NL8301263A - Voedingsspanningsschakeling. - Google Patents

Description

* & - τ ► ΓΗΝ 10.646 1 N.V. Philips' Gloeilaitpenfabrieken te Eindhoven.

Voedingsspanningsschakeling.

De uitvinding heeft betrekking op een voedingsspannings- een schakeling voor het opwekken van^/uitgangsgelij kspanning, bevattende een generator voor het opwekken van een blokvormige spanning en een mat de generator gekoppelde top-topgelijkrichter voor het op een afvlakkcn-5 densator opwekken van de uitgangsspanning ten behoeve van een qp de kcn-densator aangesloten belasting.

Een dergelijke voedingsspanningsschakeling is uit de Duitse octrooiaanvrage 2.155.076 bekend. Varieert in deze bekende schakeling de belasting aanzienlijk, dan kan het echter voorkomen dat de tijdstip-10 pen waarop de flanken van de blokvormige spanning optreden hierdoor worden beïnvloed. Deze flanken worden dan verschoven in afhankelijkheid van de belasting, hetgeen nadelig kan zijn, bijvoorbeeld indien het signaal van de blokspanningsgenerator elders gebruikt wordt. Wordt bijvoorbeeld de belasting gevormd door een klasse-B-audiogedeelte in een 15 heeldwsergeefinrichting, bijvoorbeeld een televisie-cntvanger, terwijl de voedingsspanningsschakeling tevens de lijnafbuigschakeling van voe-dingsenergie voorziet, dan kan de lengte van de cp het weergeefscherm geschreven lijnen variëren in het ritme van het audiosignaal, wat zeer storend is.

20 Mat de uitvinding wordt beoogd een voedingsspanningsschake ling van de boven genoemde soort te verschaffen, waarbij de flanken van de blokvormige spanning nagenoeg niet worden beïnvloed door de belasting en daartoe vertoont de voedingsspanningsschakeling volgens de uitvinding het kenmerk dat tussen de generator en de top-tcpgelijkrich-25 ter een serieresonantienetwerk aangesloten is, waarbij de halve periode van de in werking bij het optreden van een flank van de blokvormige spanning door het serieresonantienetwerk vloeiende sinusvormige stroom niet langer is dan het tijdsinterval tussen twee achtereenvolgende flanken.

30 Dank zij de maatregel volgens de uitvinding wordt verkregen dat geen stroom meer vloeit door de gelijkrichter bij het optreden van de daarop volgende flank van de blokvormige spanning, zodat deze flank nagenoeg niet wordt verschoven in afhankelijkheid van de stroom door de 8301263 tl·. 4 % * EHN 10.646 2 gelijkrichter.

In de eenvoudigste vorm van het serieresonantienetwerk vertoont de schakeling het kenmerk dat het serieresonantienetwerk een kon-densator in serie met een zelfinduktie bevat. Hierbij worden de kapaci-5 teit van de kcndensator en de waarde van de zelfinduktie zodanig gekozen dat de sinusvormige stroom niet meer vloeit bij het optreden van de daarop volgende flank van de blokvormige spanning. De genoemde ka-paciteit moet dus een bepaalde, eindige waarde hebben, terwijl de kapa-citeit van de afvlakkondensator zeer groot moet zijn.

10 Bevat de schakeling een transformator voor het koppelen van de generator en de gelijkrichter, dan kan de schakeling met voordeel het kenmerk vertonen dat de zelfinduktie van het serieresonantienetwerk de spreidingszelfinduktie van de transformator omvat.

Een schakeling, waarbij de generator een schakelaar bevat die 15 beurtelings In de geleidings- en In de spertoestand is, kan het kenmerk vertonen dat de halve periode van de door het serieresonantienetwerk vloeiende sinusvormige stroom niet langer is dan de geleidingstijd van de schakelaar. Bevat de generator tevens een gelijkrichter die in de geleidingstoestand is wanneer de schakelaar gesperd is en die in de 20 spertoestand is wanneer de schakelaar geleidt, dan kan de schakeling het kenmerk vertonen dat de top-topgel ij krichter via het serieresonantienetwerk aangesloten is voor het gelijkrichten -van een over de gelijkrichter aanwezige blokvormige spanning of van een blokvormige spanning net hiermee gelijktijdig optredende flanken, waarbij zowel de geleidings-25 tijd van de schakelaar als de geleidingstijd van de gelijkrichter niet korter zijn dan de halve periode van de door het serieresonantienetwerk vloeiende sinusvormige stroom.

De uitvinding zal aan de hand van de bijgaande figuren bij wijze van voorbeeld nader worden toegelicht, waarin 30 fig. 1 een principeschema toont van de schakeling volgens de uitvinding, fig. 2 het schema toont van een eerste uitvoering van een geschakelde voedingsspanningsschakeling volgens de uitvinding, fig. 3 golfvormen toont die in de schakeling van fig. 2 35 optreden, fig. 4 het schema toont van een tweede uitvoering van een geschakelde voedingsspanningsschakeling volgens de uitvinding, fig. 5 het schema toont van een derde uitvoering van een ge- 810 1 26 3 , * * > m EHN 10.646 3 schakelde voedingsspamingsschakeling volgens de uitvinding, fig. 6 golfvormen tocnt die in de schakeling van fig. 5 optreden, fig. 7 het schema tocnt van een vierde uitvoering van een 5 geschakelde voedingsspanningsschakeling volgens de uitvinding ai fig. 8 een andere uitvoeringsvorm van de top-tcpgelijkrich- ter tocnt.

In het principeschema van fig. 1 stelt E een generator voor die een blokvormige spanning opwekt. Op generator E is een seriereso-10 nantienetwerk aangesloten dat in zijn eenvoudigste vorm uit een zelf-induktie L en een kondensator C bestaat. Hierbij wordt de inwendige impedantie van generator E verwaarloosd. Anderzijds is netwerk L, C met de anode van een diode en met de katode van een diode verbonden. De katode van diode is verbonden met een afvlakkcndensatar 15 die anderzijds verbonden is met de anode van diode en met de niet met netwerk L, C verbonden klem van generator E. Parallel aan kcndensa- C.j staat een belasting die als een weerstand voorgesteld kan worden.

Treedt in de door generator E opgewekte spanning een s tij galde flank op, dan stijgt ook de spanning aan het verbindingspunt van 20 dioden en net netwerk L, C, waardoor diode in geleiding komt.

Door elementen L, C en D^ vloeit een stroom die vanvege de seriereso-nantie een sinusvormig verloop heeft. Deze stroom vloeit naar kondensator C.j voor het bijladen hiervan. Na een maximum te hebben bereikt neemt de stroom veer af en cp een bepaald tijdstip wordt hij nul. Op dit tijd-25 stip bevat zelfinduktie L geen energie meer, zodat door netwerk L, C geen stroom meer vloeit, terwijl diode D^ gesperd raakt. De rescnantie-frekwentie is op zodanige wijze gekozen dat dit tijdstip gelegen is voor het tijdstip waarop de volgende, dalende flank van de blokvormige spanning van generator E optreedt. Dit houdt in dat de halve periode van de 30 sinusvormige stroom korter is dan het tijdsinterval tussen de twee be-schcuwde flanken. Door de gemaakte keuze wordt verzekerd dat geen, van belasting afhankelijke stroom door generator E vloeit op het tijdstip waarop de dalende flank optreedt. De amplitude van de sinusvormige stroom hangt immers van de waarde van belasting af.

35 Gedurende de tijd waarin de sinusvormige stroom vloeit, varieert de spanning tussen zelfinduktie L en kondensator C volgens een cosinus vormige funktie, waarna deze spanning gelijk blijft aan de spanning van kondensator , die gedurende een korte tijd konstant kan worden 8301253 4 * PHN 10.646 4 verondersteld. Men kan inzien dat de waarde van deze spanning bij een niet te lage waarde van weerstand gelijk is aan de waarde van de door generator E geleverde spanning. Treedt nu in deze spanning de dalende flank op, dan daalt ook de spanning aan het verbindingspunt van dioden 5 D.j en D2 roet netwerk L, C, waardoor diode D2 in geleiding komt. Door elementen L, C en vloeit een stroon en wel ten opzichte van de voorgaande strocm in de tegengestelde richting. Deze strocm is sinusvormig en omdat de kapaciteit van kondensator C1 in de meeste gevallen vele malen groter is dan die van kcndensator C, is de frekwentie van deze 10 stroom nagenoeg dezelfde als die van de voorgaande sinusvormige stroon. De duur en de amplitude hiervan zijn dus ook nagenoeg dezelfde. Tussen twee opgaande flanken van de blokvormige spanning van generator E is de gemiddelde waarde van de door netwerk L, C vloeiende stroom immers nul.

De strocm door diode D2 houdt cp met vloeien voordat de volgende cpgaan-15 de flank van de blokvormige spanning optreedt. Gedurende de tijd waarin deze stroom vloeit, varieert de spanning tussen zelfinduktie L en kondensator C volgens een cosinusvormige funktie, waarna deze spanning nul wordt.

Uit het voorgaande blijkt dat de spanning over kondensator 20 bij een niet te lage waarde van weerstand nagenoeg gelijk is aan de amplitude van de blokvormige spanning van generator E, wat volgt uit het feit dat dioden D^ en D2 een top-topgelijkrichter vormen. De aan weerstand Rj aangeboden spanning is kanstant indien de genoemde amplitude konstant is. Het blijkt ook dat de belasting geen invloed heeft op gene-25 rator E. Zonder serieresonantie, dat wil zeggen bij een grote waarde van de kapaciteit van kcndensator C, bijvoorbeeld in dezelfde orde van grootte als de kapaciteit van kondensator die immers een afvlakkondensator is, en bij een topgelijkrichter in plaats van een tcp-topgelijkrichter, zou in fig. 1 stroom vloeien door generator E bij het optreden van de 30 flanken van het signaal van de generator. .

De schakeling van fig. 2 bevat een geschakelde voedingsspan-ningsschakeling van het serie-(voorwaartse) type. De kollektor van een npn-schakeltransistor Tr is verbanden met de positieve klem van een in-gangsgelijkspanningsbrcn waarvan de spanning V_ door middel van een ken-

«D

35 densator CQ af gevlakt is en die bijvoorbeeld door gelijkrichting van het elektrische net afgeleid is. De emitter van transistor Tr is verbonden met de katode van een gelij krichter D^ en met een uiteinde van de primaire wikkeling van een transformator T waarvan het andere uiteinde 83 0 1 2 6 3" ( * 4 ΕΉΝ 10.646 5 met een afvlakkcndensator C2 verbonden is. De anode van gelijkrichter en de andere aansluiting van kcndensator C2 alsmede de negatieve klem van de ingangsspanningsbran liggen aan massa. Parallel aan kcndensator C2 staat een belasting die als een weerstand R2 voorgesteld kan worden.

5 Door een stuurtrap Dr worden aan de basis van transistor Tr schakelim-pulsen toegevoerd die de transistor beurtelings in de geleidings- en in de spertoestand brengen.

Fig. 3a toont het verloop als funktie van de tijd van de spanning die over wikkeling L1 aanwezig is, terwijl fig. 3b het verloop van 10 de emitterstrocm van transistor Tr en fig. 3c dat van de stroom van gelijkrichter D3 tenen. Gedurende de geleidingstijd van transistor Tr • neemt de emitterstrocm hiervan cp nagenoeg lineaire wijze toe via wikkeling L.j naar kcndensator C2 en belasting R2 terwijl gelijkrichter gesperd is. Gedurende de spertijd van de transistor vloeit de stroon door 15 wikkeling ook door gelijkrichter en neemt op nagenoeg lineaire wijze af. Over de wikkeling is een blokvormige spanning aanwezig die gedurende de geleidingstijd van transistor Tr de waarde Vb-Vq en die gedurende de spertijd van de transistor de waarde -V heeft. Hierbij is VQ de waarde van de uitgangsspanning over kcndensator C2. Deze spanning 20 wordt teruggekcppeld naar trap Dr voor het regelen van de duur van de door deze trap geleverde schakelimpulsen, waardoor spanning VQ nagenoeg konstant wordt gehouden.

Het voorgaande is de vakman goed bekend. Op de kern van transformator T zijn sekundaire wikkelingen aangebracht. Op bekende wijze 25 kan van een van deze wikkelingen, L^, een voedingsspanning worden afgeleid voor een niet getekende belasting. Op een andere sekundaire wikkeling, L2f is het door elementen C, , D2, C1 en R^ gevormde netwerk aangesloten. De kapaciteit van kcndensator C wordt zodanig gekozen dat de kondensator en de spreidingszelfinduktie van transformator T een serie-30 resanantienetwerk vormen. Hierbij, is de koppeling tussen wikkelingen en L2 kleiner dan 1. Over wikkeling is in werking een blokvormige spanning aanwezig zodat het gedeelte van fig. 2 met en links van wikkeling L2 als de generator Even fig. 1 werkzaam is, terwijl de genoemde spreidingszelfinduktie als de zelfinduktie L van fig. 1 fungeert. Cp 35 dezelfde wijze als in fig. 1 vloeit door kondensator C een sinusvormige stroon die ook door diode D^ vloeit. Dit gebeurt gedurende de geleidingstijd van transistor Tr, in welke tijd voedingsenergie wordt geleverd aan kcndensator . De resonantiefrekwsntie is cp zodanige wijze gekozen 8301263 % ♦ PHN 10.646 6 dat de stroon ophoudt met vloeien voor het tijdstip waarop transistor Tr gesperd wordt. Gedurende de geleidingstijd van gelijkrichter vloeit een sinusvormige stroom door diode D2 en kondensator C en deze stroom houdt op met geleiden voordat transistor Tr opnieuw in geleiding 5 wordt gebracht. Fig. 3d toont, beide halve perioden van de sinusvormige stroom door kondensator C.

Doordat een sinusvormige stroom door de sekundaire wikkeling van transformator T vloeit, heeft de stroom door de primaire wikkeling een sinusvormige kcmpcnent. Deze kcmponent, die in fig. 3b en 3c ge-10 stippeld getekend is, vloeit gelijktijdig met de stroom door wikkeling l^. Door transistor Tr wordt de sinusvormige kcmponent bij de emitter-strocm opgeteld, terwijl de sinusvormige kcmponent door gelijkrichter D^ in de tegengestelde richting vloeit en dus in mindering komt op de lineaire stroom. Bij veranderingen van spanning νβ en/of van belasting 15 R2 en/of van de belasting van het op wikkeling Lg aangesloten voedings-netwerk, varieert de duur van de geleidingstijd van transistor Tr. Het gedeelte van de schakeling met belasting zal geen invloed hebben op de werking van de rest van de schakeling indien de tijd waarin de sinusvormige strocmkcmponent door transistor Tr vloeit niet langer is 20 dan de kortste te verwachten geleidingsduur van de transistor en indien de tijd waarin de sinusvormige strocmkcraponent door gelijkrichter D^ vloeit niet langer is dan de kortste te verwachten geleidingsduur van de gelijkrichter, dit is de spertijd van de transistor. Nog een voorwaar-de is dat de sinusvormige kcmponent door de gelijkrichter niet een zo-25 danig grote amplitude heeft dat de gelijkrichter gesperd raakt. Het zal de vakman duidelijk zijn dat een schakeling ontworpen kan worden die aan deze voorwaarden voldoet. Hierbij is de afstemfrekwentie van het serieresonantienetwerk en derhalve de kapaciteit van kondensator C een te kiezen parameter. Zo nodig kan een zelfinduktie in serie met 30 kondensator C en met de spreidingszelfinduktie van transformator T worden aangebracht. In een grensgeval is de afstemfrekwentie zo laag dat de tijd waarin stroom vloeit door het resonantienetwerk dezelfde duur heeft als de kortste tijd waarin transistor Tr geleidt. In dit geval is het interval in fig. 3d tussen het positieve en het negatieve gedeel-35 te tot nul gereduceerd. Op soortgelijke wijze heeft in een grensgeval de tijd waarin stroom vloeit door het serieresonantienetwerk dezelfde duur als de kortste tijd waarin transistor Tr gesperd is, waardoor het interval in fig. 3d tussen het negatieve en het positieve gedeelte tot 8301263 4- + t PHN 10.646 7 nul gereduceerd is. De maximale waarde van de periode van de sinusvormige stroom moet dus korter zijn dan de tijd die de kortste is: of de minimale geleidingstijd of de minimale spertijd van de transistor. Naar de de kant van de hoge frékwenties is het grensgeval het geval voarto/afetemfre-5 kwentie zo hoog is dat de maximale waarde van de sinusvormige strocm-kanponent de waarde bereikt waarvoor de gelijkrichter gesperd raakt of de waarde bereikt die voor de transistor nog toelaatbaar is. Bij een kortere impulsduiir voor de sinusvormige stroom hoort immers een grotere amplitude.

10 Doordat de door de sinusvormige katpanent veroorzaakte ver andering van de stroom door de transistor geëindigd is vóór of aan het einde van de geleidingstijd van de transistor, treedt geen verandering op in de verzadigingstoestand van de transistor net vóór het afschakelen hiervan, zodat de afschakeltijd nagenoeg niet beïnvloed wordt. Een ver-15 schuiving van het afschakeltijdstip als funktie van belasting treedt dus niet op, wat vel het geval zou zijn bij een grote kapaciteit van kcn-densator C, dat wil zeggen bij een zeer lage rescnantiefrekwentie, en bij het toepassen van een tcpgelijkrichter in plaats van de tcp-tcpge-lijkrichter Dy Dy in welk geval de totale stroom naar kcndensator Cg 20 zou veranderen, wat het bijregelen van transistor Tr noodzakelijk zou maken. Het zal worden cpgemerkt dat de werking van de schakeling niet wordt veranderd indien het serieresonantienetwerk van kcndensator C met een zelfinduktie verbonden is met wikkeling niet transformatorisch doch rechtstreeks of indien het verbonden is met de katode van gelijk-25 richter Dy Aan deze katode is immers een blokvormige spanning aanwezig waarvan de flanken met die van fig. 3a samenvallen, welke flanken evenmin als die van fig. 3a door belasting worden beïnvloed. Het zal ook worden cpgemerkt dat de spanning over kcndensator bij een nagenoeg kortstant gehouden spanning VQ niet konstant is maar enigszins varieert 30 bij schcrrmelingen van spanning Vy Voor belasting R^ zal men dus een belasting kiezen die een dergelijke variatie kan verdragen.

De geschakelde voedingsspanningsschakeling van fig. 4 is van het parallel-(terugslag"-) type. Ook hier is het serienetwerk van transistor Tr en wikkeling cp bron νβ aangesloten, maar gelijkrich-35 ter Dg is nu verbonden met een sekundaire wikkeling Lg van transformator T. Kcndensator Cg is verbanden enerzijds met de andere elektrode van gelijkrichter Dg en anderzijds met het andere uiteinde van wikkeling Lg. De wikkelzin van wikkelingen L-j en Lg en de geleidingsrichting 8301263 * . * PHN 10.646 8 van gelijkrichter Dg zijn zodanig gekozen dat door de gelijkrichter stroom vloeit wanneer transistor Tr gesperd is en dat de gelijkrichter gesperd is wanneer de transistor geleidt. De spanning VQ over kondensa-tor C2, die aan belasting Rg aangeboden wordt, wordt nagenoeg konstant 5 gehouden door de regeling van de geleidingstijd van transistor Tr. Over wikkelingen en Lg en over gelijkrichter Dg zijn blokvormige spanningen aanwezig waarvan de flanken gelijktijdig optreden. Het serieresonantie-netwerk en de top-topgelijkrichter volgens de uitvinding kunnen dus op een van deze spanningen worden aangesloten. In fig. 4 worden zij aange-10 sloten op een sekundaire wikkeling Lg van transformator T, waarbij de seriezelfinduktie door de spreidingszelfinduktie wordt gevormd. Het kan worden ingezien dat geen invloed wordt uitgeoefend qp de rest van de schakelingen onder dezelfde voorwaarden als met de schakeling van fig. 1 het geval is.

15 De uitvinding kan worden toegepast met andere, bekende ge schakelde voedingsspanningsschakelingen. Fig. 5 stelt een schakeling voor die bekend is uit de publikatie "Philips, Electronic components and materials: Technical note 006", verschenen in 1981. De schakeling bevat het serienetwerk van twee dioden D4 en Dg. De katode van diode D4 is 20 verbanden met een aftakking van een zelfinduktie waarvan een uiteinde met de positieve klem van bron νβ verbonden is. De anode van diode D4 en de katode van diode Dg zijn met de anode van een verdere diode Dg en met een kondensator Cg verbonden. Kondensator Cg is anderzijds met het andere uiteinde van zelfinduktie L en met wikkeling verbonden. De 25 katode van diode Dg is met het andere uiteinde van wikkeling en met de kollektor van transistor Tr verbonden. Een afstemkondensator staat parallel aan wikkeling en de emitter van transistor Tr alsmede de anode van diode Dg liggen aan massa. Het netwerk met elementen Lg, Dg, Cg en Rg is uitgevoerd zoals in fig. 4 het geval is en is aan de sekun-30 daire zijde van transformator T aangebracht.

De schakeling van fig. 5 kan worden toegepast voor het leveren van voedingsenergie aan de verschillende delen van een beeldweergeefinrichting, bijvoorbeeld een televisie-ontvanger. Transistor Tr krijgt lijnfrekwente schakelimpulsen toegevoerd en de geleidingsduur van de 35 transistor wordt geregeld in afhankelijkheid van de spanning VQ over kondensator Cg, waardoor deze spanning en derhalve ook de spanning over kondensator Cg nagenoeg konstant worden gehouden. Gedurende het grootste gedeelte van de lijnperiode, de zogenaamde slagtijd, hetzij diode Dg ge- 8301263 « * 2 EHN 10.646 9 leidt, hetzij transistor Tr en diode Dg geleiden, zodat de spanning over wikkeling L·^ nagenoeg konstant is. In de rest van de lijnperiode, de zogenaamde terugslagtij d, zijn zowel transistor Tr als dioden Dg en Dg gesperd. Over de door wikkeling en kondensator gevontde reso-5 nantiekring is een trilling aanwezig. De soortgelijke trilling die over Lg aanwezig is, wordt door gelijkrichter Dg gelijkgericht voor het opwekken van spanning VQ. Een sekundaire wikkeling L·^ van transformator T is verbonden met de basis van een transistor Tr^ die als lijnfrekwente schar kelaar werkt in een verder niet getekende lijnafbuigschakeling. Transis-10 tor Tr^ kan ook stuursignalen van trap Dr toegevoerd krijgen.

Fig. 6a toont het verloop als funktie van de tijd van de spanning aan de koliek tor van transistor Tr en fig. 6b toont het verloop aan het verbindingspunt A van dioden D^, Dg en Dg. In fig. 6c is de variatie uitgezet van de kollektorstroan van transistor Tr, terwijl 15 in fig. 6d de variatie van de stroom door diode Dg, in fig. 6e die van de stroom door diode D^ en in fig. 6f die van de stroom door diode Dg uitgezet zijn. (¾) een tijdstip t^ wordt transistor Tr in geleiding gebracht, waardoor diode D, ook geleidt. Nadat de stroom die door wikkeling o 3e L.j vloeit en die gedurende^slagtijd een nagenoeg lineair verloop heeft, 20 van richting omgekeerd is, raakt diode Dg op een tijdstip 12 gesperd, waarna diode Dg stroom voert. De stroom door diode Dg vloeit ook door kondensator Cg, wikkeling L-j en transistor Tr. Op het tijdstip tg aan het einde van de slagtijd wordt transistor Tr gesperd, waardoor ook diode Dg stroomloos wordt terwijl diode D^ in geleiding komt. Tussen 25 tijdstippen tj en tg wordt punt A tegen massa geklemd. Op het eindtijdstip tj van de terugslagtijd komt diode Dg in geleiding. Tot het tijdstip t.j waarop transistor Tr opnieuw in geleiding wordt gebracht, blijft de spanning aan de kollektor op nagenoeg hetzelfde niveau als de aftakking van zelfinduktie LQ.

3Q Met punt A wordt een scheidingskondensator Cg verbanden die anderzijds met de primaire wikkeling Lg van een transformator T^ verbonden is. Wikkeling Lg is uitgevoerd als een sekundaire wikkeling van deze transformator en elementen C, Dy Dg, en R zijn aangesloten cp dezelfde wijze als in fig. 1, 2 en 4. Door wikkeling Lg vloeit een stroom 35 met hetzelfde verloop als in fig. 3d, waardoor in sommige elementen van de schakeling een sinusvormige strocmkcmponent vloeit, die in fig. 6 gestippeld getekend is. Na tijdstip t^ vloeit een sinus vormige kompanen t door wikkeling Lg, kondensator Cg, diode Dg en transistor Tr. Hierdoor 8301263 PHN 10.646 10 < 4 raakt diode Dg stroomloos op een tijdstip dat iets later dan tijdstip t2 gelegen is. Op datzelfde tijdstip komt diode Dg in geleiding. De sinus-vormige kanponent vloeit door diode Dg van de katode naar de anode, waarbij de diode door de grotere stroom naar kondensator Cg, wikkeling 5 en transistor Tr in geleiding wordt gehouden. De genoemde kanponent houdt op met vloeien voor tijdstip tg. Na tijdstip tg vloeit door wikkeling Lg en kondensator Cg een sinusvormige strocmkcmponent in de tegengestelde richting. Deze kcmponent vloeit door diode D4, die door de grotere laad-strocm van kondensator Cg in geleiding wordt gehouden, van de katode 10 naar de anode en houdt op met vloeien voor het tijdstip tjj waarop transistor Tr een periode later dan tijdstip t1 in geleiding wordt gebracht.

Uit fig. 6 blijkt dat de werking van de schakeling nagenoeg niet wordt beïnvloed door de toevoeging van het gedeelte met belasting R1 indien aan dezelfde voorwaarden als in het voorgaande wordt voldaan, de 15 dat wil zeggen indien als funktie van R^/verschillende flanken niet worden verschoven en geen schakelelement vroegtijdig gesperd raakt. Hierbij wordt de afstemfrékwentie van het serieresonantienetwerk mede bepaald door beide kondensatoren C en Cg. Het zal duidelijk zijn dat het serienetwerk van elementen Cg en Lg ook aangebracht kan worden tussen 20 punt A en een punt van zelfinduktie LQ, bijvoorbeeld de aftakking waarmee diode D. is verbonden of het met kondensator C verbonden uiteinde.

4 o

Tussen de genoemde punten is immers een blokvormige spanning aanwezig waarvan de flanken eveneens cp tijdstippen t^ en tg optreden.

Een soortgelijke spanning is ook over zelfinduktie LQ, die 25 als laadspoel fungeert, aanwezig. Tussen tijdstippen t^ en tg geleidt diode D^ niet terwijl punt A aan massa ligt, zodat de spanning over zelfinduktie Lq gelijk is aan νβ - Vc, waarbij Vc de spanning is van kondensator Cv Tussen tijdstippen t-. en t' geleidt diode D. en is de spanning over zelfinduktie Lq gelijk aan yr“£,· waarbij n de verhouding 30 is tussen het aantal windingen van zelfinduktie Lq links van de aftakking in fig. 5 en het totale aantal windingen van de zelfinduktie. In fig. 7 is zelfinduktie Lq de primaire wikkeling van een transformator T2 waarvan wikkeling Lg een sékundaire wikkeling is waarmee elementen C, , Dg, C1 en R| op dezelfde wijze als in fig. 2, 4 en 5 verbonden 35 zijn. Voor de rest is de schakeling van fig. 7 dezelfde als die van fig. 5, waarbij kondensator Cg en transformator T^ kunnen vervallen, en de werking is dezelfde.

Omdat zowel de schakeling van fig. 5 als die van fig. 7 de _________________-* 8301263 « -.-¾ * » Λ EHN 10.646 11 lijnafbuigschakeling stuurt, is bij een lijnperiode van ongeveer 64 ^us (Europese en Amerikaanse televisiestandaard) de maximale duur van de geleidingstijd van transistor Tr ongeveer 52 ^us, dit is de duur van de slagtijd. De minimale duur van de spertijd is dus ongeveer 12 ^us.

5 Transistor Tr moet in het midden van de slagtijd zeker geleiden, zodat de minimale duur van de geleidingstijd ongeveer 26 ^us is. Hieruit blijkt dat de minimale duur van de halve periode van de sinus vormige kcnoponent ongeveer 12 ^us is, wat overeenkomt met een maximale rescnantiefrekwen-tie van ongeveer 41,7 kHz. In de praktijk is de maximale geleidingstijd 10 van transistor Tr ongeveer 44 ^us zodat de minimale duur van de spertijd ongeveer 20 ^us is, wat overeenkomt met een serieresanantie van ongeveer 25 kHz. In een praktische uitvoering van de schakeling van fig. 7 is een dergelijke resonantie toegepast, waarbij de kapaciteit van kcndensatar C, afhankelijk van de spreidingszelfinduktie van transformator T2 lager 15 was dan ongeveer 5 ^uF en waarbij de spanning van kcndensatar op ongeveer 100 V nagenoeg konstant ward gehouden bij variaties van de netspanning tussen 160 en 260 V bij een nominale waarde van 220 V. Kcndensatar C.j had een kapaciteit van ongeveer 2000 ^uF en belasting bestond uit de voeding van een klasse-B-audicgedeelte net een kontinu vermogen 20 van 2 x 15 W, dit is een gedeelte waarvoor de voedingsspanning niet konstant behoeft te zijn, terwijl de rest van de ontvanger met behulp van transformator T van energie werd voorzien.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding ook toegepast kan worden bij varianten van de beschreven uitvoeringen van generator E.

25 Hierbij is de aard van de verschillende schakelaars van geen belang.

Zo kunnen de transistoren door poortbestuurde (gate turn off) schakelaars worden vervangen. Ook kan de top-topgelijkrichter van fig. 1, 2, 4, 5 en 7 op andere, bekende wijze worden uitgevoerd. Bij wijze van voorbeeld toont fig. 8 een top-topgelijkrichter, waarbij wikkeling L2 30 een middenaftakking heeft die met het verbindingspunt van twee afvlak-kcndensatoren C^a en verbonden is en waarbij belasting parallel staat aan het serienetwerk van kondensatoren c\ja en C1b. Wikkeling L2 kan in fig. 5 een sekundaire wikkeling zijn van transformator T^. In fig. 7 kan het netwerk van fig. 8 ook worden toegepast en wel aan de 35 sekundaire zijde van transformator T2, waarbij afstemkandensator C tussen de middenaftakking van wikkeling L2 en het genoemde verbindingspunt geplaatst wordt.

8301263

Claims (8)

1. Voedingsspanningsschakeling voor het opwekken van een uit-gangsgelij kspanning, bevattende een generator voor het opwekken van een blokvormige spanning en een met de generator gekoppelde top-topgelijk-richter voor het op een afvlakkondensator opwekken van de uitgangsspanning 5 ten behoeve van een op de kondensator aangesloten belasting, met het kenmerk, dat tussen de generator en de top-topgelijkrichter een seriereso-nantienetwerk aangesloten is, waarbij de halve periode van de in werking bij het optreden van een flank van de blokvormige spanning door het serieresonantienetwerk vloeiende sinusvormige stroom niet langer is dan 10 het tijdsinterval tussen twee achtereenvolgende flanken.

2. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het serieresonantienetwerk een kondensator in serie met een zelfinduktie bevat.

3. Schakeling volgens conclusie 2, bevattende een transformator voor het koppelen van de generator en de gelijkrichter, met het kenmerk, 15 dat de zelfinduktie van het serieresonantienetwerk de spreidingszelfinduktie van de transformator cmvat.

4. Schakeling volgens conclusie 1, waarbij de generator een schakelaar bevat die beurtelings in de geleidings- en in de spertoestand is, met het kenmerk, dat de halve periode van de door het serieresonantienet- 20 werk vloeiende sinusvormige stroom niet langer is dan de geleidings tijd van de schakelaar.

5. Schakeling volgens conclusie 4, waarbij de generator tevens een gelijkrichter bevat die in de geleidingstoestand is wanneer de schakelaar gesperd is en die in de spertoestand is wanneer de schakelaar geleidt, 25 met het kenmerk, dat de top-topgelijkrichter via het serieresonantienetwerk aangesloten is voor het gelijkrichten van een over de gelijkrichter aanwezige blokvormige spanning of van een blokvormige spanning met hiermee gelijktijdig optredende flanken, waarbij zowel de geleidingstijd van de schakelaar als de geleidingstijd van de gelijkrichter niet korter zijn 30 dan de halve periode van de door het serieresonantienetwerk vloeiende sinusvormige stroom.

6. Schakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het serie-netwerk van een scheidingskondensator en de primaire wikkeling van een transformator aangesloten is tussen twee punten waartussen de blokvormige 35 spanning aanwezig is, waarbij het serieresonantienetwerk op een sekundaire wikkeling van de transformator aangesloten is en waarbij de serieresonantie ook door de scheidingskondensator wordt bepaald. 8301263 ' ? k , PHN 10.646 13

7. Schakeling volgens conclusie 4, waarbij de schakelaar in serie staat net een wikkeling/ met het kenmerk/ dat de genoemde wikkeling de primaire wikkeling van een transformator vormt/ waarbij het seriereso-nantienetwsrk op een sekundaire wikkeling van de transformator aangeslo- s ten is.

8. Schakeling volgens conclusie 1, net het kennerk, dat de belasting door een klasse B-audiogedeelte wordt gevormd. 10 IS 20 25 1 35 8301263