NL8500154A

NL8500154A - Zelf-oscillerende voedingsschakeling.

Info

Publication number: NL8500154A
Application number: NL8500154A
Authority: NL
Inventors: Jouw Van Den Akker; Joseph Antonius Maria Plagge
Original assignee: Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date: 1985-01-22
Filing date: 1985-01-22
Publication date: 1986-08-18
Also published as: SG89790G; CA1271218A; JPS61170280A; EP0188839B1; HK88391A; ATE48348T1; CN86100410A; JPH0582148B2; DE3574537D1; CN1007027B; EP0188839A1; US4652984A

Description

\ ί...........* ] ΡΗΝ 11.258 1 ** N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Zelf -oscillezende voedingsschakeling.

De uitvinding heeft betrekking op een zelf-oscillerende voedingsschakeling voer het voeden van een belasting uit ingangsspan-ningen van verschillende sterkte bevattende een transformator met een primaire en een secundaire wikkeling, welke primaire wikkeling in serie 5 met de hoofdstroembaan van een schakel trans is tor tussen twee kleumen voor het toevoeren van de ingangsspanning is geschakeld, waarbij de schakeltransistor afhankelijk van de waarde van de stroom door de primaire wikkeling wordt afgeschakeld met behulp van een stuurtransistor, en welke secundaire wikkeling in serie met een diode parallel aan de 10 belasting is geschakeld, waarbij tussen het verbindingspunt van de secundaire wikkeling en de diode een meekoppeling is aangebracht, die de serieschakeling van een condensator en een eerste weerstand bevat.

Een dergelijke voedingsschakeling kan worden toegepast voor het laden van batterijen en het voeden van elektronische apparaten. In 15 het bijzonder kan een dergelijke voedingsschakeling worden toegepast in een elektrisch scheer apparaat, waarbij de schakeling de laads troont voor het opladen van de batterijen en in het geval de batterijen leeg zijn en bet scheerapparaat rechtstreeks uit het net gevoed wordt, de stroom voor de gelijkstroonmotor levert.

20 Een voedingsschakeling vaan een in de aanhef genoemde soort is bekend uit het Europese octrooischrift 30026. Bij het aanleggen van de ingangsspanning vloeit er bij deze schakeling via een startweer-stand een kleine stroom in de basis, van de schakeltransistor, die deze transistor gedeeltelijk in geleiding stuurt. Hierdoor vloeit er 25 in de primaire wikkeling van de transformator een kleine primaire stroom. Dientengevolge wordt in de secundaire wikkeling een spanning opgewekt, die tot gevolg heeft, dat via de meekoppeling tussen de secundaire wikkeling en de basis van de schakeltransistor een grotere stroom aan de basis van de schakeltransistor wordt toegevoerd. Hierdoor 30 wordt de schakeltransistor snel volledig in geleiding gestuurd. De primaire stroom neemt in de zogenaamde heenslag lineair in de tijd toe.

In de emitter leiding van de schakeltransistor is bij de bekende schakeling een weerstand opgenemen, waaraan de bas is-emitte rovergang van 8500154 ft 'ft PHN 11.258 2 een stuur transistor parallel is geschakeld. Bij een bepaalde waarde van de primaire s troon wordt daardoor de s tuurtrans istor in- en dientengevolge de schakel trans istor uit geleiding gestuurd. Door de in de transformator opgeslagen energie vloeit er tijdens de zogenaamde terug-g slag in de secundaire wikkeling een secundaire strocm. Deze stroon vormt de laadstrocm voor de batterijen of direkt de voedingsstroon voor het betreffende apparaat. De secundaire stroom neemt lineair in de tijd af, totdat de schakel transistor weer wordt ingeschakeld.

Op deze wijze vormt de voedingsschakeling een zelf-oscille-10 rende voeding, die bij een bepaalde ingangsspanning en een constante uitgangsspanning een constante gemiddelde uitgangsstrocm af geeft. Deze uitgangsstroon is echter afhankelijk van de ingangsspanning. Bij bij Voorbeeld een grotere ingangsspanning neemt tijdens de heenslag de primaire stroom sneller toe, zodat het niveau waarop de schakel trans istor 15 wordt afgeschakeld, sneller wordt bereikt. Daar de terugslagtijd nagenoeg constant is, leidt dit tot een grotere oscilleerfrequentie en daarmede tot een grotere gemiddelde uitgangsstrocm.

Daarnaast leidt een toenemende ingangsspanning via de meekoppeling tussen de secundaire wikkeling en de basis van de schakel-20 transistor tot een toenemende basisstroom van deze transistor. Hiardoor wordt de schakeltrans istor bij toenemende ingang sspanningen steeds verder in verzadiging gestuurd, waardoor na het bereiken van het afschakelniveau van de primaire stroom een toenemende vertraging optreedt bij het. af schakelen van de schakel transistor. De primaire stroom 25 schiet daardoor bij toenemende ingangsspanningen steeds verder door, hetgeen eveneens resulteert in een toenemende gemiddelde uitgangsstroom.

De uitgangsstrocm van de voedingsschakeling dient echter binnen een bepaald bereik te blijven cm bij hoge ingangsspanningen beschadiging van de batterijen en/of het apparaat door een te grote 30 stroom te voorkomen en cm bij lage ingangsspanningen een voldoende laadstroon voor de battar ijen en/of voedingsstroon voor het apparaat te kunnen leveren.

Om de voedingsschakeling bij de in de verschillende landen aanwezige netspanningen zonder aanpassing· of omschakeling te kunnen 35 gebruiken, wordt bij de bekende schakeling een netspanningscompensatie toegepast, die bewerkstelligt dat bij toenemende ingangsspanning de schakeltrans istor bij afnemende waarden van de primaire stroom wordt af geschakeld. Dit wordt bijvoorbeeld gerealiseerd door aan de weerstand 8500154 > -ί ΡΗΝ 11.258 3 in de emitterleiding van de schake 1 trans is tor een met de ingangsspanning evenredige stroom toe te voeren, waardoor de stuurtransistor bij toenemende ingangsspanningen bij een steeds lagere waarde van de primaire stoom wordt ingeschakeld, 5 De uitvinding betreft een manier, waarop bij een dergelijke ze1f-osci1lerende voeding het bovenbeschreven effect van de toenemende afschakelvertraging bij toenemende ingangsspanning kan worden voorkomen. Door onderzoek is namelijk gebleken, dat van de twee bij toenemende ingangsspanning optredende effecten, te weten de toenemende scha-10 kelfrequentie en de toenemende afschakelvertraging, het laatste effect de belangrijkste oorzaak van het toenemen van de uitgangsstrocm bij toenemende ingangsspanningen is. Het is bovendien gebleken, dat door het voorkomen van de toenemende afschakelvertraging de compensatie voor de toenemende schakelfrequentie zelfs achterwege gelaten kan worden.

15 Het is dan ook het doel van de uitvinding om een zelf- oscillerende voedingsschakeling aan te geven, waarin op een eenvoudige wijze een compensatie voor de bij toenemende ingangsspanningen toenemende afschakelvertraging is aangebracht om het gebruik van de schakeling in een groot bereik van ingangsspanningen mogelijk te maken.

20 Een zelf-oscillerende voedingsschakeling van een in de aanhef genoemde soort wordt volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat in serie met de condensator en de eerste weerstand de meekoppeling voorts is voorzien van een tweede weerstand en doordat tussen het koppe-lingspunt van de eerste en de tweede weerstand en het van de primaire 25 wikkeling afgekeerde uiteinde van de hoofdstroombaan van de schakel-transistor een zenerdiode is aangebracht, waarbij het koppelingspunt door de condensator gelijkstroommatig ontkoppeld is van de secundaire wikkeling. De zenerdiode wordt bij een bepaalde ingangsspanning in geleiding gestuurd, waardoor bij daarboven gelegen ingangsspanningen 30 de toename aan de basisstroom via de zenerdiode naar de emitter van de schakeltransistor wordt afgevoerd. De schakeltransistor wordt daardoor steeds in nagenoeg dezelfde mate in verzadiging gestuurd. Hierdoor wordt het optreden van een toenemende afschakelvertraging bij toenemende afschakelvertraging bij toenemende ingangsspanning voor-35 komen, zodat de uitgangsstroom minder afhankelijk van de ingangsspanning wordt.

De basisstrocmccmpensatie in de voedingsschakeling volgens de uitvinding kan op geschikte wijze worden gecombineerd met 85 0 0 1 5 4 i '* PHN 11.258 4 een compensatie voor de bij toenemende ingangsspanningen toenemende schakelfrequentie van de schakeltransistor. De voedingsschakeling wordt dan gekenmerkt, doordat de schakeling is voorzien van canpensatiemiddelen welke bij toenemende waarden van de ingangsspanning de schakeltransistor 5 bij afhemende waarden van de stroom door de primaire wikkeling afschakelen. Daarbij kunnen deze canpensatiemiddelen volgens een verdere uitvoeringsvorm worden gekenmerkt, doordat de middelen zijn voorzien van een derde weerstand welke in serie met de hoofdstrocmbaan van de schakeltransistor met de negatieve klem van de ingangsspanning is 10 verbonden, welke derde weerstand via de ko 1 lektor-emitterweg van een transistor, waarvan de basis met respectievelijk een vierde, een vijfde en een zesde weerstand is verbonden met respectievelijk de kollektor, de emitter en de positieve klem van de ingangsspanning, is gekoppeld met de stuurelektrode van de stuurtransistor, welke stuurelektrode door 15 middel van een zevende weerstand met de negatieve klem van de ingangsspanning is verbonden. De ccmpensatiemiddelen kunnen volgens een verdere uitvoeringsvorm ook worden gekenmerkt, doordat de middelen zijn voorzien van een achtste weerstand welke in serie met de hoofdstroombaan van de schakeltransistor met de negatieve klem van de 20 ingangsspanning is verbonden, welke achtste weerstand via de kollektor-emitterweg van een transistor, waarvan de basis met respectievelijk een negende en een tiende weerstand met respectievelijk de kollektor en de emitter is verbonden, is gekoppeld met de stuurelektrode van de stuurtransistor, en waarbij parallel aan de negende weerstand een tweede 25 condensator is geschakeld. Volgens weer een andere uitvoeringsvorm kunnen de ccmpensatiemiddelen ook worden gekenmerkt, doordat het verbindingspunt tussen de secundaire wikkeling en de diode door middel van de serieschakeling van een elfde weerstand en een derde condensator met de negatieve klem van de ingangsspanning is verbonden en waarbij 30 het verbindingspunt van deze weerstand en condensator met de stuurelektrode van de stuurtransistor is gekoppeld.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekening, waarin: figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling 35 volgens de uitvinding toont, figuur 2 een tweede uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling volgens de uitvinding toont, figuur 3 een derde uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling 8500154 * It PHN 11.258 5 volgens de uitvinding toont, figuur 4 enige karakteristieken van de schakelingen uit figuur 1 en figuur 2 weergeeft, figuur 5 een vierde uitvoeringsvorm van een voedings schake-5 ling volgens de uitvinding tooit, figuur 6 een zesde uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling volgens de uitvinding toont, en figuur 7 enige karakteristieken ter verklaring van de werking van de schakeling uit figuur 6 toont.

10 In figuur 1 is een eerste uitvoeringsvorm van een zelf- oscillerende voedingsschakeling volgens de uitvinding weergegeven. Hierin zijn alleen de voor het verklaren van de werking van de uitvinding relevante onderdelen van de schakeling weergegeven. Het regelcircuit voor het afschakelen van de schakeling bij het vol raken van de batte-15 rijen is onder andere niet in de figuren weergegeven. De schakeling is voorzien van twee ingangsklerttnen 1 en 2, waaraan de netspanning, die zowel een wissel- als een gelijkspanning kan zijn, wordt toegevoerd. Deze spanning wordt toegevoerd aan een gelijkrichterbrug 3. De gelijkgerichte spanning wordt afgevlakt met behulp van een filter 4, dat in dit voor-20 beeld gevormd wordt door twee condensatoren Cy en een spoel L^. De afgevlakte spanning wordt toegevoerd aan de primaire wikkeling n^ van een transformator met kern 6. Parallel aan de primaire wikkeling n^ is een zenerdiode in serie met een diode geschakeld, waardoor spanningspieken bij het afschakelen van de stroom door primaire wikkeling 25 worden voorkomen. In serie net de primaire wikkeling is de kollektor-emitterwag van een schakeltransistor geschakeld, waarvan de basis door middel van een hoogohmige weerstand met de positieve pool van de ingangsspanning is verbonden. De weerstand is een startweerstand voor het op gang brengen van de schakeling bij het aansluiten van de 30 netspanning. Opgemerkt wordt dat in plaats van met de weerstand R^ de schakeling ook op andere wijzen gestart kan worden. De emitter van de schakeltransistor is door middel van de serieschakeling van een belasting 10 en een weerstand R2 met de negatieve pool van de ingangsspanning verbonden. In dit uitvoeringsvoorbeeld wordt de belas-35 ting 10 gevormd door twee nikkelcadmium accu's 11 en 12, waaraan net behulp van een schakelaar een gelijkstroomnotorM parallel kan worden geschakeld. In dat geval wordt net behulp van schakelaar S2 gelijktijdig een weerstand R3 parallel aan weerstand R2 geschakeld. Para- 8 5 0 ö 1 5 4 PHN 11.258 6 lel aan de weerstand R2 is de basisemitterovergang van een stuurtran-sistor T2 geschakeld, waarvan de kollektor met de basis van de schakel-transistor verbonden is. De secundaire wikkeling n2 is in serie met een diode parallel aan de belasting 10 geschakeld. Tussen het verbin-5 dingspunt van de secundaire wikkeling n2 en de diode D^ en de basis van de schakeltransistor T^ is de serieschakeling van een weerstand R^, een condensator C, en een weerstand Re aangebracht. Met het verbindings-punt van de weerstand R^ en de condensator is de kathode van een zenerdiode Z^ verbonden, waarvan de anode met de emitter van de scha-10 eltransistori'T^ is verbonden. Opgemerkt wordt, dat de weerstand R^ en de condensator onderling verwisseld mogen worden.

De schakeling werkt als volgt, uitgegaan wordt van de situatie waarin de schakelaars en S2 geopend zijn en de schakeling dus de laadstroom voor de accu's 11 en 12 levert. Bij het aansluiten van de 15 netspanning op de ingangsklemmen 1 en 2 vloeit er via de hoogohmige startweerstand R^ een zeer kleine strocm in de basis van transistor T^. Hierdoor wordt een kleine kollektorstrocm opgewekt, die ook door de primaire wikkeling n^ van transformator 6 vloeit. In de secundaire wikkeling n2 heeft dit een spanningstoename aan het naar de diode D1 20 toegekeerde uiteinde tot gevolg. Via de door de weerstanden R^ en R^ en condensator gevormde meekoppeling tussen het tijdens de heenslag positieve uiteinde van de secundaire wikkeling n2 en de basis van transistor wordt dan een grotere basisstroom aan transistor toegevoerd, waardoor deze transistor verder in geleiding wordt gestuurd. 25 Door de verdere meekoppeling wordt transistor T-^ dan snel in verzadiging gestuurd. Tijdens de heenslag neemt de primaire stroom lineair in de tijd toe. Bij een door de weerstandswaarde van de weerstand R2 vastgelegd niveau van de primaire strocm wordt de stuurtransistor T2 in geleiding gestuurd, waardoor de schakeltransistor T^ wordt afge-3Q schakeld. Opgemerkt wordt, dat de stuurtransistor T2 ook op andere wijzen dan via een weerstand R2 afhankelijk van de waarde van de primaire stroom kan worden ingeschakeld. Doordat de primaire stroom door het afschakelen van transistor T^ gelijk aan nul wordt, draait de polariteit van de spanning over de secundaire wikkeling n2 om. Het 35 naar de diode D^ toegekeerde uiteinde van wikkeling n2 wordt dan negatief, waardoor de diode D1 geleidend wordt. De in de transformator 6 tijdens de heenslag opgeslagen energie wordt dan in de terugslag in de vorm van een laadstroan via diode D^ aan de accu's 11 en 12 85 0 0 1 5 4 PHN 11.258 7

/ A

afgegeven. Deze stroon neemt lineair van de tijd tot nul af, waarna de schakel transistor weer wordt ingeschakeld.

Tijdens de heenslag wordt de maximale spanning op het naar diode toegekeerde uiteinde van de secundaire wikkeling n2 5 bepaald door de ingangsspanning en de transformatieverfiouding van transformator 6. Bij betrekkelijk lage ingangsspanningen is de zenerdiode nog niet geleidend. De basisstroon van de schakeltransistor wordt dan bepaald door het spanningsverschil tussen het positieve uiteinde van wikkeling n2 en de basis van schakeltransistor en door de 10 weerstandswaarde van de weerstanden R^ en R^. Bij toenemende ingangspan-ning neemt door de toenemende basisstroon de spanning op het verbindingspunt van condensator en weerstand R^ toe, zodat bij een zekere ingangsspanning de zenerdiode Z^ geleidend wordt. De basisstroon wordt dan bepaald door het verschil van de zenerspanning en de basis-emitter-15 spanning van de transistor en door de weerstandswaarde van weerstand R_. Bij een verdere toename van de ingangsspanning wordt de verdere o toename van de basisstroon via de zenerdiode Z^ naar de emitter van transistor af gevoerd. De basisstroon van transistor blijft daardoor kcnstant, zodat bij toenemende ingangsspanningen de schakel-20 transistor T^ niet verder in verzadiging wordt gestuurd. Hierdoor wordt voorkomen, dat bij toenemende ingangsspanningen een toenemende afschakelvertraging optreedt. De uitgangsstrocm van de schakeling blijft daardoor binnen liet bereik, waarin de accu’s 11 en 12 en de elektronika van de schakeling niet door een te hoge stroom worden 25 beschadigd.

Naast de basisstroomcompensatie heef t de zenerdiode Z^ nog een verder voordeel. Tijdens de heenslag is de pool van de condensator aan de zijde van de secundaire wikkeling positief ten opzichte van de naar de basis van transistor T^ toegekeerde pool. Aan het begin 30 van de terugslag keert de polariteit van de spanning over de secundaire wikkeling n2 om en wordt de spanning op het naar diode D^ gekeerde uiteinde van de wikkeling n2 negatief. Via de condensator zou dan ook de spanning op de basis van transistor T^ negatief worden, hetgeen tot gevolg zou hebben, dat het opstarten tijdens de volgende heenslag 35 langer zou duren. Dit wordt voorkomen, doordat tijdens de terugslag het verbindingspunt van condensator en R^ door de zenerdiode op een diodespanning beneden de accuspanning wordt geklemd.

Indien de schakelaars en S2 worden gesloten levert 8500154 * * 4 PHN 11.1258 8 de schakeling rechtstreeks de gelijkstroom voor de gelijkstroommotor M. Doordat de weerstand parallel aan weerstand R2 wordt geschakeld, wordt stuurtransistor T2 bij hogere primaire stromen ingeschakeld en de schakeltransistor dus uitgeschakeld. De schakeling levert in 5 deze toestand dan een grotere uitgangsstrocm. De werking van de schakeling is verder hetzelfde.

In figuur 2 is een tweede uitvoeringsvorm van een voedings-schakeling volgens de uitvinding weergegeven. Gelijke onderdelen zijn met dezelfde verwijzingscijfers als in figuur 1 aangegeven. Deze 10 uitvoeringsvorm verschilt met die van figuur 1 daarin, dat de belasting 10 nu niet in de emitterleiding van de schakeltransistor is opgenomen, maar los daarvan is aangebracht. De emitter van transistor is rechtstreeks via weerstand R2 met de negatieve pool van de ingangs-spanning verbonden. Met behulp van een schakelaar S2 kan weer een 15 weerstand R^ parallel aan weerstand R2 geschakeld.worden. De accu's 11 en 12 zijn parallel aan de sérieschakeling van de secundaire wikkeling ^ en de diode D^ geschakeld. Met een schakelaar S^, die gelijktijdig met schakelaar S2 geactiveerd wordt, kan ook nu weer een gelijkstroommotor M parallel aan de accu's 11 en 12 worden ge- 20 schakeld. Van het tijdens de heenslag positieve uiteinde van de wikkeling n2 en de basis van transistor bevindt zich weer een meekoppeling, die gevormd wordt door de weerstanden R^ en R^ en condensator C^. Tussen het knooppunt van de weerstand R^ en condensator en de emitter van transistor is de zenerdiode Z^ aangebracht, die weer voor 25 de basisstrocmccmpensatie zorgt. De werking van de schakeling is verder gelijk aan die van figuur 1 met dit verschil, dat tijdens de terugslag de basis van transistor nu niet door zenerdiode Z^ op een diodespanning beneden de accuspanning wordt geklemd.

Met de basisstroomcompensatie is het mogelijk gebleken, 30 de afhankelijkheid van de uitgangsstrocm van de ingangsspanning zodanig te verminderen, dat de uitgangsstroom binnen het voor een goede werking van de schakeling gewenste bereik blijft. Naast een basisstroomcompensatie kan de voedingsschakeling volgens de uitvinding verder worden voorzien van een compensatie voor de bij toenemende ingangs-35 spanningen toenemende schakelfrequentie van de schakeltransistor In figuur 3 wordt een voedingsschakeling met een dergelijke compensatie getoond, die tot een zeer goede totale netspanningscompensatie van de uitgangsstroom leidt. Dezelfde onderdelen zijn met dezelfde verwijzings- 8500154 PHN 11.258 9 cijfers als in figuur 1 aangegeven. In de basis leiding van de stuur-transistor Tg is een zogenaamde basis-emtterspanningsvermenigvuldiger opgenomen, die wordt gevormd door een transistor Tg, waarbij tussen de basis en emitter een weerstand Rg en tussen de basis en kol lektor 5 een weerstand Rj is opgenomen. De basis van transistor Tg is door middel van een hocgobmige weerstand Rg met de positieve pool van de ingangs-spanning verbonden. Verder is tussen de emitter van transistor Tg en de negatieve pool van de ingangsspanning een weerstand R^ opgenomen. Door de spanningsdeling over de weerstanden Rg/ Rg en R^ treedt over de 10 weerstand Rg en dus over de basis-emitterovergang van transistor Tg een van de ingangsspanning afhankelijke spanning op.

De spanning over de gehele vermenigvuldiger is een fractie, die bepaald wordt door de verhouding van de weerstandswaarde van de weerstanden Ry en Rg, groter dan de spanning over basis-emitterovergang 15 van transistor Tg. De spanning over de weerstand Rg waarbij de stuur-transistor Tg in geleiding wordt gestuurd, is gelijk aan de som van de spanningen over de basis-emitterovergang van transistor Tg en de vermenigvuldiger Tg, Rg. Ry bij het in geleiding zijn van de transis-toren Tg en Tg verminderd met de van de ingangsspanning afhankelijke 20 voorspanning van de vermenigvuldiger Tg, Rg en Ry. Het niveau waarop de primaire stroom wordt afgeschakeld neemt daardoor bij toenemende ingangsspanning af. Het effect van de toenemende uitgangsstrocm ten gevolge van de bij toenemende ingangsspanningen toenemende schakelfrequentie van de schakeltransistor wordt daardoor gecompenseerd. De 25 schakeling werkt verder hetzelfde als die van figuur 1.

In figuur 4 is de afhankelijkheid van de uitgangsstrocm IQ als functie van de netspanning weergegeven voor (te schakelingen van figuur 1 en figuur 3 bij gelijke dimensionering van de schakelingen. Hierin geven de karakteristieken I en II respectievelijk de laad-30 en de motors trocm voor de schakeling uit figuur 1 en de karakteristieken III en IV respectievelijk de laad- en motors trocm voor de schakeling uit figuur 3 weer. Uit de karakteristieken I en II is het duidelijk, dat bij het in werkingtreden van de basisstrocmcaipensatie, hier bij ongeveer 120 a 130 V Ingangsspanning, de uitgangsstrocm in het daarboven 35 gelegen ingangsspanningsbereik veel minder sterk toeneemt dan in het daarbeneden gelegen ingangsspanningsbereik. Uit de karakteristieken III en IV blijkt, dat de basisstroomconpensatie in combinatie net een schakelfrequentiecompensatie tot een nog kleinere variatie van de uit- 85 0 0 1 5 4 » 1 PHN 11.258 10 gangsstroom met de ingangsspaming leidt.

In figuur 5 is een uitvoeringsvorm van schakeling volgens de uitvinding weergegeven, die afgeleid is van de schakeling uit figuur 3. Gelijke onderdelen zijn met dezelfde verwijzingscijfers als in 5 figuur 3 aangegeven. De schakeling verschilt met die van figuur 3.- daarin, dat de basis van transistor Tg niet meer via een weerstand Rg met de positieve pool van de ingangsspanning is verbonden en dat over de basis-emitterovergang van transistor. T2 geen weerstand Rg meer aanwezig is. Over de weerstand R^ is nu echter een condensator Cg aangebracht. Zoals reeds 10 verklaard neemt de spanning over de weerstand R2 bij betrekkelijk lage ingangsspanningen minder snel toe dan bij betrekkelijk hoge ingangs-spanningen. Dit betekent, dat de frequentie van de spanning over deze weerstand toeneemt bij toenemende ingangsspanning. De condensator Cg over de weerstand R^ vormt voor betrekke lijk lage frequenties een grote 15 impedantie terwijl deze condensator voor betrekkelijk hoge frequenties een kortsluiting vormt. Hierdoor neemt bij toenemende ingangsspanning de spanning over de vermenigvuldiger Tg, Rg, R? af, zodat de stuurtran-sistor T2 bij afnemend niveau van de primaire stroom wordt ingeschakeld en dus de schakeltransistor bij afnemend niveau wordt afgeschakeld. Op 20 deze wijze wordt dan naast de basisstroancompensatie ook weer een compensatie voor de toenemende schakelfrequentie verkregen.

In figuur 6 is een uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling weergegeven, die is voorzien van een schake 1 frequentiecompensatie, die zeer geschikt is om in combinatie met de basisstroomcompensatie voor 25 een goede netspanningscorrpensatie te zorgen. Gelijke onderdelen zijn met dezelfde verwijzingscijfers als in figuur 1 weergeven. De weerstand R2 voor het meten van de primaire stroom in de emitterleiding van de schakeltransistor is bij deze uitvoeringsvorm weggelaten. Tussen het verbindingspunt van de secundaire wikkeling n2 en diode D^ en de negatieve 30 pool van de ingangsspanning is de serieschakeling van een weerstand Rl0 en een condensator Cj aangebracht. Over de condensator C-, is een spanningsdeler met weerstanden R^ en R^ aangebracht, waarvan het aftakpunt is verbonden met de basis van de stuurtransistor T2* Parallel aan condensator C7 kan een condensator Cg worden geschakeld met behulp 35 van een schakelaar S2, die gelijktijdig met schakelaar wordt geactiveerd. De werking van de schakeling wordt toegelicht aan de hand van figuur 7, waarin het verloop van de primaire stroom en de spanning over de condensator C_, als functie van de tijd in dé beenslag voor twee ver- 8500154 ΡΗΝ 11.258 11 ί« ^ schillende netspanningen is weergegeven. Bij de eerste netspanning neemt tijdens de heenslag de primaire strocm toe zoals in de figuur met karakteristiek I is aangegeven. Met het toenemen van de primaire stroom neemt ook de spanning op de secundaire wikkeling toe, waardoor de 5 condensator Cy wordt opgeladen. De spanning over de condensator Cy verloopt zoals met karakteristiek II is aangegeven. De primaire stroom wordt afgeschakeld op het tijdstip t^, waarop de spanning over de condensator C-, het niveau bereikt heeft, waarbij via de spanningsdeler Rl , R^2 de stuurtransistor T2 wordt ingeschakeld en daardoor transistor 10 wordt uitgeschakeld. Bij de tweede netspanning V^, die voor de eenvoud twee keer zo groot is gekozen als de spanning V^, neemt tijdens de heenslag de primaire strocm twee keer zo snel toe, zoals met karak-terisitiek III is aangegeven. De secundaire spanning neemt dan ook twee keer zo snel toe, zodat ook de condensator Cy sneller wordt geladen 15 zoals blijkt uit karakteristiek IV. Daar het opladen van condensator Cy echter niet-lineair is, bereikt de spanning over de condensator Cy het niveau waarop de primaire strocm wordt afgeschakeld in minder dan de helft van de tijd als bij de ingangsspanning V^. In dit voorbeeld is de tijd t2 = 0,4 t^. De maximale waarde van de primaire strocm is 20 bij de ingangsspanning V2 daarom kleiner dan bij de ingangsspanning V1· Doordat de tijd dat de schakeltransistor T2 is ingericht, dus neer dan lineair afneemt bij toenemende ingangsspanning, neemt de maximale waarde van de primaire strocm af met toenemende ingangsspanning. Hierdoor wordt het effect van de toenemende schakelfrequentie op de uit-25 gangsstroom gecompenseerd. Opgemerkt wordt, dat het spanningsniveau over de condensator Cy waarbij de primaire strocm wordt afgeschakeld, kan worden ingesteld met behulp van een in de emitter leiding van de stuurtransistor T2 opgenanen weerstand.

De uitvinding is niet beperkt tot bovenbeschreven 30 uitvoeringsvoorbeelden maar binnen het kader van de uitvinding zijn voor de vakman vele variaties te bedenken.

35 8500154

Claims

1. Zelf-oscillerende voedingsschakeling voor het voeden van een belasting uit ingangsspanningen van verschillende sterkte bevattende een transformator net een primaire en een secundaire wikkeling, welke primaire wikkeling in serie met de hoofdstroombaan van een schakeltran- 5 sistor tussen twee klemmen voor het toevoeren van de ingangsspanning is geschakeld, waarbij de schakeltransistor afhankelijk van de waarde van de stroon door de primaire wikkeling wordt afgeschakeld met behulp van een stuurtransistor, en welke secundaire wikkeling in serie met een diode parallel aan de belasting is geschakeld, waarbij tussen het W verbindingspunt van de secundaire wikkeling en de diode een meekoppeling is aangebracht, die de serieschakeling van een condensator en een eerste weerstand bevat, met het kenmerk, dat in serie met de condensator en de eerste weerstand de meekoppeling voorts is voorzien van een tweede weerstand en dat tussen het koppelingspunt van de eerste 15 en de tweede weerstand en het van de primaire wikkeling af gekeerde uiteinde van de hoofdstroombaan van de schakeltransistor een zenerdiode is aangebracht, waarbij het koppelingspunt door de condensator gelijk-strooirmatig is ontkoppeld van de secundaire wikkeling.

2. Zelf-oscillerende voedingsschakeling volgens conclusie 20 1, met het kenmerk, dat de schakeling is voorzien van compensatiemidr-delen welke bij toenemende waarden van de ingangsspanning de schakeltransistor bij afnemende waarden van de stroom door de primaire wikkeling afschakelen.

3. Zelf-oscillerende voedingsschakeling volgens conclusie 2, 25 met het kenmerk, dat de middelen zijn voorzien van een derde weerstand welke in serie met de hoofdstroombaan van de schakeltransistor met de negatieve klem van de ingangsspanning is verbonden, welke derde weerstand via de kollektor-emitterweg van een transistor, waarvan de basis met respectievelijk een vierde, een vijfde en een zesde weerstand 30 is verbonden met respectievelijk de kol lektor, de emitter en de positieve klem van de ingangsspanning, is gekoppeld met de stuurelektrode van de stuurtransistor, welke stuurelektrode door middel van een zevende weerstand met de negatieve klem van de ingangsspanning is verbonden.

4. Zelf-oscillerende voedingsschakeling volgens conclusie 2, 35 dat de middelen zijn voorzien van een achtste weerstand welke in serie met de hoofdstroombaan van de schakeltransistor met de negatieve klem van de ingangsspanning is verbonden, welke achtste weerstand via de kollektor-emitterweg van een transistor, waarvan de basis met respec- 8500154 EHN 11.258 13 * 4 ï .? tievelijk een negende en een tiende weerstand met respectievelijk de kol lektor en de emitter is verbonden, is gekoppeld met de stuur-elektrode van de stuurtransistor en waarbij parallel aan de negende weerstand.'een tweede condensator is geschakeld. ]

5. Zelf-oscillerende voedingsschakeling volgens conclusie 2, liet het kenmerk, dat het verbindinspunt tussen de secundaire wikkeling en de diode door middel van de serieschakeling van een elfde weerstand in een derde condensator met de negatieve klem van de ingangsspanning is verbonden en waarbij het verbindingspunt van deze 10 weerstand en condensator met de stuurelektrode van de stuurtransistor is gekoppeld.

6. Zelf-oscillerende voedingsschakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de s tuure lektrode van de stuurtransistor is verbonden met het aftakpunt van een spanningsdeIer, welke parallel aan de 15 derde condensator is aangebracht.

7. Zelf-oscillerende voedingsschakeling volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de belasting in serie mat de hoofdstrocmbaan van de schakeltransistor is aangebracht. 20 25 30 35 8500154