großen Eingangsspannungsbereich zwischen beispielsweise 90 V und 270 V. Eine Speicherung von Regelgrö-influences the average energy content of the transformer core and thus the output power in the simplest way or kept constant, namely in a very large input voltage range between 90 V and 270 V, for example. ßen ist nicht erforderlich, so daß die zugehörigen Bauelemente entfallen.Shen is not required, so that the associated components are omitted.

Eine integrierte Schaltung als Steuerschaltung, die eine eigene Stromversorgung benötigt ohne einen eigenen Oszillator zur Taktsteuerung ist ebenfalls nichtAn integrated circuit as a control circuit that requires its own power supply without one own oscillator for clock control is also not notwendig.necessary.

Wenn der Verbraucher einen Akkumulator enthält, beispielsweise ein elektrischer Trockenrasierer, so wird zur Erzielung eines konstanten Ausgangsstroms, der den Akkumulator aufläft und/oder den Motor speist dieIf the consumer contains an accumulator, for example an electric dry shaver, so will to achieve a constant output current that runs up the accumulator and / or feeds the motor Ausschaltdauer des Halbleiterschalters auf einfache Weise dadurch richtig beeinflußt daß die Sekundärwicklung nur so lange einen Strom in den Akkumulator liefert, wie ihre Spannung höher ist als die im wesentlichen konstante Klemmenspannung des AkkuThe switch-off duration of the semiconductor switch can be correctly influenced in a simple manner in that the secondary winding only supplies a current to the accumulator for so long provides how their voltage is higher than the substantially constant terminal voltage of the battery mulators. Wenn eine konstante Spannung am Verbrau cher erzielt werden soll, so kann dazu eine der bekannten Spannungsregelschaltungen eingesetzt werden, die auf den Halbleiterschalter einwirken.mulators. If there is a constant voltage on the consumer cher is to be achieved, one of the known voltage regulating circuits can be used for this purpose, which act on the semiconductor switch.

In ähnlicher Weise läßt sich auch eine KombinationA combination can be made in a similar manner

einer vorgegebenen Ausgangsspannung mit einem vorgegebenen Ausgangsstrom für einen weiten Bereich von Eingangsspannungen erzielen. Da dafür gesorgt ist, daß der Kern des Wandlers nichta given output voltage with a given output current for a wide range of input voltages. Because it is ensured that the core of the converter is not

in die Sättigung gerät, d. h. der Halbleiterschalter vorher den durch die Primärwicklung fließenden Strom ausschaltet bleiben die Wandlerverluste klein. Auch in den übrigen Bauteilen der Schaltungsanordnung treten nur sehr kleine Verluste auf, so daß insgesamt der Wirkungsgrad groß ist Die Erwärmung der Schaltung bleibt dann in engen Grenzen, so daß eine Unterbringung auf engstem Raum ohne besondere Kühlung möglich istsaturates, d. H. the semiconductor switch beforehand switches off the current flowing through the primary winding, the converter losses remain small. Also in the other components of the circuit arrangement occur only very small losses, so that overall the Efficiency is high The heating of the circuit then remains within narrow limits, so that it can be accommodated in the smallest of spaces without special cooling is possible

Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Der der Spannung am Eingang entsprechende Stromanteil kann direkt aus der Eingangsspannungsquelle abgeleitet werden. Zur Verringerung der Verlustleistung wird dieser Stromanteil in Weiterbildung der Erfindung aber zweckmäßig über einen zweiten Widerstand geliefert, der mit der Sekundärwicklung des Übertragers verbunden ist Während der Einschaltphase des Halbleiterschalters liegt nämlich an der Sekundärwicklung eine Spannung an, die gleich einem dem Windungsverhältnis entsprechendem Bruchteil der Eingangsspannung ist Außerdem kann in Reihe mit dem zweiten Widerstand eine Anzeigevorrichtung, vorzugsweise eine Leuchtdiode, geschaltet sein, die dann bei allen Eingangsspannungen den Betriebszustand mit gleicher Leuchtstärke anzeigtFurther developments are the subject of the subclaims. The one corresponding to the voltage at the input Current component can be derived directly from the input voltage source. To reduce the In a further development of the invention, however, this current component is expediently dissipated via a power loss Second resistor is supplied, which is connected to the secondary winding of the transformer during the This is because the switch-on phase of the semiconductor switch has a voltage across the secondary winding that is the same a fraction of the input voltage corresponding to the turns ratio. In addition, it can be in series with the second resistor, a display device, preferably a light-emitting diode, can be connected, which then shows the operating status with the same luminosity for all input voltages

Zur Einstellung der jeweils gewünschten Leistung am Verbraucher sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß der erste und der zweite Widerstand veränderlich ausgebildet sind. Beispielsweise kann in vorteilhafter Weise dann, wenn der Verbraucher aus einem Akkumulator und einem mit einem Einschalter versehenen Motor besteht, mit dem Einschalter ein weiterer Schalter gekoppelt sein, der bei eingeschaltetem Motor den ersten und zweiten Widerstand so verändert, daß der Sperrwandler alleine einen zum Betrieb des Motors ausreichenden Strom liefert Auf diese Weise läßt sich beispielsweise ein von einem Motor angetriebener, elektrischer Trockenrasierer auch dann an einem beliebigen Stromnetz betreiben, wenn der Akkumulator nicht geladen ist Andererseits kann bei ausgeschaltetem Motor und damit umgeschalteter Leistung des Sperrwandlers der Ladestrom so eingestellt werden, daß das Gerät beliebig lange an das Netz angeschlossen sein kann, ohne daß es zu einer Schädigung des Akkumulators kommtA further development of the invention provides for setting the respective desired output on the consumer suggest that the first and the second resistor are designed to be variable. For example, in advantageous when the consumer consists of an accumulator and an on-switch If the motor is provided, another switch can be coupled to the on-switch which, when the motor is switched on, sets the first and second resistance in this way changed so that the flyback converter alone supplies sufficient current to operate the motor An electric dry shaver driven by a motor, for example, can also be used in this way then operate on any power grid when the battery is not charged. On the other hand, it can When the engine is switched off and the power of the flyback converter is switched over, the charging current can be set so that the device can be connected to the mains for any length of time can be connected without damaging the battery

Nach einer weiteren Empfehlung der Erfindung kann außerdem mit dem Akkumulator ein spannungsabhängiger Schalter verbunden sein, der den ersten Halbleiterschalter bei Erreichen einer vorgegebenen Akkumulatorspannung ausschaltet Damit wird ein Überladen des Akkumulators vermieden, so daß auch bei hohem Ladestrom zur Erzielung einer Schnell-Ladung ein sicherer Betrieb möglich ist Der spannungsabhängige Schalter kann unter Verwendung eines Transistors verwirklicht werden, dessen Basis-Emitterstrecke in Reihe mit einer Zenerdiode parallel zum Akkumulator geschaltet ist, und dessen Kollektor mit der Steuerelektrode des ersten Halbleiterschalters verbunden ist Eine zusätzliche Möglichkeit zur gleichzeitigen Überwachung der Temperatur eines Akkumulators, insbesondere eines Nickel-Cadmium-Akkumulators, besteht darin, daß die Zenerdiode mit dem Akkumulator thermisch gekoppelt istAccording to a further recommendation of the invention can In addition, a voltage-dependent switch can be connected to the accumulator, which switches off the first semiconductor switch when a predetermined accumulator voltage is reached Accumulator avoided, so that even with a high charging current to achieve a quick charge Safe operation is possible The voltage-dependent switch can be operated using a transistor be realized, whose base-emitter path in series with a Zener diode parallel to the accumulator is connected, and its collector is connected to the control electrode of the first semiconductor switch an additional option for simultaneous monitoring of the temperature of a battery, in particular a nickel-cadmium battery, is that the Zener diode is thermally coupled to the accumulator

Wenn ein Akkumulatorbetrieb nicht erforderlich ist, kann nach einer Weiterbildung der Erfindung anstelle des Akkumulators auch ein Kondensator verwendet werden, der für eine konstante mittlere Ausgangsspannung sorgtIf battery operation is not required, According to a further development of the invention, a capacitor can also be used instead of the accumulator which ensures a constant mean output voltage

N achfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigtThe invention is described below with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung zur Verwendung in einem motorbetriebenen Trockenrasierer mit Akkumulator;F i g. 1 shows an embodiment of a circuit arrangement according to the invention for use in a motorized dry shaver with accumulator;

F i g. 2 Kurvendiagramme für den zeitlichen Verlauf von Spannungen und Strömen an bestimmten Punkten der Schaltungsanordnung nach F i g. 1;F i g. 2 curve diagrams for the temporal progression of voltages and currents at certain points the circuit arrangement according to FIG. 1;

F i g. 3 ein Diagramm für die gelieferten Ausgangs-F i g. 3 a diagram for the supplied output

ströme in Abhängigkeit von der Eingangsspannung;currents depending on the input voltage;

Fig.4 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1;4 shows a modification of the embodiment according to FIG. 1;

F i g. 5 ein Diagramm zur Erläuterung des Verhaltens der spannungs- und temperaturabhängigen LadeschalF i g. 5 shows a diagram to explain the behavior of the voltage and temperature-dependent charging cradle tunginFig.4.tunginFig. 4.

Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. i ist zum Einbau in einen elektrischen Trockenrasierer bestimmt, der mit einem kleinen Gleichstrom-Motor 1 und einem aus mehreren Zellen bestehenden Nickel-Cadmium-AkThe circuit arrangement according to FIG. i is designed for installation in an electric dry shaver, the one with a small direct current motor 1 and a nickel-cadmium-Ak consisting of several cells kumulator 2 ausgestattet ist Über einen Einschalter 51 wird der Motor geschaltet Die Netzspannung, die eine Gleich- oder Wechselspannung sein kann, wird den Klemmen 3, 4 zugeführt mittels einer Gleichrichterbrücke G/gleichgerichtet und durch einen KondensatorAccumulator 2 is equipped via an on switch 51 the motor is switched The mains voltage, which can be DC or AC voltage, is the Terminals 3, 4 fed by means of a rectifier bridge G / rectified and through a capacitor Cl geglättet. Man erhält eine Gleichspannung Ui, deren Betrag im Fall einer Wechselspannung etwa gleich dem l,4fachen des Effektivwertes der Wechselspannung ist Für die folgende Betrachtung wird angenommen, daß die Schaltungsanordnung zunächstCl smoothed. A direct voltage Ui is obtained, the magnitude of which in the case of an alternating voltage is approximately 1.4 times the effective value of the alternating voltage. For the following consideration it is assumed that the circuit arrangement is initially elektrisch in Ruhe ist und die beiden Transistoren als Halbleiterschalter 7Ί und T2 sperren.is electrically at rest and block the two transistors as semiconductor switches 7Ί and T2.

Sobald die Gleichspannung t/l an die Reihenschaltung aus der Primärwicklung η 1 des mit einem Ferritkern ausgestatteten Übertragers 5, dem TransiAs soon as the DC voltage t / l is applied to the series circuit of the primary winding η 1 of the transformer 5 equipped with a ferrite core, the Transi stör Ti und dessen Widerstand R 6 als Emitterwider stand angelegt ist kann über den zwischen den Kollektor und die Basis des Transistors Ti gelegten Widerstand R1 ein Basisstrom fließen. Es genügen bereits einige Mikroampere Basisstrom, um im Transidisturb Ti and whose resistance R 6 was applied as an emitter resistance, a base current can flow through the resistor R 1 placed between the collector and the base of the transistor Ti. A few microamperes of base current are already sufficient for transi stör Ti einen kleinen Kollektorstrom zu erzeugen, der durch die Wicklung π 1 des Übertragers 5 fließt Die damit verbundene Änderung des magnetischen Flusses im Übertrager induziert am Punkt A der Sekundärwicklung η 2 eine positive Spannung, die über einento produce a small collector current sturgeon Ti defined by the winding of the transformer 5 flows π 1 The change in the magnetic flux in the transformer associated induced at point A of the secondary winding η 2 is a positive voltage over a Widerstand Rl und einen Kondensator C2 auf die Basis des Transistors Ti geführt wird und einen größeren Basisstrom hervorruft Durch diese positive Rückkopplung schaltet der Transistor Ti schnell vollständig ein, wobei nur eine kleine Restspannung Resistor Rl and a capacitor C2 is led to the base of the transistor Ti and causes a larger base current. This positive feedback turns the transistor Ti on quickly and completely, with only a small residual voltage

so zwischen seinem Emitter und Kollektor verbleibt Der Basisstrom wird im wesentlichen durch den Widerstand R 2 begrenztso remains between its emitter and collector. The base current is essentially limited by the resistor R 2

Mit dem Einschalten des Transistors Π steigt der durch die Wicklung η 1 des Übersetzers 5 fließendeWhen the transistor Π is switched on, the value flowing through the winding η 1 of the translator 5 increases Strom /1 linear an, bis über dem Widerstand R 6 eine dem Strom /1 proportionale Spannung von ca. 700 mV anliegt, wobei die Leuchtdiode D1 und die Widerstände R 3, R 4, R 5 zunächst außer acht gelassen werden. Diese Spannung läßt im Transistor T2 einen BasisstromCurrent / 1 is linear until a voltage of approx. 700 mV proportional to the current / 1 is applied across the resistor R 6 , whereby the light-emitting diode D 1 and the resistors R 3, R 4, R 5 are initially disregarded. This voltage leaves a base current in transistor T2 fließen, wodurch der Transistor T2 einschaltet und die Basis des Transistors Ti zum Bezugspotential zieht. Dadurch leitet der Transistor Ti weniger gut, so daß der durch die Wicklungen al fließende Strom Ii kleiner wird. Durch die zugehörige Verringerung desflow, whereby the transistor T2 turns on and pulls the base of the transistor Ti to the reference potential. Thereby, the transistor Ti conducts less well, so that the current flowing through the windings al current Ii becomes smaller. By reducing the

Magnetflusses im Kern des Übertragers 5 erfolgt eine Umpohmg der Skundärspannnng am Punkt A, die über den Widerstand R 2 und den Kondensator C2 rückgekoppelt wird, so daß der Transistor Ti Magnetic flux in the core of the transformer 5 is a Umpohmg the secondary voltage at point A, which is fed back via the resistor R 2 and the capacitor C2 , so that the transistor Ti

schließlich vollständig ausschaltet. Die Abschaltgeschwindigkeit wird durch den Kondensator C3 parallel zum Widerstand Ä6 vergrößert, da der Kondensator C 3 die Spannung am Emitter des Transistors Ti kurzzeitig hält, wodurch die Basis-Emitterspannung des Transistors Π im Abschaltmoment negativ wird.eventually turns off completely. The turn-off speed is increased by the capacitor C3 parallel to the resistor A6, since the capacitor C 3 briefly holds the voltage at the emitter of the transistor Ti , whereby the base-emitter voltage of the transistor Π becomes negative at the turn-off moment.

Während der Serrphase des Transistors Ti fließt die im Kern des Übertragers 5 gespeicherte magnetische Energie in Form eines Stromes aus der Sekundärwicklung nl ab. Dabei leitet die Diode D 2, und — der Schalter Sl sei als geöffnet angenommen — der Akkumulator 2 erhält einen linear abfallenden Ladestrom zugeführt Ein negativer, abfallender Strom über den Widerstand Λ 2 und den Kondensator C 2 hält den Transistor Tl gesperrt, bis die im Kern des Übertragers 5 gespeicherte Energie abgeflossen ist. Erst danach kann wieder ein Anlaßstrom über den Widerstand R 1 in die Basis des Transistors Ti fließen, der den bereits geschilderten Einschaltvorgang auslöst.During the serr phase of the transistor Ti , the magnetic energy stored in the core of the transformer 5 flows in the form of a current from the secondary winding nl . The diode D 2 conducts, and - the switch S1 is assumed to be open - the accumulator 2 receives a linearly decreasing charging current. A negative, decreasing current through the resistor Λ 2 and the capacitor C 2 keeps the transistor Tl blocked until the im Core of the transformer 5 stored energy has flowed off. Only then can a starting current flow again via the resistor R 1 into the base of the transistor Ti , which triggers the switch-on process already described.

Die Dauer der Sperrphase des Übertragers ist abhängig von der Spannung des Akkumulators 2. Diese ist, vom Übertrager aus gesehen, annähernd konstant Es kann nur Strom in den Akkumulator 2 fließen, so lange die Beziehung:The duration of the blocking phase of the transformer depends on the voltage of the accumulator 2. This is almost constant as seen from the transformer. Only current can flow into the accumulator 2, see above long the relationship:

άΦάΦ
dldl

+ U_n + U _n

UlUl

erfüllt ist. Dabei bedeuten:is satisfied. Mean:

N = Anzahl der Windungen der Wicklung nl, N = number of turns of the winding nl,

άΦάΦ

—— = Änderung de Magnetflusses über die Zeit, dr—— = change in magnetic flux over time, dr

U_n = an der Diode Dl abfallende Spannung, Ul = Akkumulatotspannung. U _n = voltage drop across diode Dl , Ul = accumulator dead voltage.

Ist zu Beginn jeder Sperrphase der Energieeinheit des Übertragers 5 stets gleich, so ergibt sich ein im zeitlichen Mittei konstanter Ladestromfluß in den Akkumulator 2. Wenn der Akkumulator jedoch tief entladen oder kurzgeschlossen ist, so verlängert sich die Sperrphase entsprechend. Dadurch wird eine automatische Strombegrenzung im Störungsfall erreicht, beispielsweise dann, wenn der Motor 1 blockiert oder ein anderer Kurzschluß vorliegtIf the energy unit of the transformer 5 is always the same at the beginning of each blocking phase, an im results Temporal means constant charging current flow into the accumulator 2. However, when the accumulator is low is discharged or short-circuited, the blocking phase is extended accordingly. This makes an automatic Current limit reached in the event of a fault, for example when motor 1 blocks or switches on there is another short circuit

Die bisher beschriebene Schaltung bewirkt, daß der Übertrager 5 im Abschaltzeitpunkt immer den gleichen Energieinhalt besitzt Wie oben festgestellt bedeutet dies bei konstanter Akkumulatorspannung t/2 gleiche Sperrdauer U (Fig.2) des Transistors Ti und pro Sperrzyklus gleichen Ladestrom verlauf /2 (u) für den Akkumulator 2. Der Anstieg des Stroms /1 durch die Wicklung n\ ist proportional dem Betrag der angelegten Spannung Ui. Da die Abschaltung des Transistors T\ in Abhängigkeit von seinem Emitterstrom und damit in guter Näherung vom Strom /1 erfolgt, stellt sich die Schaltung auf Änderungen der Versorgungsspannung Ui ein.The circuit described so far has the effect that the transformer 5 always has the same energy content at the time of switch-off As stated above, with a constant battery voltage t / 2 this means the same blocking duration U (Fig. 2) of the transistor Ti and the same charging current per blocking cycle / 2 (u) for the accumulator 2. The increase in the current / 1 through the winding n \ is proportional to the amount of the applied voltage Ui. Since the transistor T \ is switched off as a function of its emitter current and thus in a good approximation of the current / 1, the circuit adjusts itself to changes in the supply voltage Ui .

Wie in Fig.2 dargestellt ist, wird bei Verdoppelung der Eingangsspannung i/l auf den Wert 2 Ui (Fig. 2b) die Einschaltzeit U des Transistors Ti halbiert Bei konstanter Ansschaltzeit U führt dies zu einer Erhöhung der Schaltfrequenz und damit einer Vergrößerung des effektiven Ladestroms /2 für den Akkumulator Z Hinzu kommt, daß die transformierte Spannung am Punkt A (Fig. 1) der Eingangsspannung Ui proportional ist Bei steigender Eingangsspannung wird damit der Basisstrom des Transistors Ti erhöht. Der Transistor Tl muß dann einen größeren Strom aufwenden, um die Basisspannung des Transistors Ti zum Zwecke der Ausschaltung zu verringern. Die Folge ist, daß sich auch hierdurch der zeitliche Mittelwert des Ladestroms /2 mit der Eingangsspannung U1 ändert. Durch Verwendung eines Thyristors anstelle des Transistors Tl w könnte man zwar diese Abhängigkeit verringern, nicht aber beseitigen.As shown in Figure 2, wherein doubling of the input voltage i / l to the value 2 Ui (Fig. 2b), the switch-U of the transistor Ti halved With a constant Ansschaltzeit U this leads to an increase in the switching frequency, and therefore an increase in the effective Charging current / 2 for the accumulator Z In addition, the transformed voltage at point A (Fig. 1) is proportional to the input voltage Ui . As the input voltage increases, the base current of the transistor Ti is increased. The transistor Tl must then expend a larger current in order to reduce the base voltage of the transistor Ti for the purpose of switching off. The result is that this also changes the mean value of the charging current / 2 over time with the input voltage U 1. By using a thyristor instead of the transistor Tl w one could reduce this dependency, but not eliminate it.

Beide Einflüsse der Eingangsspannung Ui auf den Ladestrom /2, nämlich Änderung des mittleren Ladestroms durch eine Frequenzänderung des Wandlers und Verschiebung der Stromschwelle des Transistors TI, werden dadurch kompensiert, daß dem durch den Emitterwiderstand /?6 fließenden Strom /1 ein Strom überlagert wird, der der Eingangsspannung U i direkt porportional ist Dadurch wird der Ausschaltzeitpunkt des Transistors Ti mittels des Transistors Tl in Abhängigkeit von der Eingangsspannung Ui zeitlich verlegt In F i g. 2c ist gezeigt, daß im Gegensatz zu dem in Fig.2b dargestellten Fall ohne Kompensation bei Verdoppelung der Eingangsspannung auf den Wert 2 Ui das Ausschalten des Transistors Π bei kleinerem Spitzenwert des Stromes /1 erfolgt bei dem der die Ausschaltung auslösende Strom durch den Widerstand R 6 zusätzlich noch einen der Eingangsspannung Ui proportionalen Stromanteil enthält. Damit ist auch der jo Energieinhalt des Übertragers kleiner.Both influences of the input voltage Ui on the charging current / 2, namely the change in the average charging current due to a frequency change of the converter and a shift in the current threshold of the transistor TI, are compensated for by a current being superimposed on the current / 1 flowing through the emitter resistor /? 6, which is directly proportional to the input voltage U i. As a result, the switch-off time of the transistor Ti is shifted in time in F i g by means of the transistor Tl as a function of the input voltage Ui. 2c it is shown that, in contrast to the example shown in Figure 2b case without compensation for doubling the input voltage to the value 2 Ui takes place to turn off the transistor Π with a smaller peak value of the current / 1 wherein the the elimination triggering current through resistor R 6 also contains a current component proportional to the input voltage Ui. This means that the energy content of the transformer is also smaller.

Der der Eingangsspannung U1 proportionale Stromanteil könnte durch einen Widerstand (nicht gezeigt) gewonnen werden, der zwischen dem Emitter des Transistors Ti und die Spannung Ui am oberen Ende der Wicklung /Jl gelegt ist Ein solcher Widerstand würde aber eine hohe Verlustleistung bewirken. Der Punkt A weist während der Einschaltphase des Transistors Ti, also während des Strom- und Spannungsanstieges am Widerstand R 6 ein Potential auf, das der Eingangsspannung Ui proportional ist. Der Wandler arbeitet insofern als normaler Transformator. Der an den Verbindungspunkt A angeschaltete Widerstand R 5 liefert demgemäß wegen der wesentlich niedrigeren Spannung am Punkt A auf besonders verlustanne Weise den gewünschten Stromanteil für den Widerstand R6, der der Eingangsspannung i/l proportional ist Bei richtiger Dimensionierung des Widerstandsverhältnisses von R 5 zu RB läßt sich in weiten Bereichen ein von der Eingangsspannung Ui so unabhängiger Ladestrom Il des Akkumulators 2 einstellen.The current component proportional to the input voltage U 1 could be obtained by a resistor (not shown) which is placed between the emitter of the transistor Ti and the voltage Ui at the upper end of the winding / J1. Such a resistor would, however, cause high power dissipation. During the switch-on phase of the transistor Ti, that is to say during the current and voltage rise at the resistor R 6, the point A has a potential which is proportional to the input voltage Ui. The converter works as a normal transformer. The load connected to the connection point A resistor R 5 provides accordingly because of the much lower voltage at point A particularly loss anne way the desired current component for the resistor R6 / l is proportional with the correct dimensioning of the resistance ratio of R 5 can be the input voltage i to RB A charging current II of the accumulator 2, which is independent of the input voltage Ui, is established over a wide range.

In Reihe mit dem Widerstand R 5 ist eine Leuchtdiode Di zur Betriebsanzeige geschaltet Aufgrund ihrer Sperrwirkung führt die Diode nur während der Einschaltphase des Transistors Π einen Strom. Da die Einschaltdauer annährend umgekehrt portional zum Betrag der Eingangsspannung l/l ist erfolgt automatisch eine Helligkeitsregelung der Leuchtdiode. Außerdem trennt die Leuchtdiode Di den Widerstand RS und die noch zu erläuternden Widerstände A3, A4 während der Sperrphase vom Punkt A ab. Dadurch werden Verluste vermieden.A light-emitting diode Di is connected in series with the resistor R 5 to display the status. Due to its blocking effect, the diode only conducts a current during the switch-on phase of the transistor Π. Since the switch-on duration is almost inversely proportional to the amount of the input voltage l / l, the brightness of the light-emitting diode is automatically regulated. In addition, the light-emitting diode Di separates the resistor RS and the resistors A3, A4, which are still to be explained, from point A during the blocking phase. This avoids losses.

im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Schaltungsanordnung in einem mit dem Gleichstrommotor·! betriebenen Elektrorasierer verwendet Bei geöffnetem Schalter S1 arbeitet die Schaltung im Daueriadebetrieb. Der Motor 1 steht stiJL es fließt der Dauerladestrom 12, und die Leuchtdiode Dl brennt Schließt man denIn the illustrated embodiment, the circuit arrangement is in a with the DC motor ·! operated electric shaver is used. When switch S 1 is open, the circuit works in continuous charging mode. The motor 1 is at a standstill, the continuous charging current 12 flows, and the light-emitting diode Dl is lit. If you close the

Schalter 51, und damit auch den mechanisch gekoppelten Schalter 52, so wird der vom Übertrager 5 abgegebene Strom etwa verzehnfacht, weil dem Widerstand R 5 der Widerstand R 3 und dem Widerstand R 6 der Widerstand R 4 parallelgeschaltet werden. Der Motor 1 läuft dann ohne Entladung des Akkumulators 2, der jetzt nur als Spannungsstabilisator wirkt, und die Leuchtdiode D1 brennt.Switch 51, and thus also the mechanically coupled switch 52, the current output by the transformer 5 is increased approximately tenfold because the resistor R 5, the resistor R 3 and the resistor R 6, the resistor R 4 are connected in parallel. The motor 1 then runs without discharging the accumulator 2, which now only acts as a voltage stabilizer, and the light-emitting diode D 1 is on.

In F i g. 3 ist die Abhängigkeit des Wandlerausgangsstroms / in Abhängigkeit von der Eingangsspannung i/l für den Ladebetrieb und den Motorbetrieb dargestellt. Man erkennt, daß in beiden Betriebsfällen die Eingangsspannung t/1 im Bereich zwischen etwa 90 V und 270 V schwanken darf, ohne den Motorstrom oder den Ladestrom wesentlich zu beeinflussen. -In Fig. 3 is the dependency of the converter output current / as a function of the input voltage i / l shown for charging mode and engine mode. It can be seen that in both operating cases the input voltage t / 1 may fluctuate in the range between approximately 90 V and 270 V without the motor current or to significantly influence the charging current. -

Es sei noch nachgetragen, daß der Kondensator C2 eine Gleichstromtrennung bewirkt. Der Wert des Widerstandes R 1 ist nämlich um mehrere Zenerpotenzen größer als der des Widerstandes R 2. Ohne die Gleichstromtrennung, die ein Abfließen des durch den Widerstand R 1 gelieferten Stromes über den Widerstand R 2 verhindert, müßte der Wert des Widerstandes R 1 wesentlich kleiner gewählt werden, wodurch höhere Verluste entstehen.It should also be added that the capacitor C2 causes a direct current separation. The value of the resistor R 1 is namely several powers of zener greater than that of the resistor R 2. Without the direct current separation, which prevents the current supplied by the resistor R 1 from flowing away through the resistor R 2, the value of the resistor R 1 would have to be significantly smaller can be chosen, resulting in higher losses.

Fig.4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Die eigentliche Wandlerschaltung mit den Transistoren 7*1, 7*2 und dem Übertrager 5 sowie den Widerständen R1, R 2, R 5, R 6 und der Leuchtdiode D1 ist auch hinsichtlich der Funktion unverändert geblieben. Statt einer Umschaltung der Wandlerleistung zwischen Lade- und Motorbetrieb mittels des Schalters 52 und der Widerstände A3, R 4 wird jedoch im Falle der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 bei ausgeschaltetem Motor 1 eine Schneiladung des wiederum aus Nickel-Cadmium-Zellen bestehenden Akkumulators 2 mit hohem Strom vorgenommen. Dann ist jedoch eine rechtzeitige Abschaltung des Ladestroms erforderlich, um eine Beschädigung des Akkumulators zu vermeiden. Die Abschaltung erfolgt mit einem spannungsabhängigen Schalter, der einen Transistor T3 enthält. Die Basis-Emitterstrecke des Transistors 73 ist in Reihe mit einem Widerstand R 7 und einer Zenerdiode ZD parallel zum Akkumulator 2 geschaltet Wenn dessen Spannung t/2 während des Ladevorgangs den durch die Zenerdiode ZD vorgegebenen Wert übersteigt, so beginnt der Transistor Γ3 durchzuschalten und die Spannung U 3 an seinem Kollektor wird negativ.4 shows a modified embodiment of the circuit arrangement according to FIG. 1. The actual converter circuit with the transistors 7 * 1, 7 * 2 and the transformer 5 as well as the resistors R 1, R 2, R 5, R 6 and the light-emitting diode D 1 has also remained unchanged in terms of function. Instead of switching the converter output between charging and motor operation by means of switch 52 and resistors A3, R 4, however, in the case of the circuit arrangement according to FIG. 4 with the engine 1 switched off, the accumulator 2, which in turn consists of nickel-cadmium cells, is charged with high current. In this case, however, the charging current must be switched off in good time in order to avoid damage to the accumulator. It is switched off with a voltage-dependent switch that contains a transistor T3. The base-emitter path of the transistor 73 is connected in series with a resistor R7 and a zener diode ZD in parallel to the battery 2 when the voltage of which t / 2 exceeds the predetermined by the Zener diode ZD value during charging, the transistor begins Γ3 through-connect and the Voltage U 3 at its collector becomes negative.

Fig.5 zeigt den Verlauf der Kollektorspannung U3 in Abhängigkeit von der Akkumulator-Spannung U 2 bei verschiedenen Temperaturen. Der sich ergebende Temperaturkoeffizient der Spannung 1/3 liegt bei etwa 5 mV/°C und ist damit dem Temperaturgang von zwei in Reihe geschalteten Nickel-Cadmium-Zellen angepaßt. Um eine möglichst direkte Temperaturerfassung der Akkumulatorzellen zu erreichen, ist das Gehäuse der Zenerdiode ZD thermisch mit dem Akkumulator verbunden, wie in F i g. 4 gestrichelt angedeutet ist.Figure 5 shows the variation of the collector voltage U 3 as a function of the battery voltage U 2 at different temperatures. The resulting temperature coefficient of the voltage 1/3 is around 5 mV / ° C and is therefore adapted to the temperature range of two series-connected nickel-cadmium cells. In order to achieve the most direct possible temperature detection of the accumulator cells, the housing of the Zener diode ZD is thermally connected to the accumulator, as shown in FIG. 4 is indicated by dashed lines.

Solange die Akkumulatorspannung i/2 unter dem durch die Zenerdiode ZD festgelegten Wert liegt, fließt kein Strom über die Zenerdiode, und der Transistor 7*3 sperrt. Der Wandler schwingt dann und liefert Strom zum Schnell-Laden des Akkumulators 2 bzw. zur Speisung des Motors 1. Wenn die Spannung L/2 des Akkumulators 2 einen kritischen Wert übersteigt, der unter Berücksichtigung der Temperatur die volle Ladung angibt, fließt ein Strom über die Zenerdiode ZD und den Widerstand RT, der sich auf die Basis des Transistors Γ3 und den Widerstand RS aufteilt. Der Transistor 7*3 schaltet durch diesen Basisstrom teilweise ein, und es fließt von dem negativen Anschluß des Akkumulators 2 ein Strom über den Widerstand R 8 zur Basis des Transistors 7*1. Sobald der Strom durch den Widerstand R 9 während der Einschaltphase des Transistors Ti die Summe der über die Widerstände R 1 und R 2 fließenden Basisstromanteile des Transistors: 7*1 neutralisiert, kann der Transistor Ti nicht mehr durchschalten. Der Wandler schwingt nicht mehr an, und es herrscht statischer Betrieb. Das Basispotential des Transistors 7*1 wird jetzt nur durch die Widerstände R 1 und R 9 bestimmt. Der Widerstand R 2 ist durch den Kondensator C2 abgetrennt. Erst wenn der Strom durch den Widerstand R 9 unter den durch den Widerstand R 1 begrenzten Wert abgefallen ist, kann das Basispotential des Transistors 7*1 auf einen Wert ansteigen, der das Wiederanschwingen des Wandlers ermöglicht.As long as the battery voltage i / 2 is below the value set by the Zener diode ZD , no current flows through the Zener diode and the transistor 7 * 3 blocks. The converter then oscillates and supplies current for fast charging of the accumulator 2 or for supplying the motor 1. If the voltage L / 2 of the accumulator 2 exceeds a critical value, which, taking into account the temperature, indicates the full charge, a current overflows the Zener diode ZD and the resistor RT, which is divided between the base of the transistor Γ3 and the resistor RS . The transistor 7 * 3 is partially switched on by this base current, and a current flows from the negative terminal of the accumulator 2 via the resistor R 8 to the base of the transistor 7 * 1. As soon as the current through the resistor R 9 during the switch-on phase of the transistor Ti neutralizes the sum of the base current components of the transistor flowing through the resistors R 1 and R 2: 7 * 1, the transistor Ti can no longer switch through. The converter no longer oscillates and static operation prevails. The base potential of the transistor 7 * 1 is now only determined by the resistors R 1 and R 9. The resistor R 2 is separated by the capacitor C2 . Only when the current through the resistor R 9 has fallen below the value limited by the resistor R 1 can the base potential of the transistor 7 * 1 rise to a value that enables the converter to start oscillating again.

Da der jeweils durch den Widerstand R9 fließende Strom zum Abschalten des Wandlers vorwiegend durch den Widerstand R 2 und der Strom zum Einschalten vom Widerstand R1 abhängt, ergibt sich ein der Differenz dieser Ströme entsprechendes, erwünschtes Hystereseverhalten. Der Wandler schaltet also nicht dauernd zwischen dem eingeschalteten und ausgeschalteten Zustand hin und her. Vielmehr muß die Spannung i/2 des Akkumulators erst wieder um einen gewissen Betrag abgesunken sein, bevor der Ladestrom erneut eingeschaltet wird. Da beim Ausschalten des Wandlers auch jeweils die Leuchtdiode Di erlischt, ist auf einfache Weise der Ladezustand des AkkumulatorsSince the current flowing through resistor R9 to switch off the converter depends mainly on resistor R 2 and the current to switch on depends on resistor R 1, the result is a desired hysteresis behavior corresponding to the difference between these currents. The converter does not switch back and forth continuously between the switched on and switched off state. Rather, the voltage i / 2 of the accumulator must first have dropped again by a certain amount before the charging current is switched on again. Since the light-emitting diode Di also goes out when the converter is switched off, the state of charge of the accumulator is a simple matter of fact

so festzustellen.so ascertain.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltungsanordnung zur geregelten Speisung eines Verbrauchers aus Eingangsspannungsquellen unterschiedlicher Spannung unter Verwendung eines Sperrwandlers mit einem Übertrager, dessen Primärwicklung über einen steuerbaren, durch positive Rückkopplung einschaltbaren, ersten Halbleiterschalter und einen ersten Widerstand mit der Eingangsquelle verbunden ist und der über eine Sekundärwicklung den Verbraucher speist, und mit einem steuerbaren, zweiten Halbleiterschalter, an dessen Steuerelektrode die an dem ersten Widerstand abfallende Spannung anliegt und der die Ausschaltung des ersten Halbleiterschalters und damit dessen Einschaltdauer abhängig von dem durch die Primärwicklung und über den ersten Widerstand fließenden Strom durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß dem über den ersten Widerstand (R 6) fließenden Primärstrom (11) ein der Spannung (Ui) der Eingangsspannungsquelle (3, 4) proportionaler Strom über einen zweiten Widerstand (R S) überlagert ist1.Circuit arrangement for the regulated supply of a consumer from input voltage sources of different voltages using a flyback converter with a transformer, the primary winding of which is connected to the input source via a controllable first semiconductor switch that can be switched on by positive feedback and a first resistor and which feeds the consumer via a secondary winding , and with a controllable, second semiconductor switch, at the control electrode of which the voltage dropping at the first resistor is applied and which carries out the switching off of the first semiconductor switch and thus its on-time depending on the current flowing through the primary winding and via the first resistor, characterized in that the primary current (1 1) flowing via the first resistor (R 6) is superimposed by a current proportional to the voltage (Ui) of the input voltage source (3, 4) via a second resistor (RS) 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Spannung (Ui) der Eingangsspannungsquelle entsprechende Stromanteil aus der Sekundärwicklung (n 2) des Übertragers (5) geliefert wird.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the current component corresponding to the voltage (Ui) of the input voltage source is supplied from the secondary winding (n 2) of the transformer (5). 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Eingangsspannungsquelle proportionale Stromanteil durch den zweiten Widerstand (R S) begrenzt ist3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the current component proportional to the input voltage source is limited by the second resistor (RS) 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem zweiten Widerstand (RS) eine Anzeigevorrichtung, vorzugsweise eine Leuchtdiode (D 1) geschaltet ist4. Circuit arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that a display device, preferably a light-emitting diode (D 1) is connected in series with the second resistor (RS) 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Widerstand (R 6) und der zweite Widerstand (RS) durch Parallelschalten jeweils eines weiteren Widerstandes (R 4, R 3) veränderlich ausgebildet sind (Fig. I).5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first resistor (R 6) and the second resistor (RS) are designed to be variable by connecting a further resistor (R 4, R 3) in parallel (Fig. I) . 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher einen Akkumulator (2), vorzugsweise einen Nickel-Cadmium-Akkumulator enthält, derart, daß durch dessen annährend konstante Spannung (U 2) die Ausschaltdauer (U) des ersten Halbleiterschalters (Ti) bestimmt wird und ein vorgegebener mittlerer Ausgangsstrom (72) in den Verbraucher fließt.6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the consumer contains an accumulator (2), preferably a nickel-cadmium accumulator, in such a way that by its approximately constant voltage (U 2) the switch-off period (U) of the first semiconductor switch (Ti) is determined and a predetermined average output current (72) flows into the consumer. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Akkumulator (2) verbundener, spannungsabhängiger Schalter (T3, ZD, R7,RS,R9) den ersten Halbleiterschalter (T 1) bei Erreichen einer vorgegebenen Akkumulatorspannung ausschaltet, (F i g. 4).7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that a voltage-dependent switch (T3, ZD, R7, RS, R9 ) connected to the accumulator (2) switches off the first semiconductor switch (T 1) when a predetermined accumulator voltage is reached, (F i g. 4). 8: Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsabhängige Schalter einen Transistor (T3) aufweist, dessen Basis-Emitterstrecke in Reihe mit einer Zenerdiode (ZD) parallel zum Akkumulator (2) geschaltet ist und dessen Kollektor mit der Steuerelektrode des ersten Halbleiterschalters (Ti) verbunden ist8: Circuit arrangement according to Claim 7, characterized in that the voltage-dependent switch has a transistor (T3) whose base-emitter path is connected in series with a Zener diode (ZD) in parallel with the accumulator (2) and whose collector is connected to the control electrode of the first semiconductor switch (Ti) is connected 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Zenerdiode (ZD) mit dem Akkumulator (2) thermisch gekoppelt ist9. Circuit arrangement according to claim 8, characterized in that the Zener diode (ZD ) is thermally coupled to the accumulator (2) 10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Akkumulators (2) ein Kondensator verwendet wird. .10. Circuit arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that instead of the accumulator (2) a capacitor is used. . 11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 — 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher aus dem Akkumulator (2) und einem mit einem Einschalter (Si) versehenen Motor (1) besteht und daß mit dem Einschalter (Si) ein weiterer Schalter (S 2) gekoppelt ist, der bei eingeschaltetem Motor den ersten und zweiten Widerstand (R6, A4; RS, R 3) so verändert daß der Sperrwandler alleine einen zum Betrieb des Motors (1) ausreichenden Strom liefert11. Circuit arrangement according to one of claims 5-9, characterized in that the consumer consists of the accumulator (2) and a motor (1) provided with an on-switch (Si) and that with the on-switch (Si) a further switch (S 2) is coupled which, when the motor is switched on, changes the first and second resistors (R 6, A4; RS, R 3) so that the flyback converter alone supplies a current sufficient to operate the motor (1)