DE3727170A1 - DC/DC voltage converter having a transformer - Google Patents

DC/DC voltage converter having a transformer

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DE3727170A1 DE19873727170 DE3727170A DE3727170A1 DE 3727170 A1 DE3727170 A1 DE 3727170A1 DE 19873727170 DE19873727170 DE 19873727170 DE 3727170 A DE3727170 A DE 3727170A DE 3727170 A1 DE3727170 A1 DE 3727170A1
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Abstract

The described DC/DC voltage converter contains a transformer (UT) whose primary current is controlled by a switching transistor (T) and on whose secondary side one or more switches are arranged in the longitudinal paths and/or transverse paths. In order to keep the power loss on the switches as low as possible, it is provided for power MOS field-effect transistors (FT1, FT2) in the inverse mode to be used as switches. In order to open and close the power MOS field-effect transistors (FT1, FT2), the transformer (UT) contains separate secondary coils (L4, L6) which are connected in the gate-source circuit of the power MOS field-effect transistors (FT1, FT2). Pulse-forming circuits (Zl1, Zl2) ensure that the power MOS field-effect transistors (FT1, FT2) are changed from the off-state into the on-state and from the on-state into the off-state at the desired point in time. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleichspannungswandler mit einem Übertrager, dessen Primärstrom durch einen Schalt­ transistor gesteuert wird und auf dessen Sekundärseite einer oder mehrere Schalter in Längszweigen und/oder in Querzweigen angeordnet sind.The invention relates to a DC-DC converter a transformer, the primary current through a switching transistor is controlled and on its secondary side one or more switches in longitudinal branches and / or in Cross branches are arranged.

Gleichspannungswandler mit diesen Merkmalen werden in Schaltnetzteilen verwendet, bei denen der Übertrager ne­ ben der Spannungstransformation gleichzeitig die Poten­ tialtrennung z. B. zwischen dem Versorgungsnetz und den im allgemeinen mit Niederspannung versorgten Geräten über­ nimmt.DC-DC converters with these features are described in Switching power supplies used in which the transformer ne The voltage transforms the pots at the same time tial separation z. B. between the supply network and the im general devices supplied with low voltage takes.

Eine Übersicht über die verschiedenen Wandlertypen, die bei Schaltnetzteilen eingesetzt werden können, findet man z. B. in einem Artikel von J. Wüstehube (Wüstehube, J.: Gleichspannungswandler für Schaltnetzteile. Elektronik (1978) Heft 4, Seiten 102 bis 107).An overview of the different types of transducers that can be used with switching power supplies e.g. B. in an article by J. Wüstehube (Wüstehube, J .: DC voltage converter for switching power supplies. electronics (1978) Issue 4, pages 102 to 107).

Gleichspannungswandler aller Grundtypen (Sperrwandler, Durchflußwandler, Gegentaktwandler) benötigen auf der Se­ kundärseite Schalter, mit denen die in magnetischen Spei­ cherelementen (meist die Spulen der Übertrager) zwischen­ gespeicherte Energie abgerufen und an einen Verbraucher übertragen wird. Diese Schalter sind durch schnellschal­ tende Dioden realisiert, also durch Schottky-Dioden oder schnelle Epitaxial-Dioden.DC converters of all basic types (flyback converters, Flow converters, push-pull converters) on the Se secondary side switches with which the magnetic memory cherelemente (usually the coils of the transformer) between stored energy accessed and sent to a consumer is transmitted. These switches are quick-release diodes realized, ie by Schottky diodes or fast epitaxial diodes.

Im durchgeschalteten Zustand liegt der Spannungsabfall über diesen Dioden zwischen 0,4 und 1,2 Volt. Werden über sie große Leistungen übertragen, d. h., fließen große Ströme, so würde sich die Verlustleistung erheblich ver­ ringern, sofern sich der Spannungsabfall bei maximalem Strom nur um wenige zehntel Volt reduzieren ließe. Abge­ sehen von der damit verbundenen Erhöhung des Wirkungsgra­ des würde auch der Aufwand an Kühlmitteln verringert wer­ den.The voltage drop is in the switched-on state over these diodes between 0.4 and 1.2 volts. Be over they transmit great power, d. i.e. large flow  Currents, the power loss would change considerably wrestle, provided the voltage drop at maximum Electricity could only be reduced by a few tenths of a volt. Abge see the associated increase in effectiveness that would also reduce the cost of coolants the.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Gleichspan­ nungswandlern der eingangs genannten Art Mittel als Schalter einzusetzen, bei denen die Verlustleistung ge­ ringer ist als die schnellschaltenden Dioden.The invention is based, with DC chip the task voltage transformers of the type mentioned at the beginning as Use switches in which the power loss ge is ringer than the fast-switching diodes.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Schalter ein Power-MOS-Feldeffekttransistor verwendet wird, in dessen Gate-Source-Kreis die Serienschaltung einer gesonderten Sekundärspule des Übertragers und eines Zweipols zur Im­ pulsformung liegt.This object is achieved in that a switch Power MOS field effect transistor is used in its Gate-source circuit the series connection of a separate Secondary coil of the transformer and a dipole to Im pulse shaping lies.

Eine weitere Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß als Schalter ein Power-MOS-Feldeffekttransistor verwendet wird, daß ein Vierpol zur Impulsformung vorgesehen ist, dessen Eingang mit einer gesonderten Sekundärspule des Übertragers und dessen Ausgang mit der Gate-Source- Strecke des Power-MOS-Feldeffekttransistors beschaltet ist.Another solution to this problem is that as Switch uses a power MOS field effect transistor is that a four-pole is provided for pulse shaping, whose input with a separate secondary coil of Transformer and its output with the gate-source Route of the power MOS field effect transistor connected is.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un­ teransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention are the Un claims.

Anhand der Figuren und anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigtBased on the figures and using exemplary embodiments the invention will be explained in more detail. It shows

Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines Sperrwandlers mit er­ findungsgemäßen Merkmalen, Fig. 1 shows the principle circuit diagram of a flyback converter with he inventive features,

Fig. 2 das Prinzipschaltbild eines Durchflußwandlers mit erfindungsgemäßen Merkmalen und Fig. 2 shows the basic circuit diagram of a forward converter with features according to the invention and

Fig. 3 das Prinzipschaltbild eines Durchflußwandlers nach einer erfindungsgemäßen Variante. Fig. 3 shows the basic circuit diagram of a forward converter according to a variant of the invention.

In den Figuren sind Bauteile, die in unterschiedlichen Anordnungen die gleiche Funktion haben, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures are components that are in different Arrangements have the same function, with the same Provide reference numerals.

Beim Sperrwandler nach Fig. 1 wird eine Eingangsspan­ nung UE mit einem Schalttransistor T an die Primärwick­ lung L 1 eines Übertragers UT gelegt. Die Dauer der Leit- und Sperrphasen des Schalttransistors T wird von einem nicht gezeigten Pulsbreitenmodulator bestimmt. Der Über­ trager UT hat auf seiner Sekundärseite zwei Wicklun­ gen L 2, L 3 mit einem gemeinsamen Anschluß. Die Wick­ lung L 3 des Übertragers UT liegt im Lastkreis des Wand­ lers. Der Lastkreis enthält außerdem die Drain-Source- Strecke eines Power-MOS-Feldeffekttransistors FT (kurz: Power-Mosfet), dessen Source S mit dem gemeinsamen An­ schluß der Wicklungen L 2 und L 3 verbunden ist, und die Parallelschaltung eines Lastwiderstandes RA mit einem Ausgangskondensator CA. An dieser Parallelschaltung fällt eine Ausgangsspannung UA ab.In the flyback converter according to FIG. 1, an input voltage voltage UE with a switching transistor T is applied to the primary winding L 1 of a transformer UT . The duration of the conducting and blocking phases of the switching transistor T is determined by a pulse width modulator, not shown. The transformer UT has on its secondary side two windings L 2 , L 3 with a common connection. The winding L 3 of the transformer UT is in the load circuit of the converter. The load circuit also contains the drain-source path of a power MOS field-effect transistor FT (short: power mosfet), whose source S is connected to the common connection of the windings L 2 and L 3 , and the parallel connection of a load resistor RA with an output capacitor CA. An output voltage UA drops at this parallel connection.

Der Power-Mosfet FT ist so angeschlossen, daß er invers betrieben wird, d. h., daß die in seinem Ersatzschaltbild zur Drain-Source-Strecke parallel liegende Diode - bei Stromfluß im Lastkreis - in Durchlaßrichtung gepolt ist. Die Anode dieser Diode ist mit dem Source-Anschluß S und die Kathode mit dem Drain-Anschluß D verbunden. Ihre Po­ lung soll die gleiche sein, wie die Polung der als Schal­ ter verwendeten Dioden nach dem oben zitierten Stand der Technik. Deshalb ist der Source-Anschluß S des Power-Mos­ fets an den gemeinsamen Verbindungspunkt der Wicklun­ gen L 2 und L 3 geführt, unter der Voraussetzung, die Wick­ lung L 3 hat relativ zur Wicklung L 1 den aus der Fig. 1 entnehmbaren Wicklungssinn. Durch die gesonderte Wick­ lung L 2 soll der Power-Mosfet FT während der Leitphase des Schalttransistors T gesperrt und während der Sperr­ phase leitend werden. Aus diesem Grunde ist der zweite Anschluß der Wicklung L 2 über einen Zweipol ZI mit dem Gate-Anschluß G des Power-Mosfet FT verbunden, wobei der Windungssinn der Wicklung L 2 der Fig. 1 entnehmbar ist.The Power-Mosfet FT is connected in such a way that it is operated inversely, that is to say that the diode lying parallel to the drain-source path in its equivalent circuit diagram is polarized in the forward direction when current flows in the load circuit. The anode of this diode is connected to the source terminal S and the cathode to the drain terminal D. Your Po tion should be the same as the polarity of the diodes used as switch ter according to the prior art cited above. Therefore, the source terminal S of the power MOS FETs out to the common connection point of the Wicklun gen L 2 and L 3, with the proviso that Wick lung L 3 has relative to the winding L 1 to be drawn from FIG. 1, the winding direction. Due to the separate winding L 2 , the power mosfet FT is to be blocked during the conducting phase of the switching transistor T and to become conductive during the blocking phase. For this reason, the second connection of the winding L 2 is connected via a two-pole ZI to the gate connection G of the power mosfet FT , the winding sense of the winding L 2 being shown in FIG. 1.

Der Zweipol ZI dient der Formung der Schaltimpulse für den Power-Mosfet FT; er enthält zwei parallel liegende Zweige, von denen der obere - wegen einer Diode D 1 - wäh­ rend des Einschaltvorganges (Übergang von der Sperrphase zur Leitphase) und der untere - wegen einer Diode D 2 - während des Ausschaltvorganges (Übergang von der Leitpha­ se zur Sperrphase) des Power-Mosfets FT Strom führt. Der der Diode D 1 nachgeschaltete Widerstand R 1 ist von einem Kondensator C 1 überbrückt. Durch Bemessung der Zeitkon­ stante R 1 × C 1 wird der Einschaltzeitpunkt des Power-Mos­ fets FT relativ zum Ausschaltzeitpunkt des Schalttransi­ stors T festgelegt. Entsprechendes gilt für den unteren Zweig mit der umgekehrt zur Diode D 1 gepolten Diode D 2, und einem nachgeschalteten Widerstand R 2, der von einem Kondensator C 2 überbrückt ist. Die Zeitkontante R 2 × C 2 ist möglichst klein zu wählen, um die Verlustleistung während des Ausschaltvorganges kleinzuhalten, da der Po­ wer-Mosfet FT bei sehr hohen Strömen ausgeschaltet werden muß.The two-pole ZI is used to form the switching pulses for the Power Mosfet FT ; It contains two parallel branches, of which the upper - due to a diode D 1 - during the switch-on process (transition from the blocking phase to the leading phase) and the lower - due to a diode D 2 - during the switch-off process (transition from the leading phase to Blocking phase) of the power mosfet FT current. The diode D 1 downstream resistance R 1 is bridged by a capacitor C. 1 By measuring the time constant R 1 × C 1 , the switch-on time of the power mosfet FT is determined relative to the switch-off time T of the switching transistor. The same applies to the lower branch with the diode D 2 polarized in reverse to the diode D 1 , and a downstream resistor R 2 which is bridged by a capacitor C 2 . The time constant R 2 × C 2 should be chosen to be as small as possible in order to keep the power loss low during the switch-off process, since the power mosfet FT must be switched off at very high currents.

Beim Durchflußwandler mit zwei Power-Mosfets FT 1 und FT 2 nach Fig. 2 enthält der Übertrager UT drei gesonderte Sekundärwicklungen L 4, L 5 und L 6. Die Wicklung L 5 liegt im Lastkreis des Wandlers; in Reihe zu ihr ist die Drain-Source-Strecke des Power-Mosfets FT 1 und eine Spei­ cherdrossel DR geschaltet. Der Verbindungspunkt der Dros­ sel DR und des Drain-Anschlusses D des Power-Mosfet FT 1 - sein Source-Anschluß S ist mit einem Anschluß der Wick­ lung L 5 verbunden - ist gleichzeitig der Drain-Anschluß des zweiten Power-Mosfet FT 2, dessen Source-Anschluß mit dem zweiten Anschluß der Wicklung L 5 verbunden ist.In the forward converter with two power mosfets FT 1 and FT 2 according to FIG. 2, the transformer UT contains three separate secondary windings L 4 , L 5 and L 6 . The winding L 5 is in the load circuit of the converter; the drain-source path of the power mosfet FT 1 and a storage choke DR are connected in series with it. The connection point of the Dros sel DR and the drain terminal D of the power mosfet FT 1 - its source terminal S is connected to a terminal of the winding L 5 - is also the drain terminal of the second power mosfet FT 2 , whose Source connection is connected to the second connection of the winding L 5 .

Die Drain-Source-Strecken der Power-Mosfets FT 1 und FT 2 sind wiederum so angeschlossen, daß die zu ihnen parallel liegenden Dioden genauso gepolt sind, wie es z. B. bei Wüstehube (Wüstehube, J.: l. c.) angegeben ist. Der eine Anschluß der Wicklung L 5 ist gleichzeitig mit einem An­ schluß der gesonderten Wicklung L 4 verbunden, während der zweite Anschluß der Wicklung L 5 mit einem Anschluß der Wicklung L 6 verbunden ist. Der verbleibende Anschluß der Wicklung L 4 bzw. L 6 ist über einen Zweipol ZI 1 bzw. ZI 2 an den Gate-Anschluß des Power-Mosfets FT 1 bzw. FT 2 ge­ führt. Der Windungssinn der Wicklungen L 4 und L 6 ist so gewählt, daß während der Leitphase des Schalttransi­ stors T der Power-Mosfet FT 1 leitend ist, während der Po­ wer-Mosfet FT 2 gesperrt ist.The drain-source paths of the power mosfets FT 1 and FT 2 are in turn connected in such a way that the diodes parallel to them are polarized in exactly the same way as z. B. at Wüstehube (Wüstehube, J .: lc) is specified. One connection of the winding L 5 is simultaneously connected to a circuit of the separate winding L 4 , while the second connection of the winding L 5 is connected to a connection of the winding L 6 . The remaining connection of the winding L 4 or L 6 is ge via a two-pole ZI 1 or ZI 2 to the gate connection of the power mosfet FT 1 or FT 2 leads. The winding sense of the windings L 4 and L 6 is chosen so that during the leading phase of the switching transistor T the power mosfet FT 1 is conductive, while the power mosfet FT 2 is blocked.

Die Zweipole ZI 1, ZI 2 sind ebenso ausgestaltet wie der Zweipol ZI. Die Zeitkonstanten der Zweipole ZI 1 und ZI 2 müssen so gewählt werden, daß die Power-Mosfets FT 1 und FT 2 niemals gleichzeitig leitend sind.The two-pole ZI 1 , ZI 2 are configured in the same way as the two-pole ZI . The time constants of the two-pole ZI 1 and ZI 2 must be selected so that the power mosfets FT 1 and FT 2 are never conductive at the same time.

Bei dem Durchflußwandler nach Fig. 3 werden die Power- Mosfets FT 1 und FT 2 über Vierpole VI 1 und VI 2 angesteu­ ert. Der Eingang des Vierpols VI 1 ist mit der gesonderten Wicklung L 4 beschaltet, während sein Ausgang an die Gate- Source-Strecke des Power-Mosfets FT 1 angeschlossen ist. Entsprechendes gilt für die gesonderte Wicklung L 6, den Vierpol VI 2 und die Gate-Source-Strecke des Power- Mosfet FT 2. Die Vierpole VI 1 und VI 2 haben den gleichen Aufbau.In the forward converter of FIG. 3, the power Mosfets FT 1 and FT 2 through four poles VI 1 and VI 2 are ert angesteu. The input of the quadripole VI 1 is wired to the separate winding L 4, while its output to the gate-source Route of the Power Mosfets FT 1 is connected. The same applies to the separate winding L 6 , the four-pole VI 2 and the gate-source path of the Power-Mosfet FT 2 . The four-pole VI 1 and VI 2 have the same structure.

Der Vierpol VI 1 hat z. B. gegenüber dem Zweipol ZI 1 den Vorteil, daß durch ihn der Ausschaltvorgang des Power- Mosfets FT 1 schneller erfolgt, und zwar wegen eines pnp- Transistors T 1, dessen Kollektor-Emitter-Strecke aus­ gangsseitig den einzigen Querzweig des Vierpols VI 1 bil­ det. Über ihn werden die Eingangskapazitäten des Power- Mosfets in sehr kurzer Zeit entladen und folglich der Ausschaltvorgang des Power-Mosfets FT 1 wesentlich ver­ kürzt. In der Basiszuleitung des Transistors T 1 liegt ei­ ne Diode D 4, die in der Sperrphase des Schalttransi­ stors T leitend wird. Dadurch wird der Transistor T 1 lei­ tend bzw. der Power-Mosfet FT 1 gesperrt.The four-pole VI 1 has z. B. compared to the two-pole ZI 1 the advantage that the switching-off of the power mosfet FT 1 takes place faster because of a pnp transistor T 1 , the collector-emitter path of which is the only transverse branch of the four-pole VI 1 bil on the output side det. It discharges the input capacities of the Power-Mosfet in a very short time and consequently shortens the switch-off process of the Power-Mosfet FT 1 considerably. In the base lead of the transistor T 1 is egg ne diode D 4 , the gate T in the off phase of the Schalttransi becomes conductive. As a result, the transistor T 1 is conductive or the power mosfet FT 1 is blocked.

In Serie zur Diode D 4 liegt die Parallelschaltung eines Widerstandes R 5 mit der Serienschaltung eines Widerstan­ des R 4 und eines Kondensators C 4. Der eine Anschluß die­ ser Parallelschaltung ist an den eingangsseitigen An­ schluß desjenigen Längszweiges des Vierpoles VI 1 geführt, der eine Diode D 3 in Serie zu einem Widerstand R 3 ent­ hält, wobei der Widerstand R 3 durch einen Kondensator C 3 überbrückt ist. Die Polung der Diode D 3 ist der Polung der Diode D 4 entgegengesetzt.In series with the diode D 4 is the parallel connection of a resistor R 5 with the series connection of a resistor of the R 4 and a capacitor C 4 . One connection of this water parallel circuit is connected to the input side of the longitudinal branch of the four-pole VI 1 , which holds a diode D 3 in series with a resistor R 3 , the resistor R 3 being bridged by a capacitor C 3 . The polarity of the diode D 3 is opposite to the polarity of the diode D 4 .

Durch Bemessung der Zeitkonstanten R 3 × C 3 und R 5 × C 4 werden die Einschalt- und Ausschaltzeitpunkte des Power- Mosfets FT 1 eingestellt.The switch-on and switch-off times of the Power Mosfet FT 1 are set by measuring the time constants R 3 × C 3 and R 5 × C 4 .

Entsprechendes gilt für die Zeitkonstanten des Vier­ pols VI 2 und des Power-Mosfet FT 2. Der Widerstand R 4 dient der Begrenzung des Basisstromes für den Transi­ stor T 1. The same applies to the time constants of the four-pole VI 2 and the Power-Mosfet FT 2 . The resistor R 4 serves to limit the base current for the transistor T 1 .

Da übr die Drain-Source-Strecken der Power-Mosfets FT, FT 1 und FT 2 Ströme in der Größenordnung einiger Ampere fließen können, lohnt es, die damit verbundenen Verluste durch Parallelschaltung der Drain-Source-Strecken mehre­ rer Power-Mosfets herabzusetzen.Since the drain-source paths of the power mosfets FT, FT 1 and FT 2 currents can flow in the order of a few amperes, it is worthwhile to reduce the associated losses by connecting the drain-source paths in parallel of several power mosfets.

Claims (5)

1. Gleichspannungswandler mit einem Übertrager, dessen Primärstrom durch einen Schalttransistor gesteuert wird und auf dessen Sekundärseite einer oder mehrere Schalter in Längszweigen oder in Querzweigen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter ein Power-MOS-Feldeffekttransistor (FT) im Inversbetrieb verwendet wird, in dessen Gate-Source- Kreis die Serienschaltung einer gesonderten Sekundärspu­ le (L 2) des Übertragers (UT) und eines Zweipols (ZI) zur Impulsformung liegt.1. DC-DC converter with a transformer whose primary current is controlled by a switching transistor and on the secondary side of which one or more switches are arranged in longitudinal branches or in transverse branches, characterized in that a power MOS field effect transistor (FT) is used as the switch in inverse operation, in whose gate-source circuit is the series connection of a separate secondary coil (L 2 ) of the transformer (UT) and a two-terminal circuit (ZI) for pulse shaping. 2. Gleichspannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweipol (ZI) zur Impulsformung aus zwei parallel liegenden Zweigen besteht, von denen jeder die Serien­ schaltung einer Diode (D 1, D 2) mit einem durch einen Kon­ densator (C 1, C 2) überbrückten Widerstand (R 1, R 2) ent­ hält, und daß die Dioden (D 1, D 2) antiparallel geschaltet sind.2. DC-DC converter according to claim 1, characterized in that the two-pole (ZI) for pulse formation consists of two parallel branches, each of which is the series circuit of a diode (D 1 , D 2 ) with a through a capacitor (C 1 , C 2 ) bridged resistor (R 1 , R 2 ) holds ent, and that the diodes (D 1 , D 2 ) are connected antiparallel. 3. Gleichspannungswandler mit einem Übertrager, dessen Primärstrom durch einen Schalttransistor gesteuert wird und auf dessen Sekundärseite einer oder mehrere Schalter in Längszweigen und/oder in Querzweigen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter ein Power-MOS-Feldeffekttransi­ stor (FT 1, FT 2) verwendet wird, dessen Gate-Source-Kreis einen Vierpol (VI 1, VI 2) zur Impulsformung enthält, und daß der Eingang des Vierpols (VI 1, VI 2) mit einer geson­ derten Sekundärspule (L 4, L 6) des Übertragers (UT) und der Ausgang des Vierpols (VI 1, VI 2) mit der Gate-Source- Strecke des Power-MOS-Feldeffekttransistors (FT 1, FT 2) beschaltet ist.3. DC-DC converter with a transformer whose primary current is controlled by a switching transistor and on the secondary side of which one or more switches are arranged in longitudinal branches and / or in transverse branches, characterized in that a switch is a power MOS field effect transistor (FT 1 , FT 2 ) is used, whose gate-source circuit contains a four-pole (VI 1 , VI 2 ) for pulse shaping, and that the input of the four-pole (VI 1 , VI 2 ) with a special secondary coil (L 4 , L 6 ) Transmitter (UT) and the output of the four-pole (VI 1 , VI 2 ) with the gate-source path of the power MOS field-effect transistor (FT 1 , FT 2 ) is connected. 4. Gleichspannungswandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vierpol (VI 1) ausgangsseitig einen Querzweig ent­ hält, der aus der Kollektor-Emitter-Strecke eines bipola­ ren Transistors (T 1) besteht, daß in einem ersten Längs­ zweig des Vierpols (VI 1) die Serienschaltung aus einer ersten Diode (D 3) und einem mit einem ersten Kondensa­ tor (C 3) überbrückten ersten Widerstand (R 3) liegt, daß eine weitere Serienschaltung aus einer zweiten Diode (D 4) und einem zweiten Widerstand (R 5), der von der Serien­ schaltung eines dritten Widerstandes (R 4) mit einem zwei­ ten Kondensator (C 4) überbrückt ist, die Basis des Tran­ sistors (T 1) mit der Eingangsklemme des ersten Längszwei­ ges verbindet und daß die beiden Dioden (D 3, D 4) entge­ gengesetzt gepolt sind.4. DC-DC converter according to claim 3, characterized in that the four-pole (VI 1 ) on the output side holds a transverse branch ent which consists of the collector-emitter path of a bipola ren transistor (T 1 ) that in a first longitudinal branch of the four-pole ( VI 3) and a bridged with a first Kondensa tor (C 3) first resistor (R, is 1), the series circuit of a first diode (D 3) that a further series circuit of a second diode (D 4) and a second resistor ( R 5 ), which is bridged by the series circuit of a third resistor (R 4 ) with a two-th capacitor (C 4 ), connects the base of the transistor (T 1 ) to the input terminal of the first longitudinal branch and that the two diodes (D 3 , D 4 ) are polarized in opposite directions. 5. Gleichspannungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter mehrere, parallel betriebene Power-MOS- Feldeffekttransistoren verwendet werden.5. DC-DC converter according to one of the preceding Expectations, characterized, that as a switch several, parallel operated power MOS Field effect transistors are used.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0396125A2 (en) 1989-05-05 1990-11-07 Alcatel SEL Aktiengesellschaft Forward conventer
EP0462547A2 (en) * 1990-06-20 1991-12-27 Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft Method and circuit configuration for generating a sinusoidal AC mains voltage from a DC voltage
EP0944161A2 (en) * 1998-03-17 1999-09-22 Sony Corporation Current-resonant switching power supply
WO2000033450A1 (en) * 1998-12-02 2000-06-08 Siemens Ag Österreich Isolating transformer
WO2000054398A1 (en) * 1999-03-11 2000-09-14 Ericsson, Inc. General self-driven synchronous rectification scheme for synchronous rectifiers having a floating gate
EP1041706A1 (en) * 1999-03-29 2000-10-04 Alcatel Synchronous rectifying flyback converter with variable input and output voltages
EP0891038A4 (en) * 1996-11-13 2001-05-02 Seiko Epson Corp Power supply device and portable electronic equipment
EP1104084A2 (en) * 1999-11-25 2001-05-30 Drenkrum Limited Efficient parallel connection of improved power-supplies
EP1231705A2 (en) * 2001-02-09 2002-08-14 Netpower Technologies Inc. A power converter including circuits for improved operational control of synchronous rectifiers therein
EP1237268A2 (en) * 2001-03-01 2002-09-04 Power-One AG Voltage converter
FR2826523A1 (en) * 2001-06-25 2002-12-27 Cit Alcatel SELF-CONTROLLED SYNCHRONOUS RECTIFIER
FR2830083A1 (en) * 2001-09-21 2003-03-28 Valeo Electronique Measurement of a saw tooth current has a measurement circuit configured to measure both positive and negative current pulses so that bi-directional currents can be measured
EP1387480A2 (en) * 2002-08-01 2004-02-04 Shindengen Electric Manufacturing Company, Limited Synchronous rectifier circuit
US7035120B2 (en) 2002-06-05 2006-04-25 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Driving circuit employing synchronous rectifier circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5373327A (en) * 1976-12-13 1978-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power source system
JPS58175975A (en) * 1982-04-07 1983-10-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Power converter
DE3605417C1 (en) * 1986-02-20 1987-07-09 Ant Nachrichtentech Rectifier circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5373327A (en) * 1976-12-13 1978-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power source system
JPS58175975A (en) * 1982-04-07 1983-10-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Power converter
DE3605417C1 (en) * 1986-02-20 1987-07-09 Ant Nachrichtentech Rectifier circuit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patents Abstr. of Japan, Sect.E, Vol.8, Nr.13, 1984 (E-222) & JP 58-175975 A *
WÜSTEHUBE, Schaltnetzteile, expert-verlag, Grafenau, 1979, S.312 *

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0396125A3 (en) * 1989-05-05 1990-12-19 Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft Forward conventer
US5128603A (en) * 1989-05-05 1992-07-07 Alcatel N.V. Forward converter using an inverter including a transistor
EP0396125A2 (en) 1989-05-05 1990-11-07 Alcatel SEL Aktiengesellschaft Forward conventer
EP0462547A2 (en) * 1990-06-20 1991-12-27 Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft Method and circuit configuration for generating a sinusoidal AC mains voltage from a DC voltage
EP0462547A3 (en) * 1990-06-20 1992-04-15 Siemens Nixdorf Informationssysteme Ag Method and circuit configuration for generating a sinusoidal ac mains voltage from a dc voltage
US6421261B1 (en) 1996-11-13 2002-07-16 Seiko Epson Corporation Power supply apparatus with unidirectional units
EP0891038A4 (en) * 1996-11-13 2001-05-02 Seiko Epson Corp Power supply device and portable electronic equipment
US6130825A (en) * 1998-03-17 2000-10-10 Sony Corporation Current-resonant switching power supply
EP0944161A2 (en) * 1998-03-17 1999-09-22 Sony Corporation Current-resonant switching power supply
EP0944161A3 (en) * 1998-03-17 2000-05-10 Sony Corporation Current-resonant switching power supply
WO2000033450A1 (en) * 1998-12-02 2000-06-08 Siemens Ag Österreich Isolating transformer
WO2000054398A1 (en) * 1999-03-11 2000-09-14 Ericsson, Inc. General self-driven synchronous rectification scheme for synchronous rectifiers having a floating gate
KR100691929B1 (en) * 1999-03-11 2007-03-09 에릭슨 인크. General self-driven synchronous rectification scheme for synchronous rectifiers having a floating gate
EP1041706A1 (en) * 1999-03-29 2000-10-04 Alcatel Synchronous rectifying flyback converter with variable input and output voltages
US6188593B1 (en) 1999-03-29 2001-02-13 Alcatel Synchronous rectifying flyback converter with variable input and output voltages
EP1104084A2 (en) * 1999-11-25 2001-05-30 Drenkrum Limited Efficient parallel connection of improved power-supplies
EP1104084A3 (en) * 1999-11-25 2003-05-21 Drenkrum Limited Efficient parallel connection of improved power-supplies
EP1231705A3 (en) * 2001-02-09 2003-12-03 Netpower Technologies Inc. A power converter including circuits for improved operational control of synchronous rectifiers therein
EP1231705A2 (en) * 2001-02-09 2002-08-14 Netpower Technologies Inc. A power converter including circuits for improved operational control of synchronous rectifiers therein
EP1237268A2 (en) * 2001-03-01 2002-09-04 Power-One AG Voltage converter
EP1237268A3 (en) * 2001-03-01 2004-12-29 Power-One AG Voltage converter
US6707650B2 (en) 2001-06-25 2004-03-16 Alcatel Self-synchronized synchronous rectifier
FR2826523A1 (en) * 2001-06-25 2002-12-27 Cit Alcatel SELF-CONTROLLED SYNCHRONOUS RECTIFIER
WO2003028198A1 (en) * 2001-09-21 2003-04-03 Valeo Electronique Et Systemes De Liaison Device for measuring a chopped current
FR2830083A1 (en) * 2001-09-21 2003-03-28 Valeo Electronique Measurement of a saw tooth current has a measurement circuit configured to measure both positive and negative current pulses so that bi-directional currents can be measured
US6946829B2 (en) 2001-09-21 2005-09-20 Valeo Electronique Et Systems De Liaison Device for measuring a chopped current
US7035120B2 (en) 2002-06-05 2006-04-25 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Driving circuit employing synchronous rectifier circuit
EP1387480A2 (en) * 2002-08-01 2004-02-04 Shindengen Electric Manufacturing Company, Limited Synchronous rectifier circuit
EP1387480A3 (en) * 2002-08-01 2004-10-06 Shindengen Electric Manufacturing Company, Limited Synchronous rectifier circuit
US6940732B2 (en) 2002-08-01 2005-09-06 Shindengen Electric Manufacturing, Co., Ltd. Synchronous rectifier circuit

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