DE4233078C2 - Akustisches Gerät - Google Patents

Akustisches Gerät

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DE4233078C2
DE4233078C2 DE19924233078 DE4233078A DE4233078C2 DE 4233078 C2 DE4233078 C2 DE 4233078C2 DE 19924233078 DE19924233078 DE 19924233078 DE 4233078 A DE4233078 A DE 4233078A DE 4233078 C2 DE4233078 C2 DE 4233078C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein akustisches Gerät nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die genannten akustischen Geräte besitzen oft stabilisierte Gleichstrom-Netzteile, die schaltbar sind (im folgenden Regelschalter genannt) als Strom­ versorgung, die als interne Schaltung ausgeführt sind. Aufgrund seines Basisaufbaues kann der Regel­ schalter die gewünschte Leistung effektiv bereitstel­ len und Leistungsverluste oder ein Aufheizen der Ein­ richtung bzw. des Gerätes verringern.
Anhand der Fig. 1 bis 4 soll beispielsweise eine bekannte Einheit eines Tuners und eines Kompakt-Disk- (CD)-Spielers, die in einem gemeinsamen Gehäuse un­ tergebracht sind, beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild (japanisches Patent JP 02-116074), das eine Stromversor­ gungseinheit für eine eingebaute Tuner- und CD-Play­ er-Einheit mit einem Regelschalter enthält, wobei das Bezugszeichen 100 den Eingang der Stromversorgung durch eine Autobatterie für das elektronische Gerät bezeichnet, die normalerweise eine Spannung von etwa 13 V liefert. Das Bezugszeichen 101 benennt das Tuner-Netzteil, das eine stabilisierte Gleichstrom­ versorgung für den Tuner-Kreis 102 liefert, 103 ist eine externe Antenne des Gerätes, und das Bezugszei­ chen 104 ist ein Antennen-Eingang, der mit dem Tuner- Schaltkreis 102 verbunden ist. 105 ist eine Stromver­ sorgung für die CD-Einheit, die eine erste stabili­ sierte Spannung (für dieses Beispiel 7 Volt) liefert und dabei eine regelbare Stromversorgung ist, die schaltbar ist. Der Ausgang dieser Stromversorgung wird mit dem Antrieb am Spindelmotor-Kreis verbunden, der für den Antrieb der Drehbewegung der CD benutzt wird (nicht gezeigt). 106 bestimmt eine 5-Volt-Span­ nungsversorgung, die als zweite stabilisierte Span­ nung (in diesem Beispiel 5 Volt) am CD-Player zur Verfügung gestellt wird. Die 5-Volt-Stromversorgung für den CD-Player ist eine normal stabilisierte Stromversorgung (ein sogenannter Reihenregler), die einen Linearverstärker verwendet. Das Bezugszeichen 107 bestimmt einen digitalen Signalverarbeitungs­ kreis, der als typischer Blockkreis eines CD-Players gezeigt ist, die von der Disk gelesenen Signale demo­ duliert und dabei Fehler korrigiert (auf eine beson­ dere Beschreibung dieser Funktion wird verzichtet).
Dieser Schaltkreis empfängt für seine Funktion die Spannung von der CD-5-Volt-Spannungsversorgung 106. 108 ist ein Betätigungsmotor der als Anstriebsquelle für den Disk- bzw. CD-Ein- und Ausgabemechanismus dient, 109 ist der Antriebsmotor-Kontrollschaltkreis, der die Vor- und Rückwärtsdrehung des Betätigungsmotors 108 kontrolliert und die Spannungsversorgung 105 des CD-Players für seinen Betrieb verwendet.
Das Bezugszeichen 110 bestimmt eine zentrale Kon­ trolleinheit, die einen Mikroprozessor aufweist und die Funktion von Tuner und CD-Player intensiv kontrolliert. 111 ist eine Leitung zur Über­ wachung des Tuner-Netzteiles und Regelung des Ausgan­ ges des Tuner-Netzteiles 101 durch Ein- oder Aus­ schalten, und 112 ist eine Kontroll- oder Überwa­ chungsleitung des Netzteiles des CD-Players zur Über­ wachung des Ausganges des CD-Player-Netzteiles 105, um dieses ein- oder auszuschalten, und überträgt das Schaltsignal Vc. Für die Überwachung bzw. Steuerung der Funktion des Betätigungsmotors 108 ist die Betätigungsmotor-Kontrolleitung 113 vorhan­ den. Alle diese Überwachungs- und Steuerungssignale werden von der zentralen Kontrolleinheit 110 abgege­ ben.
Die Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des CD-Lademechanismus der Tuner- und CD-Player-Einheit (vgl. Sony Prosp. CDM-1 u. CD4, 10, 1985), wo­ bei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind. In Fig. 2 ist 200 das Ge­ häuse der Tuner- und CD-Player-Einheit, 201 ist eine Compakt-Disk (im folgenden einfach Disk genannt), und das Bezugszeichen 202 ist ein Bedienpaneel.
Die Disk 201 wird in einer muldenförmigen Ladeeinheit 203 zur Beförderung ins Innere oder aus dem Gehäuse 200 heraus plaziert.
Die Drehung des Betätigungsmotors 108 wird über einen Riemen 204, eine Riemenscheibe 205 und eine am aus­ gemuldeten Teil 203 befestigte Zahnstange 206 über­ tragen. Die Ladeeinheit 203 kann dabei je nach Drehrichtung des Betätigungsmotors 108 in das Gehäuse 200 hinein- oder herausbewegt werden. Mit dem Halte­ mechanismus 207 wird die Disk 201 auf einem Drehtel­ ler (nicht gezeigt) während des Abspielprozesses ge­ halten (auf eine besondere Beschreibung wird verzich­ tet).
Fig. 3 zeigt eine besondere Ausführungsform des CD- Player-Netzteiles 105, die in Fig. 1 gezeigt wurde (vgl. "Smart Power" Application Manual, 1st Edition, SGS-Thomson Microelectronics, Italien, 1989). Der in Fig. 3 gezeigte Regelschalter regelt schrittweise als Zerhacker bzw. Unterbrecher nach unten (die Ausgangs­ spannung ist niedriger als die Eingangsspannung). In Fig. 3 wird bei 1 die Spannung Vi (die in der Regel 13 Volt beträgt und zwischen 10 und 16 Volt schwankt) eingegeben, und Bezugszeichen 2 ist ein Ein-/Aus­ schalter, der mit der Steuerleitung 112 zur Steuerung des Ein-/Ausschaltens des Reglerausganges verbunden ist und das Signal Vc liefert. Bei diesem Beispiel be­ wirkt eine Spannung Vc = 5 Volt eine normale Funktion und eine Spannung Vc = 0 Volt die Instruk­ tion zum Ausgabestopp. Das Bezugszeichen 3 ist ein Ausgang der Stromversorgung, an der die Spannung V0 anliegt.
Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Vergleichsspan­ nung, 5 ist ein Fehlerverstärker, der die Differenz zwischen der Referenzspannung 4 und der Ausgangs­ spannung V0 erfaßt und verstärkt, 6 ist ein Sägezahn­ generator und 7 ein Impulsbreitenmodulator, der Puls­ breitenmodulation durch Vergleich des Sägezahnsigna­ les V3 des Sägezahngenerators 6 mit dem Ausgang V1 des Fehlerverstärkers 5 durchführt. Der Emitter eines Bipolartransistors 8 ist mit dem Spannungseingang 1 und der Kollektor des Bipolartransistors 8 mit dem Ausgang 3 über eine Drosselspule 9 verbunden. Zusam­ men mit der Diode 10 und dem Glättungskondensator 11, der zwischen dem Verbindungspunkt der Drosselspule 9 und dem Spannungsausgang 3 und Erde verbunden ist, sind dies die Hauptelemente eines zerhackenden bzw. unterbrechenden Regelschalters.
Die Treibertransistoren 12 und 13 und die Stromeinstellwider­ stände 14 und 15 bilden einen Treiberschaltkreis, der den Ausgang des Pulsbreitenmodulations-Konverters 7 auf den Reihentransistor 8 gibt. Der Stromeinstellwider­ stand 14 ist mit dem Ausgang des PWM-Konverters 7 und der Basis des Treibertransistors 12 verbunden. Zwi­ schen der Basis des Bipolartransistors 8 und Erde sind der Treibertransistor 13, der Stromeinstellwiderstand 15 und der Treibertransistor 12 in Reihe geschaltet.
Der Spannungs-EIN/AUS-Anschluß 2 (Spannung Vc) ist mit der Basis des Treibertransistors 13 verbunden. Wenn Vc gleich 0 Volt ist, sind der Treibertransistor und gleichzeitig der Bipolar­ transistor 8 abgeschaltet, was bewirkt, daß am Aus­ gang der Spannungsversorgungseinheit 0 Volt (AUS) an­ liegt.
Bei Anliegen von Vc = 5 Volt arbeitet der Treiber­ transistor 13 als Basisverstärker. In diesem Fall, wenn der Ausgang des PWM-(Pulsbreitenmodulation-)Kon­ verters 7 auf "LOW" gehalten ist, schalten der Trei­ bertransistor 12 auf AUS und gleichzeitig der Trei­ bertransistor 13 und der Bipolartransistor 8 ebenfalls in den Zustand AUS. Wenn der Ausgang des PWM-Konver­ ters 7 auf "HIGH" gestellt ist, schaltet der Treiber­ transistor 12 auf EIN, und ein bestimmter Emitter­ strom fließt zum Treibertransistor 13, und dadurch wird der Bipolartransistor 8 ebenfalls eingeschaltet.
Die Fig. 4a und 4b zeigen die Wellenform der ein­ zelnen Blöcke der stabilisierten Gleichstrom-Versor­ gung, die zerhackend oder unterbrechend arbeiten, wie in Fig. 3 gezeigt. Mit Hilfe der Zeichnung soll die Funktionsweise der in Fig. 3 gezeigten Schaltung be­ schrieben werden. Die folgende Beschreibung geht da­ von aus, daß die Spannung Vc am Spannungs-EIN/AUS- Anschluß 2 5 Volt beträgt. Der Fig. 4a ist die Wel­ lenform des Ausganges V3 des Sägezahngenerators 6 (durchgezogene Linie) und des Ausganges V1 des Feh­ lerverstärkers 5 (gestrichelt dargestellt) zu entneh­ men. Dies zeigt ein Beispiel, bei dem bei niedrigem Ladestrom in der letzten Hälfte der Zeitachse die Ausgangsspannung V0 ansteigt. Der PWM-Konverter 7 vergleicht die zwei in Fig. 4a gezeigten Signale und gibt das in Fig. 4b gezeigte Signal V2 aus. Die Fig. 4a und 4b zeigen, daß, wenn die Ausgangsspannung V0 "HIGH" ist, die hohe Impulsdauer des Ausganges V2 das PWM-Konverters 7 verringert wird.
Wenn der Ausgang V2 auf "HIGH" steht, schaltet der Bipolartransistor 8 auf EIN, und während dieser Phase erreicht die Spannung V4 des Kollektors des Bipolar­ transistor 8 VI, die gleich der Eingangsspannung vi ist, wie in Fig. 4c gezeigt. Wenn der Transistor ein­ geschaltet ist, steigen der Strom Ic der Drosselspule 9 (gestrichelte Linie in Fig. 4d) und der Kollektor­ strom Itr des Bipolartransistors 8 (durchgezogene Linie in Fig. 4d) während dieser Zeit an.
Andererseits, wenn der Bipolartransistor 8 ausgeschal­ tet ist, fällt die Kollektorspannung V4 ab, da sie vom vorhergehenden Strom der Spule 9 abhängt und die Kollektorspannung V4 durch die Diode 10 in Richtung negativer Spannung beeinflußt wird (Fig. 4c). Wenn der Transistor ausgeschaltet ist, sinkt der Drossel­ spulenstrom Ic im Laufe der Zeit, wie es in Fig. 4d erkennbar ist, aber die Stromversorgung wird am Aus­ gang fortgesetzt.
In der letzten Hälfte der Zeitachse in Fig. 4 - das ist, wenn die Ausgangsspannung V0 ansteigt - verrin­ gert sich die Einschaltimpulsdauer des Bipolartransi­ stors 8. Dadurch verringert sich auch der Durch­ schnittswert des Spulenstromes des Ic-Ausganges durch die Spule 9 zum Ausgang 3, wie in Fig. 4d darge­ stellt, und die Stabilisierung wird mit der Verringe­ rung der Ausgangsspannung V0 durchgeführt. Normaler­ weise werden 20 bis 500 kHz als Schaltfrequenz für die Stromstabilisierung in dieser schaltbaren Form ausgewählt. Neuerdings werden Hochgeschwindigkeits- Schalteinrichtungen mit Frequenzen von 100 kHz oder mehr verwendet.
Die Funktion einer solchen Tuner- und CD-Player-Ein­ heit, die einen zerhackenden Schaltregler, wie be­ reits beschrieben, enthält, soll nachfolgend mittels der in den Fig. 5a bis 5c dargestellten Flußdia­ gramme erläutert werden.
Für ein Abspielen der Disk 201 wird diese auf die Lademulde 203 gelegt. Wenn der Abspielvor­ gang durch Betätigen einer Taste auf dem Bedienpaneel 202 (nicht gezeigt) eingeleitet wurde, setzt im Schritt S110 die zentrale Kontroller-Einheit 110 die CD-Stromkontroll-Leitung 112 (Signal Vc) auf "HIGH" (Vc = 5 Volt). Dieses Signal gelangt in das CD-Netz­ teil 105, die Funktion des Regelschalters wird durch­ geführt, und der Zustand EIN erreicht. Alle zum CD-Player gehörenden Schaltelemente werden mit Spannung versorgt. Gleichzeitig wird über die Tuner-Stromver­ sorgungs-Steuerleitung 111 der AUS-Zu­ stand für das Tuner-Netzteil 101 hergestellt.
Im nächsten Schritt S120 gibt die zentrale Kontroll­ einheit 110 ein Signal auf die Ladesteuer­ einheit 113, der Betätigungsmotor 108 wird durch den Motorbetriebs-Schaltkreis initiiert, die Ladeeinheit 203 in das Innere des Gehäuses 200 gebracht und der Ladeprozeß für die CD abgeschlossen.
Nachdem der Ladeprozeß abgeschlossen wurde, werden die Signale von der Disk 201 gelesen, und der Ab­ spielvorgang erfolgt mit nicht dargestellten Mitteln. Die Spannung bzw. der Strom, die bzw. der für den CD-Player erforderlich ist, wird von dem CD-Netzteil 105 geliefert. Wenn die Stromversorgungseinheit schaltbar ist, kann eine zusätzliche Aufheizung vom Stromver­ sorgungsblock minimiert und ein Temperaturanstieg im Inneren des Gehäuses 200 niedrig gehalten werden.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 5b die Funktion der zentralen Kontrolleinheit 110 beschrieben, wenn der Tuner-Empfang während des Abspielens der Disk einge­ schaltet ist (nicht gezeigt). Die zentrale Kontroll­ einheit 110 führt die vorbestimmte CD-Player-Block­ ausschalt-Operation im Schritt S210 aus, und die Disk 201 verbleibt im Inneren des Gehäuses 200. Letztend­ lich wird das CD-Netzteil 105 im Schritt S220 ausge­ schaltet. Andererseits wird das Tuner-Netzteil 101 über die Tuner-Stromversorgungs-Kontrolleitung 111 eingeschaltet, und die Funktion des Tuner-Kreises aktiviert.
Als nächstes wird mittels der Fig. 5c die Funktion der zentralen Kontrolleinheit 110 beschrieben, wenn die Disk entfernt werden soll, während die Tuner-Auf­ nahme eingeschaltet ist (nicht gezeigt). Die zentrale Kontrolleinheit 110 schaltet das CD-Netzteil 105 in den Zustand Ausgang EIN im Schritt S310, während der Tuner auf Empfang geschaltet ist. Im Schritt S320 bewirkt die zentrale Kontrolleinheit 110, daß der Be­ tätigungsmotor 108 rückwärts zur Laderichtung dreht und die Ladeeinheit 203 und/oder die Disk 201 ausgegeben werden (Ausgabeprozeß). Die Ansteuerung des Betätigungsmotor 108 erfolgt über die Ladesteuer­ leitung 113 und den Motorantriebs-Schaltkreis 109. Wenn die Ladeeinheit 203 eine bestimmte Aus­ stoß-Endposition erreicht hat, schaltet die zentrale Steuereinrichtung 110 den Ausgang des CD-Netzteiles 105 im Schritt S330 aus.
Das folgende Problem macht sich bei einer Folge von Funktionsschritten der Tuner- und CD-Player-Einheit, die bereits beschrieben wurde, bemerkbar: Wenn das CD-Netzteil 105, das als Regelschalter ausgebildet ist, für die Disk-Ein- bzw. Ausgabe eingeschaltet ist, erzeugt die Stromversorgungseinrichtung ein Hochfrequenzrauschen von beträchtlichem Ausmaß. Be­ sonders der äußere Kreis wird durch elektrostatische oder elektromagnetische Induktion, die durch Puls­ spannung und Strom mit großer Amplitude oder direkten Übergriff als Spannungsabfall auf die Leitungsimpe­ danz auftritt, beeinflußt. Der Einfluß auf die äuße­ ren Kreise wird durch die neuen Hochfrequenz-Schaltregler vergrößert.
Das Rauschen kann ignoriert werden, außer wenn der Tuner der Einheit auf Empfang geschaltet ist. Ist der Tuner auf Empfang geschaltet, beeinflußt das Rauschen den Tuner-Kreis oder die Antenne, die im gleichen Gehäuse eingebaut sind, und es besteht die äußerst große Gefahr, daß die Empfangsqualität stark sinkt. Ähnlich ist die Situation bei einem akustischen Emp­ fangssystem, bei dem der Tuner in einem separaten Gehäuse aufgenommen ist. Auch hier kann das Rauschen der Regelschaltung der Stromversorgung die Empfangs­ qualität ebenfalls verschlechtern.
Zur Lösung dieses Problems sollten die nachfolgenden Gegenmaßnahmen ergriffen werden:
01 Kapseln des Schaltreglers in einem gekapselten Gehäuse.
02 Verwendung eines Rauschbeseitigungsfilters für die Strom-Eingangs-/Ausgangs-Blöcke o. ä.
03 Vorsehen des Tuner-Blockes in einem gekapselten Gehäuse.
04 Getrennte Unterbringung des Tuner-Blockes von der Regelschalteinheit.
05 Verringerung oder Wechsel der Schaltfrequenz des Regelschalters.
06 Verwendung einer Drosselspule mit niedrigem Magnetflußverlust.
Durch die Kombination dieser Gegenmaßnahmen ist das Problem des Rauschens befriedigend auf einfache Art und mit einer geringen Anzahl von zusätzlichen Teilen und geringem Kostenanstieg beseitigt. Auf der anderen Seite ist eine wesentliche Gegenmaßnahme die Verwen­ dung eines Reihenreglers mit einem normalen Leitungs­ verstärker anstelle der schaltbaren Stromversorgung für den Motorschaltkreis, um das Rauschproblem zu lösen.
In diesem Fall, wenn eine schaltbare stabilisierte Stromversorgungseinheit als Hauptstromversorgung für die Wiedergabe von CDs auf dem CD-Player verwendet wird, sollte ein extra untergebrachter Reihenregler vorgesehen sein und wenigstens während der Ein- und Ausgabe der Disk bei gleichzeitigem Tuner-Empfang nur der Stromregler für den Antrieb des Bedienungsmotors benutzt werden.
Wenn das stabilisierte Gleichstrom-Netzteil - wie oben beschrieben - als Schaltregler ausgeführt ist, müssen die von 01 bis 06 aufgelisteten Gegenmaßnahmen kombiniert werden, um dem Rauschen entgegenzuwirken. Tatsächlich müssen eine große Anzahl von Kreisen, Mechanismen und Merkmalen installiert werden.
In engen Räumen, wie sie bei eingebauten Geräten der Fall sind, gibt es viele Begrenzungen für die äußere Gestaltung der Schaltblöcke und der abgeschirmten Gestaltung. Trotzdem kann eine befriedigende Lösung oft nicht erreicht werden.
Zusätzlich, wenn ein Stromregler verwendet wird, um den Antriebsmotorkreis mit Strom und Spannung zu ver­ sorgen und dem Antriebsmotor dabei große Leistung und Strom zur Verfügung gestellt wird, erfordert dies eine Halbleitereinrichtung, die große Wärmeverluste erlaubt. Zusätzlich ist zu bemerken, daß eine solche Einrichtung, die einen großen Raum einnimmt, zusätz­ lichen Schaltinstallationsraum und Elementekosten erfordert.
Vom Standpunkt des erforderlichen Schaltinstalla­ tionsraumes, der Teilekosten und Wärmeverluste ausge­ hend, ist ein stabilisiertes Gleichstrom-Netzteil, dessen Regelkreis zwischen einem Schaltregler und einem Reihenregler in alternativer Weise schaltbar ist, aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 64-88612 bekannt. Wenn jedoch entsprechend dem Eingangs-Spannungspegel ohne Rücksicht auf den negativen Rauscheinfluß geschaltet wird, erfordert diese Stromversorgungseinrichtung die genannten Gegenmaßnahmen gegen das Rauschen.
Die DE 39 14 287 C2 und FR-PS 20 53 702 offenbaren eine stabilisierte Gleichspannungsversorgung mit einem in Reihe zwischen einem Eingangsanschluß für die Zuführung einer Gleichspannung und einem Ausgangsanschluß geschalteten, steuerbaren Transistor und einer Schalteinrichtung zum Auswählen eines Zustandes, bei dem durch Schalten des Transistors eine Gleichstromstabilisierung des Zerhacker-Prinzips durchgeführt wird oder eines Zustandes, bei dem durch Betreiben des Transistors als linearen Verstärker eine Gleichstromstabilisierung der linearen Steuerung durchgeführt wird. In der DE 39 14 287 C2 ist die Schalteinheit abhängig von der Eingangsspannung, während sie bei der FR-PS 20 53 702 abhängig von der Ausgangsspannung ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein akustisches Gerät mit einem stabilisierenden Gleichstrom-Netzteil zu schaffen, das einen hohen Wirkungsgrad aufweist und kostengünstig ist, wobei Wärme- und Leistungsverluste sowie Einflüsse durch Rauschen minimiert werden.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm für ein Stromversorgungs­ system einer Tuner- und CD-Player-Einheit, die als schaltbares stabilisiertes Gleich­ strom-Netzteil ausgebildet ist;
Fig. 2 eine schematische Perspektivdarstellung einer Ausführung für einen Ein-/Ausgabe- Mechanismus eines Informationsspeichermediums;
Fig. 3 einen Schaltplan eines Gleichstrom-Netzteiles vom Unterbrechertyp, das stabilisiert ist;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm, das die Wellenform von Blöcken des Netzteiles vom Unterbrechertyp nach Fig. 3 zeigt;
Fig. 5 ein Flußdiagramm, das die Funktion der zen­ tralen Kontrolleinheit der genannten Tuner- und CD-Player-Einheit wiedergibt;
Fig. 6 einen Schaltplan einer Ausführungsform ei­ nes erfindungsgemäßen stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles;
Fig. 7 ein Diagramm mit zeitlichen Verläufen der Wellenformen der einzelnen Blöcke des stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles nach Fig. 2;
Fig. 8 einen Schaltplan eines anderen erfindungs­ gemäßen stabilisierten Gleichstrom-Netztei­ les;
Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Stromversorgungs­ systems für eine Tuner- und CD-Player-Ein­ heit, bei der ein stabilisiertes Gleich­ strom-Netzteil nach der Erfindung angewen­ det wird;
Fig. 10 ein Flußdiagramm, das die Funktion einer zentralen Kontrolleinheit einer Tuner- und CD-Player-Einheit nach der Erfindung er­ klärt;
Fig. 11 einen Schaltplan einer weiteren Ausfüh­ rungsform eines stabilisierten Gleichstrom- Netzteiles, und
Fig. 12 einen teilweisen Schaltplan, der ein zu­ sätzliches Beispiel einer anderen Ausfüh­ rungsform der Erfindung wiedergibt.
Unter Bezugnahme auf die benannten Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher be­ schrieben.
Das Hauptprinzip des erfindungsgemäßen stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles ist die Verwendung eines ge­ meinsamen Bipolartransistors, der in der Lage ist, einen schrittweise arbeitenden Schaltregler vom Unterbrechertyp oder einen Reihenregler zur Durchfüh­ rung eines linearen Betriebes während der Betriebsart eines elektronischen Gerätes auszuwählen. Als erstes können verschiedene Ausführungen des stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles zwei Betriebsarten, die nach­ folgend beschrieben werden, ausführen.
Ausführungsform 1
Die erste Ausführungsform des stabilisierten Gleich­ strom-Netzteiles, das zwei Betriebsarten aufweist, wird mit Hilfe von Fig. 6 beschrieben. In Fig. 6 sind die gleichen Teile mit gleichen Bezugszeichen 1 bis 15 wie in Fig. 3 und der entsprechenden Beschreibung bezeichnet. In dieser Fig. 6 sind mit den Bezugszei­ chen 20 bis 24 Schaltelemente zum Schalten der Be­ triebsart dargestellt, die zusätzlich zu den Schalt­ elementen des schrittweise stabilisierten Gleich­ strom-Netzteiles vom Unterbrechertyp wie in Fig. 3 vorgesehen sind.
Ein Glättungswiderstand 20 ist zwischen dem Ausgang des Pulsbreitenmodulations-Konverters 7 (nachfolgend PWM-Konverter genannt) und einer Seite eines Stromeinstellwiderstandes 14 geschaltet (Fig. 6). Ein Glättungskondensator 21 ist mit einem Ende mit dem Verbindungspunkt des Stromeinstellwiderstandes 14 und einem Glättungswiderstand 20 verbunden, und der Glättungskondensator 21 bildet mit dem Glättungs­ widerstand 20 einen Hochpaßfilter als Glättungs­ kreis. Der Kollektor eines Emitter-Schalttransistors 22 ist mit der anderen Seite des Glättungskondensa­ tors 21 verbunden. Ein Stromeinstellwiderstand 23 wird als Basiswiderstand für den Schalttransistor 22 verwendet, und Bezugszeichen 24 bezeichnet ein der Betriebsart des elektronischen Gerätes entsprechendes Signal, das an die Basis des Schalttransistors 22 über den Widerstand 23 gelegt ist und ei­ nen Wert von 0 Volt ("low") auf 5 Volt ("high") setzt.
Wenn das betriebsartenspezifische Signal 0 Volt ist, ist der Schalttransistor AUS, und ein Pulssignal wird vom PWM-Konverter 7 auf die Basis eines Treibertran­ sistors 12 gegeben, und die gleiche Funktion erfolgt, wie sie bei der in Fig. 3 beschriebenen Stromversor­ gungseinheit vom Unterbrechertyp bereits beschrieben wurde.
Fig. 7 zeigt die Spannungsverläufe an den einzelnen Blöcken, die in Fig. 6 genannt wurden. In Fig. 7a ist V1 der Ausgang eines Fehlerverstärkers 5 und V3 der Ausgang eines Sägezahngenerators 6. Bei Fig. 7b ist V2 der Ausgang des PWM-Konverters 7. In Fig. 7e ist V5 ein Signal am Verbindungspunkt des Glättungswider­ standes 20 und des Glättungskondensators 21. In Fig. 7c ist V4 die Kollektorspannung eines Bipolartransi­ stors 8. Wenn das betriebsartenspezifische Signal 0 Volt ist, entspricht die Schaltfunktion der linken Seite der Fig. 7a, 7b, 7c und 7e. In diesem Falle ist die Schaltung gleich der in Fig. 3, und die Ver­ läufe der Spannungen entsprechen denen, wie sie be­ reits in Fig. 4 (entsprechend der linken Hälfte der Fig. 4) erkennbar sind. Fig. 7e zeigt den Verlauf des Signales V5 am Verbindungspunkt des Glättungswider­ standes 20 und des Glättungskondensators 21. Dieses Signal wird auf die Basis des Treibertransistors 12 über den Stromeinstellwiderstand 14 gegeben.
Andererseits, wenn das betriebsartenspezifische Si­ gnal 5 Volt ist, schaltet der Schalttransistor 22 auf EIN, und das Hochpaßfilter (Integrationskreis) bewirkt, daß der Glättungswiderstand 20 und der Glät­ tungskondensator 21 für den PWM-Wellenausgang des PWM-Konverters (V2 in Fig. 7b) wirksam werden.
Im Ergebnis daraus wird das Filterausgangssignal (das ist das Signal V5 in Fig. 6) ein analoges Signal durch Mittelung der PWM-Konverter-7-Ausgangsimpulse (siehe die rechte Hälfte von Fig. 7e). Die PWM-Konverter-7- Ausgangsimpulse entsprechen mit ihrer Impulsdauer der Differenz zwischen der Stromversorgungs-Ausgangsspan­ nung V0 und der Referenzspannung 4. Daher wird der Wert des Signales V5 durch Glättung der Pulse entsprechend der Differenz zwischen der Ausgangsspannung V0 und der Referenz­ spannung 4 erzeugt.
Der Treibertransistor, in dem das Signal V5 geführt wird, wirkt gemeinsam mit dem Treibertransistor 13 linear verstärkend, und der Bipolartransistor 8 führt ebenfalls eine lineare Operation im Ergebnis dessen durch. Das bedeutet, daß das stabilisierte Gleich­ strom-Netzteil als linearer Reihenregler funk­ tioniert.
Die rechte Hälfte der Fig. 7a, 7b, 7c und 7e zeigt die Signalverläufe an den verschiedenen Punkten wäh­ rend der linearen Funktion. Fig. 7 zeigt, wie der Ladestrom über die Zeit reduziert wird. Bei linearer Funktion treten keine Schaltwellen bei den Spannungsverläufen des Kollektors des Bipolartransi­ stors 8 (V4) auf, und es wird die Gleichheit der Gleichstromspannung mit der Ausgangsspannung V0 über­ wacht.
Bei dieser Ausführungsform führen nicht alle Kreise des stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles lineare Operationen aus. Einige Kreise führen Schaltfunktio­ nen durch, die kleine Signale benutzen. Das Kontroll­ element, durch das alle Ausgangsspannungen geführt werden, ist der Bipolartransistor 8, der linear arbei­ tet, und die Rauscherzeugung ist im Vergleich mit den normalen Schaltreglern niedrig.
Ausführungsform 2
Anhand der Fig. 8 wird eine weitere Ausführungsform eines stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles mit zwei verschiedenen Betriebsarten beschrieben. Die Bezugszeichen 1 bis 15 und 24 entsprechen denen in den Fig. 3 und 6. In Fig. 8 sind ein Emitter- Schalttransistor 30 zum Schalten der Betriebsart des stabilisierten Netzteiles, ein Stromeinstellwiderstand 31 zum Einstellen des Basisstromes des Schalttransi­ stors 30, und ein betriebsartenspezifisches Signal 24, das auf den Widerstand 31 gegeben wird, erkenn­ bar. Der Schalttransistor 30 ist parallel zum Trei­ bertransistor 12 geschaltet. Ein Basiswiderstand 32 ist in Reihe zur Basis eines Treibertransistors 13 geschaltet, 33 bestimmt eine Zener-Diode und 34 einen Emitter-Transistorverstär­ ker. Die Zener-Diode 33 ist zwischen dem Ausgang ei­ nes Fehlerverstärkers 5 und der Basis des Transistor­ verstärkers 34 geschaltet, und der Kollektor des Transistorverstärkers 34 ist mit der Basis des Trei­ bertransistors 13 verbunden. Für die Beschreibung ist festzustellen, daß die Durchbruchspannung Vz der Zener-Diode 33 den gleichen Wert wie die Spitzenspan­ nung des Ausganges des Sägezahngenerators 6 (VP; siehe Fig. 7a) hat.
Nachfolgend soll die Funktionsweise der in Fig. 8 gezeigten Schaltung beschrieben werden. Jetzt ist das die Betriebsart bestimmende Signal 24 0 Volt, und der Schalttransistor 30 ist ausgeschaltet. Gleichzei­ tig existiert die gleiche Schaltung wie in Fig. 3 als Steuerschleife für eine unterbrechende Regelung. Wenn die Ausgangsspannung des Fehlerverstärkers 5 einen Wert erreicht, der höher als die untere Spannungs­ grenze der Sägezahnwelle und niedriger als die Spit­ zenspannung VP ist, wird das Tastverhältnis der Aus­ gangspulse des PWM-Konverters 7 kleiner als 100%. In diesem Fall wird eine ausreichende Stabilisierung durchgeführt, außer wenn die Stromlast sehr schnell wechselt.
Andererseits ist die Zener-Diode 33 mit der Basis des Transistorverstärkers 34 verbunden (VZ ist als Äqui­ valent-Wert zu VP ausgewählt). Der Transistorverstär­ ker 34 ist ausgeschaltet, außer wenn die Ausgangs­ spannung V1 des Fehlerverstärkers 5 die Durchlaßspan­ nung im PN-Übergang (Vf) übersteigt und auf die Durchbruchspannung VZ der Zener-Diode gegeben wird. Wenn die Durchbruchspannung VZ der Zener-Diode 33 als gleicher Wert zur Sägezahn-Spitzenamplitudenspan­ nung VP, wie bereits beschrieben, geschaltet wurde, wird der Basisstrom des Transistorverstärkers 34 nicht fließen, und der Transistor­ verstärker 34 ist ausgeschaltet.
Wenn das betriebsartenbestimmende Signal 5 Volt ist, schaltet der Schalttransistor 30 auf EIN und der gleiche Effekt, als ob der Treibertransistor 12 immer auf EIN wäre, tritt auf, da die Steuerschleife vom Unterbrechertyp dadurch abgetrennt ist. In diesem Fall ist der erste Bipolartransistor 8 immer einge­ schaltet und die Ausgangsspan­ nung V0 steigt an. Dies bewirkt, daß die Ausgangs­ spannung V1 des Fehlerverstärkers 5 ebenfalls an­ steigt und einen Wert erreicht, der höher als VZ (Durchbruchspannung der Zener-Diode) und VP (PN-Übergangsdurchlaßspannung) ist.
Dann bewirkt der Kollektorstrom des Transistorver­ stärkers 34 und der Basiswiderstand 32, daß das Po­ tential der Basis des Treibertransistors 13 verrin­ gert wird. Das ist die Schleife zur linearen Steue­ rung des Bipolartransistors 8, die vom Fehlerverstär­ ker 5 zum Transistorverstärker 34 über den Treiber­ transistor 13 arbeitet. Wenn der Verstärkungswert des Fehlerverstärkers 5 groß ist, wird V0 durch die lineare Steuerschleife erzeugt.
Ausführungsform 3
Die bisher beschriebenen Ausführungsformen des stabi­ lisierten Gleichstrom-Netzteiles haben zwei Betriebs­ arten. Des weiteren wird auf ein Beispiel der Erfin­ dung eines stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles für moderne elektronische Geräte, die auf die Auswahl der Betriebsarten gerichtet ist, eingegangen. In Fig. 9 sind die gleichen Teile und Elemente mit den gleichen Bezugszeichen 100 bis 104, 106 bis 109, und 111 bis 113 aus Fig. 1 benannt. In Fig. 9 ist das stabili­ sierte Gleichstrom-Netzteil, das als Ausführungsform 1 oder 2 beschrieben wurde, ist als Netzteil 105a eines CD-Players eingesetzt, bei der die CD-Stromver­ sorgungseinheit 105 des genannten elektronischen Ge­ rätes ersetzt ist, und eine Steuerleitung für ein Be­ triebsarten-Umschaltsignal 24 zur CD-Stromversor­ gungseinheit 105 zusätzlich zur zentralen Steuerein­ heit 110a, die die zentrale Steuereinheit 110 des vorher beschriebenen elektronischen Gerätes ersetzt, vorhanden ist. Mit den erweiterten Bedienungsmöglich­ keiten unterscheiden sich die zentrale Steuereinheit 110a und die in Fig. 1 gezeigte zentrale Steuerein­ heit 110 in ihrer Funktionsweise leicht.
Dabei wird, wenn das den in den Fig. 6 oder 8 dargestellten Schaltungen gemeinsame Betriebsarten-Umschaltsignal 24 auf "HIGH" (5 Volt) gesetzt ist, die stabilisierte Stromversorgungseinheit line­ ar; wenn das Signal 24 auf "LOW" (0 Volt) gesetzt ist, arbeitet die stabilisierte Stromversorgungseinheit als Zerhacker.
In der bereits in Fig. 1 beschriebenen Tuner- und CD-Player-Einheit wird die CD-Stromversorgungseinheit 105 wie eine unterbrechende bzw. zerhackende Einheit betrieben, unabhängig davon, ob der CD-Player im Ab­ spielmodus genutzt wird oder das Ein- bzw. das Aus­ führen der CD in das bzw. aus dem Gerät heraus durch­ geführt wird.
In der erfindungsgemäßen Tuner- und CD-Player-Ein­ heit, die in Fig. 9 gezeigt ist, wird die Betriebsart wie folgt ausgewählt:
  • (i) Linearer Betriebsmodus während des Ein- bzw. Ausführens der CD in das Gerät hinein bzw. aus diesem heraus; im anderen Fall ist die zerhackende bzw. unterbrechende Be­ triebsweise ausgewählt.
Eine andere Ausführung der Betriebsart ist wie folgt ausgewählt:
  • (ii) Lineare Betriebsweise wird nur dann durchgeführt, wenn das Ein- bzw. Ausführen der CD während des Tuner-Empfanges erfolgt; im anderen Fall ist die unterbrechende Betriebsweise ausgewählt.
Das vorher genannte Beispiel führt aus, daß, wenn der zerhackende bzw. unterbrechende Regler während des Tuner-Empfanges arbeitet, ein Rauchen das Emp­ fangssignal überlagert und eine hohe Wahrscheinlichkeit zur Ver­ schlechterung der Empfangsqualität besteht. In diesem Sinne kann die Methode (ii) als Gegenmaßnahme verwen­ det werden. Wenn die zentrale Kontrolleinheit 110a den Tuner und den CD-Player vollständig steuert, kann solch ein Betriebsartenwechsel durchgeführt werden, egal, ob eine Disk sich im Gehäuse befindet oder nicht.
Andererseits dient die Methode (i) zur Vereinfachung der Durchführung des Betriebsartenwechsels, wenn die lineare Betriebsart während des Ein- bzw. Ausführens durchgeführt wird, unabhängig davon, ob der Tuner im Empfangsbetrieb arbeitet oder nicht, so daß das beim vorgenannten Beispiel genannte Problem gelöst wurde. Wenn die Arbeitsweise so erfolgt, als ob sich eine Disk im Gehäuse befindet und der Abspielbetrieb des CD-Players nicht eingeschaltet ist und der Tuner- Empfang fortgesetzt wird, wenn der Tuner auf Empfang gestellt ist, ist die Methode (i) geeigneter.
Die Fig. 10a und 10b dienen zur besonderen Be­ schreibung der Funktion der zentralen Kontrolleinheit 110a, wenn das Prinzip (i) in der Tuner- und CD-Play­ er-Einheit, die in Fig. 9 gezeigt ist, angewendet wird.
In den Fig. 10a und 10b entspricht die Funktions­ weise der zentralen Kontrolleinheit 110a der in den Fig. 5a und 5c genannten Beispiele. Es wurden Ver­ fahrensschritte mit neuen Schrittnummern angefügt. Die Arbeitsweise aus der Fig. 5b entspricht im allge­ meinen dieser Ausführungsform; auf eine entsprechende Beschreibung wird verzichtet.
Fig. 10a zeigt den Start des Abspielens einer CD in­ klusive der Einführung der Disk. Im zusätzlichen Schritt S101 wird die Betriebsart des stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles vor dem Einführen der Disk auf linearen Betrieb gesetzt. Im weiteren Schritt S121 wird die Betriebsart auf unterbrechenden Betrieb ge­ wechselt, bevor das Abspielen der CD beginnt und der Einführvorgang der CD beendet ist.
Fig. 10b zeigt die Funktionsweise der zentralen Steu­ er-Kontrolleinheit 110a bei der Ausgabe der Disk wäh­ rend des Tuner-Empfanges. Dies unterscheidet sich vom vorgenannten Beispiel, indem der zusätzliche Schritt S301, bei dem die Betriebsart des stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles auf Linear-Betrieb gesetzt ist, bevor die Ausgabe der Disk aus dem CD-Player beginnt.
Ausführungsform 4
Das Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles mit zwei Betriebsarten. Ein anderes Ziel der Erfindung ist das Schalten der Ausgangsspannung des stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles, um die Betriebsart zu wech­ seln und eine der Betriebsart entsprechende Spannung zu erhalten. Ein Beispiel ist dargestellt, bei dem die Betriebsart der Stromversorgungseinheit für das Ein- bzw. Ausführen der Disk oder eine andere Betriebsart ausgewählt ist, wie in der Ausführungsform 3 be­ schrieben wurde. Das Beispiel 3 zeigt die lineare Betriebsart, die für das Ein- oder Ausführen der Disk in das Gerät ausgewählt wurde. Aufgrund der linearen Betriebsweise ist der Stromverbrauch für den Betäti­ gungsmotor während des Ein- bzw. Ausführens der CD aus dem Gerät, der am Eingang 100 der Stromversor­ gungseinheit erzeugt wurde, vergleichsweise groß (siehe Fig. 9). Andererseits kann ein Gleichstrommo­ tor ausgewählt werden, der bei niedriger Spannung und großem Motorstrom oder hoher Spannung und niedriger Stromstärke durch Wechsel der Verdrahtungsbedingun­ gen, die mechanische Ausgangsgrößen beibehält. Dies kann zur Erhöhung der Ausgangsspannung der Stromver­ sorgungseinheit während des Ein- bzw. Ausführens der Disk mit einer hohen Spannung und niedrigem Motor­ strom zur Reduzierung des Stromverbrauches genutzt werden.
Weiter wird eine Ausführungsform eines stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles, bei dem die Ausgangsspannung gleichzeitig mit dem Wechsel der Betriebsart geschal­ tet wird, mit Hilfe der Fig. 11 beschrieben. In Fig. 11 sind die gleichen Elemente mit den gleichen Be­ zugszeichen 1 bis 15, 24, 30 und 31 aus den Fig. 3, 6 und 8 bestimmt. Fig. 11 unterscheidet sich von Fig. 3 dadurch, daß die folgenden Teile zusätzlich vorhanden sind: ein Schalttransistor 30 zur Eingabe eines einfachen Betriebsarten-Umschaltsignales 24, wie im Beispiel 2 (Fig. 8) beschrieben; ein Stromeinstellwiderstand 31 für die Basis des Schalttransi­ stors 30, und eine Zener-Diode 40 und eine Diode 41 zwischen dem Emitter des Treibertransistors 13 und dem Ausgang 3.
Bei dieser Schaltung ist, wenn das Betriebsarten-Umschalt­ signal 24 gleich 0 Volt ist, der Schalttran­ sistor 30 ausgeschaltet, und die gleiche Kontroll- bzw. Steuerschleife wie die bereits in Fig. 3 be­ schriebene (erste Steuerschleife), die unterbrechend bzw. zerhackend arbeitet, existiert. Jetzt ist anzu­ nehmen, daß die gewünschte Ausgangsspannung bei einer zerhackten bzw. unterbrochenen Funktion 7 Volt ist, die Durchbruchspannung der Zener-Diode VZ2 gleich 4 Volt ist, und daß die Durchlaßspannung der Diode 41 Vf ist.
Im Zerhackerbetrieb ist unter der Annahme, daß Vc gleich 5 Volt ist, das Potential des Emitters des Treibertransistors 13 etwa 5 V - Vf (ca. 4,3 Volt). Dafür wird die Spannung über die Reihen­ schaltung der Zener-Diode 40 und der Diode 41 zu V0 - 5 V + Vf, das sind ca. 2,7 Volt. Wenn die Durchbruchspannung der Zener-Diode 40 4 Volt ist, sperrt die Zener Diode 40 aus, was die zerhackende Steuerschleife nicht beeinflußt.
Andererseits, wenn das Betriebsarten-Umschaltsignal 5 Volt wird, schaltet der Schalttransistor 30 auf EIN und der gleiche Effekt, wie wenn der Treiber­ transistor 12 immer auf EIN geschaltet wäre, wird erreicht. Daher ist die zerhackende bzw. unterbre­ chende Steuerschleife getrennt. In diesem Zustand ist der Bipolartransistor 8 ständig eingeschaltet, und die Ausgangsspannung steigt an. Wenn die Ausgangsspannung V0 9 Volt erreicht, wird die Spannung über die Reihenschaltung der Zener-Diode 40 und der Diode 41 zu 9V - 5V + Vf = 4V + Vf und der Strom fließt in die Zener-Diode 40.
Wenn die Ausgangsspannung V0 weiter ansteigt, steigt der Strom, der in die Zener-Diode 40 fließt, eben­ falls, und die Spannung, die am Einstell-Widerstand 15 anliegt, steigt auch, somit fällt die Spannung zwischen Basis und Emitter des Treibertransistors 13 ebenso wie der Emitterstrom des Treibertransistors 13. Gleichzeitig wird der Kollektorstrom des Bipolar­ transistors 8 verringert und das Ansteigen der Aus­ gangsspannung beendet. Dabei bilden die Diode 41, die Zener-Diode 40, der Treibertransistor 13 und der Bipolar­ transistor 8 eine zweite Steuerschleife. Daher arbeitet die Spannungsversorgung als stabilisiertes Gleichstrom-Netzteil des Zerhackertyps, wenn das Betriebsarten-Bestimmungssignal "HIGH" ist, mit der gewünschten Aus­ gangsspannung 9 Volt, und die Ausgangsspannung wird unterschiedlich zu der während des zerhackenden Betriebes (V0 = 7V).
Ausführungsform 5
Die Ausführungsform 4 ist ein Beispiel, bei dem die Ausgangsspannung gleichzeitig mit dem Wechsel der Betriebsart des stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles geschaltet wird. Im Gegensatz dazu soll eine andere Ausführung nachfolgend beschrieben werden. Fig. 12 zeigt eine Schaltung, die an den Fehlerverstärker 5 angefügt ist, der in Fig. 6 oder 8 beschrieben wurde, und die Ausgangsspannung schalten kann. In dieser Fig. 12 sind die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen 3 bis 5 und 24 aus den Fig. 3, 6 und 8 bezeichnet.
In Fig. 12 ist zwischen dem Widerstand 51 und dem Widerstand 50 der positive Eingang des Fehlerverstärkers 5 angeordnet, und der Schalttransistor 52 ist in Reihe zwischen dem Ausgang 3 und Erde geschaltet. Ein Stromeinstell-Widerstand 53 bildet den Basiswiderstand des Schalttransistors 52 für die Eingabe des die Betriebsart bestimmenden Signales 24. Wenn das die Betriebsart bestimmende Signal 24 gleich 0 Volt ist, schaltet der Schalttransistor 52 auf AUS, und die Ausgangsspannung V0 wird auf dem positiven Eingang des Fehlerverstärkers 5 vollständig gegeben. Dies entspricht den in den Fig. 6 oder 8 beschriebenen Phasen.
Wenn dagegen das die Betriebsart bestimmende Signal 24 gleich 5 Volt ist, wird die lineare Betriebsart ausgewählt, der Schalttransistor 52 auf EIN geschal­ tet und die Ausgangsspannung V0 über die beiden Widerstände 50 und 51 zur Über­ tragung zum Fehlerverstärker 5 geteilt. Die gewünsch­ te Ausgangsspannung wechselt auf einen Wert, der ein reziprokes Vielfaches des Teilungsverhältnisses der beiden Widerstände 50 und 51 ist. Als al­ ternative Methode hierzu ist das Schalten der Aus­ gangsspannung an sich anwendbar. Beispielsweise kann die Vergleichsspannung 4 auf zwei Arten geschaltet werden.
In den bereits genannten Ausführungsformen der Erfin­ dung wurde eine Tuner- und CD-Player-Einheit als Beispiel gewählt. Die erfindungsgemäßen Ausführungs­ formen eignen sich aber auch für eine Digital-Casset­ tenrecorder-Deck- und Tuner-Einheit als elektroni­ sches Gerät, in das ein Informationsspeicher-Medium ein- bzw. ausfahrbar ist. Die Ausführungsformen be­ nutzen ein einfaches bipolares Element als Reihenreg­ ler. Jedoch liefert ein Feldeffekt-Transistor (FET) eben­ falls eine ähnliche Wirkung, und ein zusammengesetztes Element wie ein Darlington-Transistor kann das ein­ fache bipolare Element ersetzen. Das Betriebsart-Be­ stimmungssignal 24 kann ein beliebiges Signal sein, das der Betriebsart des elektronischen Gerätes ent­ spricht, und kann im weiten Rahmen der Erfindung in­ terpretiert werden.
Daher kann nach der Erfindung das zerhackende Schalt­ steuersystem oder das lineare Steuersystem für den Betrieb des stabilisierten Gleichstrom-Netzteiles, das in einem elektronischen Gerät als Betriebsart möglich ist, ausgewählt werden. Daher kann das schaltbare System mit geringer Erwärmung und Strom­ verbrauch oder das lineare System mit Rauschunter­ drückung ausgewählt werden. Besonders elektronische Geräte, die rauschempfindliche Schaltungen und Stromversorgungseinrichtungen mit großer Leistung in einem gemeinsamen Gehäuse aufwei­ sen, können auf günstige Weise gestaltet werden.
Wenn die erfindungsgemäße Stromversorgungseinheit ein stabilisiertes Gleichstrom-Netzteil für ein elektro­ nisches Gerät ist, das einen Antriebsmechanismus zum Antrieb eines Informationsspeicher-Mediums mit einem Motor besitzt, wird ein Rauschproblem beim Betrieb nur eines Reihenreglers beim Ausfahren des Mediums (CD oder Cassette) während des Tuner-Emp­ fanges vermieden.
Wenn die erfindungsgemäße Stromversorgungseinheit, wie bereits beschrieben, als zerhackendes Steuersy­ stem betrieben wird und ein Glättungsschaltkreis für das lineare Steuersystem eingefügt ist, kann ein Schalter für das lineare Steuersystem durch einfaches Anfügen eines einfachen Schaltkreises bzw. einer Schaltung realisiert werden; und ein stabilisiertes Gleichstrom-Netzteil mit einfachem Aufbau und einem niedrigen Preis entsteht.
Wenn die erfindungsgemäße Stromversorgungseinheit eine erste und eine zweite Steuerschleife zur Auswahl des zerhackenden oder linearen Steuersystems auf­ weist, können die Steuerschleifen günstig betrieben werden, da sie als separate Steuerschleifen ausgelegt sind.
Wenn weiterhin die Ausgangsspannung entsprechend der Betriebsart geschaltet ist, erhöht sich die Gestal­ tungsvielfalt.

Claims (5)

1. Akustisches Gerät mit
einem Antriebsmechanismus (203 bis 207) zum Bewegen eines akustische Informationen enthaltenden Informationsaufzeichnungsmediums (201) mittels eines Trägermotors (108),
einer Radioempfangseinheit (102), wobei der wiedergegebene Ton von dem Informationsaufzeichnungsmedium (201) oder der empfangene Ton von der Radioempfangseinheit (102) auswählbar sind,
einer digitalen Schaltungsanordnung (107) zum Verarbeiten von vom Informationsaufzeichnungsmedium (201) gelesenen Signalen,
einer gleichstromstabilisierenden Leistungsquelle (105a) zum Liefern einer Leistung zum Antrieb des Trägermotors (108) und zum Betrieb der digitalen Schaltungsanordnung (107),
einem Transistor (8) in der gleichstromstabilisierenden Leistungsquelle, der in Reihe zwischen einem Eingangsanschluß (1) zum Empfang einer Gleichstromleistung und einem Ausgangsanschluß (3) der gleichstromstabilisierenden Leistungsquelle geschaltet ist, gekennzeichnet durch
eine Schaltvorrichtung zum Umschalten zwischen einem Zustand, in welchem der Transistor (8) geschaltet wird, um eine Gleichstromstabilisierung nach dem Unterbrecherprinzip durchzuführen, und einem Zustand, in welchem der Transistor (8) als linearer Verstärker betrieben wird, und
eine Vorrichtung zum Betrieb der gleichstromstabilisierenden Leistungsquelle in einer linearen Steuerung zumindest bei der Beförderung des Informationsaufzeichnungsmediums (201) aus dem Gehäuse heraus, während der empfangene Ton von der Radioempfangseinheit (102) ausgewählt ist.
2. Akustisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichstromstabilisierende Leistungsquelle aufweist:
einen Impulswandler (4 bis 7) zum Erzeugen eines Impulssignals entsprechend der Ausgangsspannung der gleichstromstabilisierenden Leistungsquelle, wobei das Ausgangssignal des Impulswandlers dem Transistor (8) zugeführt wird, um eine Gleichstromstabilisierung nach dem Unterbrecherprinzip durchzuführen,
eine Glättungsschaltung (20, 21) zum Glätten der Ausgangsimpulse des Impulswandlers, und
einen Betriebsartenumschalter (22, 23) zum Betrieb der Glättungsschaltung.
3. Akustisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichstromstabilisierende Leistungsquelle aufweist:
einen Impulswandler (4 bis 7) zum Erzeugen eines Impulssignals entsprechend der Ausgangsspannung der gleichstromstabilisierenden Leistungsquelle,
eine erste Steuerschleife (5, 7, 14, 12, 15, 13, 8) zum Zuführen des Ausgangssignals des Impulswandlers (4 bis 7) zum Transistor (8), um eine Gleichstromstabilisierung nach dem Unterbrecherprinzip durchzuführen,
eine zweite Steuerschleife (5, 33, 34, 13; 41, 40, 13, 8) mit einem Linearverstärker zur linearen Steuerung des Transistors (8) entsprechend dem Ausgangssignal der gleichstromstabilisierenden Leistungsquelle, und
einen Betriebsartenumschalter (30, 31), um die erste oder die zweite Steuerschleife zu unterbrechen und die jeweils andere dieser Steuerschleifen in Betrieb zu setzen.
4. Akustisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Ausgangsspannungs-Umschaltvorrichtung (40, 41; 50 bis 53) zum Verändern der Ausgangsspannung der gleichstromstabilisierenden Leistungsquelle in Abhängigkeit von einem Zustand, in welchem die Gleichstromstabilisierung nach dem Unterbrecherprinzip durchgeführt wird, und einem Zustand, in welchem die Gleichstromstabilisierung nach dem Prinzip der linearen Steuerung durchgeführt wird.
5. Akustisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichstromstabilisierende Leistungsquelle eine Steuervorrichtung (110a) aufweist, die die Durchführung der Steuerung nach dem Unterbrecherprinzip bewirkt, wenn Informationen von dem Informationsaufzeichnungsmedium gelesen werden.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI94685C (fi) * 1993-11-22 1995-10-10 Nokia Mobile Phones Ltd Avainnettu kytkintyyppinen virtalähde aikajakoisiin radiopuhelinjärjestelmiin
KR100279853B1 (ko) * 1997-12-26 2001-02-01 박환기 전압스위칭 전원회로
DE19816447C2 (de) * 1998-04-14 2002-06-13 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung für ein Stromversorgungsgerät
US6229289B1 (en) * 2000-02-25 2001-05-08 Cadence Design Systems, Inc. Power converter mode transitioning method and apparatus
JP2006129593A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Renesas Technology Corp 電源制御用半導体集積回路および電源装置を有するシステム
DE102006045902A1 (de) * 2006-09-28 2008-04-03 Infineon Technologies Ag Integriertes Halbleiterbauelement sowie Verfahren zum Regeln einer Versorgungsspannung eines Funktionsblocks in einem integrierten Halbleiterbauelement

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2053702A5 (de) * 1969-07-15 1971-04-16 Papaix Jacques
JPS55141816U (de) * 1979-03-26 1980-10-09
JPS6488612A (en) * 1987-09-29 1989-04-03 Furuno Electric Co Dc voltage stabilized power source device
JPH0743917B2 (ja) * 1988-10-25 1995-05-15 アルパイン株式会社 オーディオ機器
DE3914287A1 (de) * 1989-04-29 1990-11-08 Blaupunkt Werke Gmbh Gleichspannungswandler

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Publication number Publication date
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