DE3311539A1

DE3311539A1 - Schaltkreis fuer eine geglaettete gleichspannungsquelle

Info

Publication number: DE3311539A1
Application number: DE3311539A
Authority: DE
Inventors: Yoshiro Miyagawa Ashiya Koga; Kenji Neyagawa Osaka Nakao
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1983-10-13
Also published as: DE3311539C2; US4555751A

Description

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Schaltkreis für eine geglättete Gleichspannungsquelle

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltkreis für eine geglättete Gleichspannungsquelle gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Gleichspannungsqueilen werden insbesondere für Audio-Spannungsverstärker' und dergleichen geringeren Standards ("B-class") verwendet.

Es ist ein Schaltkreis zur Erzeugung einer gleichgerichteten und geglätteten Gleichspannung für Audio-Spannungsverstärker bekannt, wie er in Figur 1 dargestellt ist." Eine Primärwicklung 1a eines Transformators 1 erhält von einer kommerziellen Wechselstromversorgung 2 eine Wechselspannung. Die Wechselstrom-Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 1b wird gleichgerichtet durch einen Gleichrichter-

³^ kreis 3. Die gleichgerichtete Ausgangsspannung wird auf einen Glättungskreis S gegeben, der zwei Kondensatoren 4, 5 enthält; diese sind zwischen einer positiven Anschlußstelle 4a und einer negativen Anschlußstelle 5b geschaltet, so daß der Kondensator 4 der Positivseite sich an die Anschlußstelle 4a anschließt, und der Kondensator der Negativseite an der Anschlußstelle 5b endet. Die beiden Anschlußstellen 4a, 5b sind hier definiert als- der

ι ς

positive bzw. der negative Gleichstromausgang, wie aus der Figur .1 ersichtlich ist. Der Mittelanschluß der in .Serie geschalteten Kondensatoren 4,5 ist am Ausgang eines Mittelanzapfungsleitkreises (center-tap lead

5. circuit) C der Sekundärwicklung 1b angeschlossen.

. Wenn der vorbeschriebene Stromversorgungskreis den Verbrauchern oder der Last die Ströme 1+ und I-, wie dargestellt, liefert, dann fließen entsprechende Ladungsströme I und I₂ der Kondensatoren 4 bzw. 5 mit Amplituden, die grundsätzlich proportional denen der Lastströme 1+ und I- sind. Durch die Sekundärwicklung 1b des Transformators 1 fließen sowohl die Lastströme als.auch die Ladungsströme, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Aufladung jeder der beiden Kondensatoren 4 oder 5 jeweils der betreffenden Halbwicklung der Sekundärwicklung 1b zugeordnet ist,, die jeweils bis zur Hittelanzapfung 5 reicht. Die betreffenden Ströme in der Sekundärwicklung werden mit i und i₉ bezeichnet (vgl. Figur 1). Ent-

sprechend ergibt sich die Amplitude des Stromes, der durch den Mittelanzapfungsleitkreis C fließt, als Differenz der Ströme i.., i₂ der Sekundärwicklung, d.h. mit mit I₁ - i . Entsprechend fließen in dar entsprechenden Halbwicklung der Sekundärwicklung 1b, die bis zur Mittel-

- ·

anzapfung 6 reicht, Ströme, die voneinander verschieden sind. Auch wenn die Lastströme 1+ und I- gleich sind, so sind doch die Ströme i.. und i_ in den Sekundärwicklungen selten gleich groß, was auf den Abweichungen beruht, die

unvermeidbar zwischen den beiden Kondensatoren 4 und 5 30

bestehen, und auch auf den Abweichungen zwischen den beiden Halbwicklungen der Sekundärwicklung 1b.

Wenn dies auch aus Figur 1 nicht hervorgeht, so kann doch vorausgesetzt werden, daß die Lasten der positiven Seite und der negativen Seite eine beträchtliche Induktanz haben. Unter dieser und der weiteren Voraussetzung, daß

* ν

der Mittelanzapfungsleitkreis C ausfällt oder blockiert ist, können gefährliche Spannungsspitzen an den Kondensatoren 4 und 5 auftreten, die viel höher als die Wechselstromspitzenspannungen der Halbwicklungen auf der Sekundärseite sind, wenn die betreffenden Lasten außerordentlich rasche Fluktuationen aus dem einen oder anderen Grund aufweisen. Damit könnten die Kondensatoren 4 und 5 zerstört werden, die normalerweise nur für relativ geringe Maximumspannungen geschaffen sind, d.h. keinen ausreichenden Sicherheitsfaktor haben. Jedoch ist der be- , kannte Schaltkreis gemäß Figur 1 mit einem Mittelanzapfungsleitkreis C versehen, der. dazu dient, derartige außerordentlich hoch ansteigende Spannungen abzuleiten. Diese Funktion ist einer der Vorzüge der bekannten Schaltung.

Bezugnehmend auf Figur 2 sei angenommen, daß der Spannungsversorgungskreis 7 als Last einen Verstärker 8 hat, um das Eingangsaudiosignal einer Signalquelle 9 zu verstärken und den Schall mit Hilfe eines Lautsprechers 10

wiederzugeben. Falls die Frequenz des Eingangssignales niedriger ist als die Frequenz der Stromversorgung 2 (Figur 1), dann fluktuieren die Ladeströme I. und I₂ der Kondensatoren 4 bzw. 5 mit einer Frequenz, die identisch der des Eingangssignales ist, jedoch mit einer Phasenverschiebung von 180° zu dieser. Entsprechend weisen die Ladeströme der Kondensatoren, der Strom des Mittelanzapfungsleitkreises, der Sekundär-= und der Primärwicklung alle entsprechende Komppnenten der Eingangssignalfrequenz auf. Aber auch dann, falls die Eingangs-

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Signalfrequenz ausreichend höher ist als die Frequenz der Stromversorgung, haben die betreffenden Ströme dennoch Amplitudenkomponenten der Eingangssignalfrequenz wegen der Abweichungen der verschiedenen Schaltkreiselemente, wie sie bereits erörtert worden sind.

Figur 3a zeigt ein Beispiel einer 10 Hz EingangsSigna1-wellenform, d.h. ihre Frequenz liegt wesentlich unter

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einer beispielhaft gewählten 60 Hz-Frequenz der Stromversorgung. Wird ein solches Eingangssignal durch konventionelle Verstärker verstärkt, um einen Schall über

Lautsprecher zu reproduzieren (System gemäß Figur 2; die . 5

Lautsprecherausgangsspannung sei mit 3,162 V über einer Impedanz von & Ohm angenommen), dann zeigt der Sekundärwicklungsstrom eine Wellenform nach Durchgang durch ein Tiefpaßfilter, die von den Hochfrequenzkomponenten jenseits von 500 Hz befreit ist (vgl. Figur 3b). Das entsprechende Frequenzspektrum ist gestrichelt in Figur 4 dargestellt.

Dieselbe Eingangssignalwellenform wird wiederum in Figur 5ä in Kontrast zu der Figur 5 b dargestellt, wobei

letztere die Wellenform des Stromes des Mittelanzapfungsleitkreises ist, ebenso von den Hochfrequenzkomponenten jenseits von 500 Hz befreit. Das entsprechende Frequenzspektrum ist gestrichelt in Figur 6 dargestellt.

·

Aus diesen tatsächlichen Meßresultaten ist daher experimentell bewiesen, daß in den Strömen der Sekundärwicklung des Stromversorgungstransformators und des Mittelanzapfungsleitkreises nicht nur die Amplitudeninformationen

2g des Eingangssignals enthalten sind, sondern auch Signalfrequenzkomponenten, von denen besonders auffällig die Komponenten der addierten und subtrahierten Balance-Frequenzen sind, wie sie sich aus der Grundsignalfrequenz f₁ auf der einen und aus den Harmonischen der Stromversorgungsfrequenz f₂ in gerade aufsteigender Ordnung auf der anderen Seite ergeben.

Die Situation ist ähnlich bei dem Strom der Primärwicklung des Stromversorgungstransformators, von dem das Frequenzspektrum gestrichelt in Figur 7 wiedergegeben ist; es ist zu erkennen, daß sich viele Hischmodulationskomponenten ergeben, die von der Grundfrequenz f.. und von der

Stroipversorgungsfrequenz f. abzuleiten sind.

Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, enthalten

die Ströme der Primär- und Sekundärwicklung des Strom-5

versorgungstransformators, der Kondensatoren und des Mittelanzapfungsleitkreises in derartigen bekannten Stromversorgungsschaltkreisen nicht nur die Information der Eingangssignalamplitude, sondern auch informationen der Signalfrequenz. Das hat zur Konsequenz, daß sich in einem

solchen Schaltkreis Störungen und Verzerrungen ergeben,¹ weil derartige Signale sich entweder direkt in die Schaltkreise "einschleichen", die unmittelbar mit der Stromversorgung verbunden sind, oder im Falle des Vorhandenseins anderer-Schaltkreise, die keine solche direkte Verbindung haben, sich indirekt über die elektromagnetische Induktion bemerkbar machen.

Die Erfindung hat zum Ziel, die vorbeschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Es soll eine stö-

rungs- und verzerrungsfreie Signalverstärkung möglich sein» ' . ·

Der Schaltkreis für die Gleichspannungsquelle der Erfindung umfaßt folgende Einzelteile:

- einen Gleichrichterkreis zur Gleichrichtung einer Aus-

gangswechselspannung einer Sekundärwicklung eines Spannungsquellentransformators;

- einen Glättungskreis, der wenigstens aus einem .Glättungskondensator auf der Positivseite und aus einem auf der Negativseite besteht, die in Serie geschaltet sind;

- einen Mit'telanzapfungsleitkreis der Sekundärwicklung, "" der zumindest indirekt mit dem Glättungskreis verbunden ist. " ' ■ · "^:.

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Zur Lösung gemäß Erfindung besitzt die Gleichspannungsquelle einen bidirektionalen Schaltkreis mit festlegbaren bzw. festgelegten Schwellenwerten, der zwischen Glättungskreis und Mittelanzapfungsleitkreis geschaltet ist.

·

Bei der Gleichspannungsquelle gemäß Erfindung ist der

Strom des Mittelanzapfungsleitkreises solange blockiert, ' wie das Potential oder die Spannung zwischen dem Glättungs-j

kreis und dem bidirektionalen Schaltkreis innerhalb eines 10

Bereiches verharrt, der durch die beiden Schwellenwerte"

des bidirektionalen Schaltkreises begrenzt ist. Nonnaler-. weise haben deshalb die beiden Glättungskondensatoren denselben Ladeweg. Die Ladeströme fließen.durch diese beiden Kondensatoren und die beiden Abschnitte der Sekundär-15

wicklung auf beiden Seiten der Mittelanzapfung; die. genannten Teile sind in Serie geschaltet. Da der Ladestrom in bezug auf die beiden Kondensatoren ein und derselbe ist, enthält der Strom nur die Amplitudeninformation des Signals, aber keine Signalfrequenzkomponenten. Das hat ' zur Folge, daß der Strom der Primär- und der Sekundärwicklung und der Kondensatorstrora bedeutend weniger Eingangs signalfrequenz-Komponen ten enthalten. ;

Auf der anderen Seite kann jedoch das Blockieren der Stromableitung durch den Mittelanzapfungsleitkreis zu der Zerstörung der Kondensatoren im Glättungskreis führen, falls außerordentlich hohe Spannungssitzen, beruhend auf außergewöhnlich starken Lastfluktuationen oder dergleichen, auftreten würden. Die Kondensatoren sind gemäß Erfindung jedoch sicher geschützt gegen eine solche Gefahr, da ein freier Durchlaß durch den Mittelanzapfungsleitkreis durch den bidirektionalen Schaltkreis ermöglicht wird, der unmittelbar beim Auftreten von Spannungsspitzen über dem Schaltkreis anspricht, die außerhalb des Bereiches liegen, der durch die beiden Schwellenspannungen begrenzt ist. .. ■ , ■""·'

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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Die Figuren zeigen im einzelnen:

■

Figur 1 zeigt ein Schaltbeispiel einer konventionellen

Spannungsversorgung, wie sie bereits erläutert wurde; .

Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Audiosystems,,-.das die Spannungsversorgung⁷gemäß Figur 1 als Komponente enthält; . .

Figur 3 zeigt in synoptischer Darstellung Wellenformen eines kontinuierlichen Niederfrequenz-Eingangssignales und von Strömen, die von der Sekundär- '

des Leistungstransformators stammen > und zwar von einem bekannten Schaltkreis gemäß Figur 1 und von einem erfindungsgemäßen Schaltkreis gemäß Figur 8; 20

Figur 4 zeigt FrequenzSpektren beider Sekundärwicklungsströrae, die in Figur 3 dargestellt sind;

Figur 5 zeigt Wellenformen ähnlich denen der Figur 3, 2g . jedoch von Strömen, die von dem Mittelanzapfungsleitkreis des Leistungstransformators stammen;

Figur 6 zeigt Frequenzspektren ähnlich denen der Figur 4, jedoch hier von Strömen, die aus dem Mittelan- ·

zapfungskreis gemäß Figur 5 stammen; 30- · .

Figur 7 zeigt FrequenzSpektren ähnlich denen der Figuren 4 und 6, aber hier von Strömen der Primärwicklung des Leistungstransformators;

Figur 8 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines

Spannungsversorgungsschaltkreises gemäß Erfindung;

Figur 9 zeigt Wellenformen ähnlich denen der Figur 5,

jedoch hier unter Verwendung einer impulsartigen Welle anstelle eines kontinuierlichen Wellensignales gemäß Figur 5;

Figur 10 zeigt FrequenzSpektren ähnlich denen der Figur 6,

aber hier von den Strömen des Mittelanzapfungskreises , wie in Figur 9 gezeigt;

Figuren sind diagrammartige Details von Modifikationen '-ο ' des bidirektionalen Schältkreises, der im Schaltplan der Figur 8 verwendet wurde;

Figur 14 ist ein Teildiagramm eines Teiles "einer Schaltung

gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung-. 15

Eine typische Ausführungsform einer Netzversorgungsschaltung gemäß Erfindung ist in Figur 8 dargestellt. Das Netz der Schaltung umfaßt:

.

einen Gleichrichterkreis 3, um die Wechselstrom-Ausgangs spannung' einer Sekundärwicklung 1b eines Transformators 1 gleichzurichten, der mit einer Stromversorgung 2 verbunden ist;

·

eine Glättungskreis S, der aus je einem Glättungskondensator 4 bzw. 5 für die Positivseite und die Negativseite besteht, die in Serie verbunden sind";

einen gemeinsamen Leiter 12, der die negative Anschluß· ³^ stelle 4b des Kondensators 4 auf der Positivseite und" die positive Anschlußstelle 5a den Kondensators 5 auf der Negativseite miteinander verbindet;

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- einen Mittelanzapfungsleitkreis C der Sekundärwicklung 1b;

einen bidirektionalen Schaltkreis 11 mit festgelegten Schwellenwerten, der zwischen dem Leiter 12 und dem Mittelanzapfungsleitkreis C eingebaut ist

Eine spezifische, hier dargestellte.Ausführungsform des bidirektionalen Schaltkreises 11 besteht aus einem Paar IQ von Dioden Dw D₂, deren Durchlaßrichtungen einander entgegengesetzt und die parallel geschaltet sind.

Arbeitet die vorbeschriebene Schaltung mit einer Potentialoder Spannungsdifferenz über dem bidirektionalen Schaltkreis 11 und dementsprechend zwischen der Mittelanzapfung des Transformators 1 und dem Leiter 12, der die Kondensatoren 4 und 5 verbindet, und verbleibt die Spannungsdifferenz innerhalb der beiden Schwellenwerte des Schaltkreises 11, d.h. den absoluten Werten des Spannungsabfalles (forward direction potential drop) der Dioden D₁ und D₂ (etwa 0,6 V), dann ist der Strom des Mittelanzapfungsleitkreises blockiert durch die Dioden. D. und D₂ und kann nicht durch diese fließen, bis die Potentialdifferenz sich aus der Blockierungsregion herausbewegt.

Dementsprechend haben die beiden Kondensatoren 4 und 5■ gemeinsam denselben Ladeweg. Der Ladestrom fließt durch die beiden Kondensatoren 4 und 5 und die beiden Abschnitte der Sekundärwicklung 1b, die alle in Serie geschaltet sind. Da der Ladestrom demgemäß in bezug auf die beiden Kondensatoren,4 und 5 derselbe ist, enthält dieser Strom nur die Amplitudeninformation, aber keine wesentlichen Frequenzkomponenten des Signals. Hieraus folgt, daß die Ströme der Primär- und Sekundärwicklung, ebenso wie. der Kondensatorstrom, ebenfalls nur die Amplitudeninformation des Signales enthalten, aber im wesentlichen keine Frequenzkomponenten des Signals. ·

■>· ·· · O (j I I DO

Unter identischen Meßbedingungen, wie sie für den be-·■■ kannten Schaltkreis vorbeschrieben sind (Figuren 3b, 4, 5b, 6 und 7) werden.die Resultate miteinander verglichen.

Der Strom der Sekundärwicklung, wie er sich für die Schal-•5

tung gemäß vorliegender Erfindung ergibt, hat die Wellenform gemäß Figur 3c, wobei ebenfalls die Hochfrequenzkomponenten jenseits 500 Hz entfernt worden sind. Sein Spektrum ist in durchgezogener Linie in Figur 4 dargestellt. Vergleicht man die durchgezogene und die gestrichelte Linie in Figur 4, so sind durch den Schaltkreis gemäß Erfindung folgende Komponenten besonders reduziert:

Die Eingangssignalgrundfrequenz f.., die summierten und subtrahierten Uberlagerungsfrequenzen, die von der Grundfrequenz f.. auf der einen Seite und der Frequenz der Spannungsquelle f₂ auf der anderen Seite abgeleitet sind, und zwar f.. addiert mit dem 2Q ± 2n-fachen der Frequenz f-j d.h. f₂ _+ Z , 2f₂ i f-f 4f_ + f., ... (Harmonische)

Ähnlich zeigt der Strom des Mittelanzapfungsleitkreises C eine Wellenform gemäß Figur 5 c. Dieser Strom ist ebenfalls befreit.von den Hochfrequenzkomponenten jenseits 500 Hz. Das Frequenzspektrum ist in durchgezogener Linie ■in Figur 6 dargestellt. Aus Figur 6 ist entnehmbar, daß durch die Erfindung besonders reduziert werden die Komponenten folgender Frequenzen:

der Eingangssignalgrundfrequenz f..,

der Spannungsquellenfrequenz f„ und der Harmonischen davon in der Folge ungerader Nummern,

und der summierten und der subtrahierten Uberlagerungs frequenzen, wie sie sich aus der Signal-Grundfrequenz f jj auf der einen Seite und den Spannungsquellen-

frequenzen f₂ und den Harmonischen davon in der Anordnung der geraden Nummern ableiten, d.h.

*2 ± ^f1' ^2f2 ± ^f2'^4f2 ± ^fT'" ··' ■ - ' .

Wiederum in ähnlicher Weise zeigt der Strom der Transformator-Primärwicklung hier ein Frequenzspektrum, wie es durch die durchgezogene Linie in Figur 7 dargestellt ist,

wobei besonders stark folgende Frequenzen reduziert sind: 10

Die Figuren 9 und 10 zeigen die Ergebnisse anhand der Wellenformen des Stromes des Mittelanzapfungsleitkreises

■ ■ · · .

und die dazu gehörenden Frequenzspektren, wenn ein 400 Hz-Impulssignal (mit 8-24 Wellen) von der Signalquelle gegeben wird, die als Block 9 in dem Blockdiagramm gemäß Figur 2 dargestellt ist. Figur 9a zeigt ein spezi- . fisches Beispiel eines solchen Eingangsimpulssignales; Figur 9b ist die sich ergebende Wellenform bei Verwendung des bekannten Schaltkreises gemäß Figur 1. Figur 9c zeigt die Wellenform, wenn der Schaltkreis gemäß Figur 8 verwendet wird. Figur 10 ist mit durchgezogener Linie das FrequenzSpektrum des Stromes gemäß Figur. 9c dargestellt. In gestrichelter Linie ist das des Stromes Figur 9b dargestellt.

Die den bidirektionalen Schaltkreis 11 bildenden, parallelgeschalteten Dioden D.. und D₂ lassen sofort den Strom des Mittelanzapfüngsleitkreises hindurchfließen, sobald eine gefährliche Spannung aufgebaut ist. . Das gilt insbesondere, wenn die Gleichspannungen des Lastausganges der positiven oder der negativen Seite außergewöhnliche Abweichungen aufweisen, die auf Abweichungen ' der Lastbedingungen zurückzuführen sind.· Das Abfließen geschieht sowohl von den Dioden des Gleichrichterkreises

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als auch von den beiden Glättungskondensatoren, wenn die , positive oder negative Gleichspannungsabweichurig so groß ; wird, daß die maximale Grenzspannung der Kondensatoren ^; oder anderer Schaltungskomponenten überschritten zu ; werden droht. Insbesondere ist das dann der Fall, wenn die Spannungsdifferenz zwischen der Mittelanzapfung 6 und.dem Leiter 12, der die Kondensatoren 4 und 5 verbindet, sich aus dem Bereich zwischen den Schwellenspannungen der Dioden D^ und D- herausbewegt. Auf diese Weise schützt sie sicher die beiden Kondensatoren 4 und 5 durch Abfluß des freien Stromes durch den Mittelanzapfungsleit-

kreis. .

Zur Erzielung der beschriebenen Sicherheitsmaßnahme kann der bidirektionale Schaltkreis 11 gemäß Figur 11 konstruiert, sein, d.h. mit einem Paar parall verbundener Segmente, wobei jedes Segment aus einer Vielzahl in Serie verbundener Dioden D₁ und D- besteht, die in jedem ]

Segment in gleicher Richtung geschaltet sind, bei denen 20· -

die Diodenschaltrichtungen der beiden Segmente aber ent- ; gegengesetzt liegen. Eine andere Ausführungsform zeigt Figur 12, bei der eine Vielzahl in Serie verbundener j Dioden-Paare aus Dioden D-. und D^ in entgegengesetzter

Schaltrichtung zueinander geschaltet sind, wobei die 25

Paare parallel untereinander verbunden sind.

Wenn erwünscht, kann der Mittelanzapfungsleitstrom auch limitiert werden. Der bidirektionale Schaltkreis 11 wird dazu.gemäß Figur 13 angelegt, d.h. mit einem Paar Dioden D- und D-, die in entgegengesetzten Richtungen orientiert parallel miteinander verbunden sind, mit einem zusätzlichen strombegrenzenden Widerstand in Serie zu dem parallelgeschalteten Dioden-Paar.

.

In Figur 14 ist als Schaltkreis eine modifizierte Ausführung dargestellt, bei der alle die Teile weggelassen sind, die identisch mit denen der vorbeschriebenen Aus-

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führungsform gemäß Figur 8 sind, d.h. es sind nur die Teile dargestellt, die. neu gegenüber der erstgenannten Ausführungsform sind.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Leiterplatte 12* vorgesehen, die hier anstelle des elektrischen Leiters 12 getreten ist, der in der Ausführungsform gemäß Figur· 8 gewählt ist.

Die Leiterplatte 12' ist ein Erdbus (Leitungssystem zur Signalübertragung mit mehreren Bausteinen) .oder eine
Matrixplatte, wobei diese einenendes mit der Kfegativ-Anschlußstelle 4b des Kondensators 4 auf der Positivseite

, r- und anderenendes mit der Positiv-Anschluß stelle 5a des Kondensators 5 auf der Negativseite verbunden ist. Sie besitzt ferner Anschlüsse P ', P₂ und P_, mit denen die· betreffenden Matrix--! oder Erdleitungen des Hauptlastverstärkers oder anderer Schaltkreise, beispielsweise der vorbeschriebenen Spannungsverstärker, verbunden werden können.

"Wie aus Figur 14 außerdem ersichtlich ist, ist die eine Diode D zwischen dem Mittelanzapfungsleitkreis C und der Negativ-Anschlußstelle 4b des Glättungskondensators der Positivseite eingebaut; die Kathode der Diode D₁
ist mit dem Mittelanzapfungsleitkreis C verbunden. Die andere Diode D₂ ist zwischen dem Mittelanzapfungsleitkreis C und der Positiv-Anschlußstelle 5a des Glättungskondensators 5 auf der Negativseite eingebaut; die Anode der Diode ist mit dem Mittelanzapfungsleitkreis C verbunden. Es sei angemerkt, daß die Elemente, aus denen sich der bidirektionale Schaltkreis 11 zusammensetzt, wenigstens teilweise auch beliebige andere unidirektionale · Schaltelemente oder Schaltkreise anstelle von Dioden

sein können; wichtig ist, daß die Schwellen- oder Durchbruchsspannung einen einstellbaren Wert hat.

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Wenn die beschriebenen Schaltkreise mit einer Potentialoder Spannungsdifferenz über dem bidirektionalen Schaltkreis 11 arbeiten, d.h. zwischen der Mittelanzapfung 6 und der Negativ-Anschlußstelle 4b des Kondensators 4

auf der Positivseite oder mit der Positiv-Anschlußstelle 5a des. Kondensators 5 auf der Negativseite, und wenn diese Spannungsdifferenz innerhalb des Blockierungsbereiches verbleibt, der durch die beiden Schwellenwerte des Schaltkreises 11 gegeben ist, dann ist der Strom des Mittel-· .· ■

anzapfungsleitkreises blockiert durch den Schaltkreis 11, wobei sich dadurch der anhand der Figur 8 beschriebene Vorteil ergibt.

Wenn auf der anderen Seite die Potentialdifferenz zwischen 15· . ·

der Mittelanzapfung 6 und der Negativ-Anschlußstelle 4b des Kondensators .4 oder der Positiv-Anschlußstelle 5a des Kondensators 5 sich aus dem Blockierungsbereich entfernt, z.B. in dem Falle, wo die besagte Potentialdifferenz über die Schwellenspannung der Diode D₁ hinausgeht, dann wird ein gefährlich ansteigender Kondensator-Ladestrom abgeleitet und fließt frei zur Mittelanzapfung 6, wobei der größere Teil des Stromes durch die jetzt leitende Diode D. geführt ist,wobei der Strompfad durch die Lei-'.terplatte 12' führt. Der andere Weg ist in diesem Falle blockiert durch die umgekehrt gesteuerte Diode D₂*

Dementsprechend bleibt die Stromstärke I₃, die durch die Kondensatoren 4 und 5 über die Leiterplatte 12' läuft, QQ klein und zeigt nur geringe Fluktuationen relativ zu dem entsprechend gesteuerten Strom des Mittelanzapfungs- leitkreises, der unter der oben genannten Voraussetzung praktisch gleich dem Strom I₁ ist, der den Kondensator 4 auflädt. ■

.' .. ■

Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, sind die Spannungsfluktuationen zwischen den betreffenden Erdleitungsahschlüsssen p' , P₂ und P₃ der Leiterplatte 12' immer sehr

Yi

klein gehalten, um so die Spannungsverstärker oder auch Schaltkreiskomponenten, die mit dieser Erdleitung arbeiten, nur in geringer Weise zu beeinflussen, so daß Störungen oder Verzerrungen bei den Ausgangsspannungen überraschend stark reduziert sind.

ff

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Schaltkreis für eine geglättete Gleichspannungs- . quelle mit

einem Gleichrichterkreis (3) zur Gleichrichtung einer Ausgangswechselspannung einer Sekundärwicklung (1b) eines Transformators (1),

~ einem Glättungskreis (S),- der wenigstens"aus einem Glättungskondensator (4,5) auf der Positivseite und einem auf der Negativseite besteht,

und
" - einem Mittelanzapfungskreis (C) der Sekundärwick- -

lung, der zumindest indirekt mit dem Glättungskreis (S) verbunden ist,

gekennzeichnet durch

einen bidirektionalen Schaltkreis (11) mit festlegbaren Schwellenwerten, der zwischen Glättungskreis (S) und Mittelzapfungsleitkreis (C) geschaltet ist.
2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch'gekennzeichnet, 25

daß der bidirektionale Schaltkreis (11) ein Paar Dioden (D-, D„) enthält, deren Durchlaßrichtungen einander entgegengesetzt und die parall geschaltet sind.

■■'.-■
3. Schaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der bidirektionale Schaltkreis (11) zusätzlich einen strombegrenzenden Widerstand (R) enthält, der dem parallel geschalteten Dioden-Paar (D₁, D₂) vor-

-" oder nachgeschaltet ist (Figur 13) .
4. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bidirektionale Schaltkreis (11) eine Vielzahl seriengeschalteter Dioden-Paare enthält, wobei jedes Dioden-Paar (D₁, D₃) in bezug auf die Durchlaßrichtung einander entgegengesetzt und parallel geschaltet, ist (Figur 12).
5. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bidirektionale Schaltkreis (11) ein Paar parall geschalteter Segmente enthält, die jeweils aus einer Vielzahl seriengeschalteter Dioden (D₁/bzw. D₂) bestehen, die in jedem Segment dieselbe Durchlaßrichtung haben, wobei jedoch von Segment zu Segment die Durchlaßrichtung der Dioden jeweils entgegengesetzt ist (Figur 11).
6. Schaaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bidirektionale Schaltkreis (11) folgende Komponenten umfaßt:

- einen gemeinsamen Leiter (12, 12') als Komponente des Glättungskreises (S),

- dessen eines Ende mit der negativen Anschlußstelle (4b) des Glättungskondensators (4) auf der Positivseite

und

dessen anderes Ende mit der positiven Anschluß- __ stelle, (5a) des Glättungskondensators (5) auf der Negativseite verbunden ist,

- eine Diode (D₁), die zwischen dem Mittelanzapfungsleitkreis (C) und dem negativen Ausgang (4b) des Kondensators (4) der Positivseite wenigstens über den gemeinsamen Leiter (12, 12') verbunden ist, wobei die Dioden-Kathode mit dem Mittelanzapfungslei tkreis (C) verbunden ist,

und

eine weitere Diode (D_), die zwischen dem Mittelanzapfungsleitkreis (C) und der positiven Anschlußstelle (5a) des Kondensators (5) auf der Negativseite wenigstens über den gemeinsamen Leiter (12, 12') geschaltet ist, wobei die Dioden-Anode mit dem Mittelanzapfungsleitkreis (C) verbunden ist.
7. Schaltkreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Leiter eine Erdbus-Leiterplatte 12') ist (Figur 14).