NL8503479A

NL8503479A - Voedingsschakeling.

Info

Publication number: NL8503479A
Application number: NL8503479A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1985-12-18
Filing date: 1985-12-18
Publication date: 1987-07-16
Also published as: ATE56568T1; CA1259373A; HK33994A; JPH0736672B2; US4684871A; KR870006691A; DE3674164D1; EP0226253A1; KR930011803B1; JPS62155734A; EP0226253B1

Description

ΡΗΝ 11.596 1 » 'ί* N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Voedingsschakeling.

De uitvinding heeft betrekking op een voedingsschakeling voor het laden van een batterij bevattende een eerste serieschakeling van een primaire wikkeling van een transformator, een eerste transistor, een eerste weerstand en een tweede serieschakeling van een secundaire 5 wikkeling van de transformator en een eerste gelijkrichterdiode, welke tweede serieschakeling is voorzien van aansluitklemmen voor het aansluiten van de batterij, verder bevattende een van een eerste condensator voorziene meekoppeling van het verbindingspunt van de secundaire wikkeling en de eerste gelijkrichterdiode naar de basis van 10 de eerste transistor, een met de eerste weerstand gekoppelde tweede transistor voor het afschakelen van de eerste transistor en voorts bevattende een tussen de aansluitklemmen van de batterij aangebrachte schakelversterker voor het boven een eerste waarde van de batterijspanning inschakelen van de tweede transistor en voor het onder 15 een tweede, beneden de eerste waarde gelegen waarde van de batterijspanning weer afschakelen van de tweede transistor, welke schakelversterker is voorzien van een eerste ingang, een tweede ingang en een uitgang, welke eerste ingang is gekoppeld met een aftakking van een spanningsdeler, die door middel van een schakelaar tijdens het 20 afgeschakeld zijn van de eerste transistor tussen de aansluitklemmen van de batterij is geschakeld, welke tweede ingang met de naar de eerste gelijkrichterdiode toegekeerde aansluitklem van de batterij is gekoppeld en welke uitgang is gekoppeld met de basis van de tweede transistor.

Een dergelijke schakeling kan worden gebruikt voor het 25 laden van een batterij uit verschillende ingangsspanningen. De ingangsspanning kan daarbij zowel een gelijkgerichte wisselspanning als ook een gelijkspanning zijn. Een dergelijke schakeling is in het bijzonder geschikt om te worden toegepast in een scheerapparaat, waarin de schakeling wordt gebruikt voor het laden van de batterij en/of het 30 voeden van de motor.

Een voedingsschakeling van een in de aanhef genoemde soort wordt toegepast in het Philips' scheerapparaat, dat ten tijde •r .* * ? i 7 o PHN 11.596 2 fc fc van de indiening van deze aanvrage onder typenummer HP 1335 commercieel verkrijgbaar is. Bij deze schakeling vloeit een tijdens de zogenaamde heenslag een stroom door de primaire wikkeling, als gevolg waarvan energie wordt opgeslagen in de transformator. Bij een bepaalde waarde 5 van de primaire stroom wordt door de spanning over de eerste weerstand de tweede transistor ingeschakeld en dientengevolge de eerste transistor uitgeschakeld, zodat de primaire stroom wordt onderbroken. De opgeslagen energie wordt dan tijdens de zogenaamde terugslag via de secundaire wikkeling en de diode in de vorm van een laadstroom aan de batterij 10 afgegeven. Na de terugslag wordt door de meekoppeling tussen de secundaire wikkeling en de basis van de eerste transistor de volgende heenslag op gang gebracht. Op deze wijze kan de batterij met een betrekkelijk grote stroom relatief snel worden geladen.

Om te v.oorkomen dat de batterij door overlading wordt 15 beschadigd, is de voedingsschakeling voorzien van een schakelversterker, die da voedingsschakeling boven een eerste waarde van de batterijspanning afschakelt en vervolgens weer vrijgeeft op het moment, dat de batterijspanning beneden een door de hysterese van de schakelversterker bepaalde tweede waarde gezakt is. Hierdoor wordt na 20 het voor de eerste keer overschrijden van de eerste waarde van snelladen op druppelladen overgeschakeld.

Eén dergelijke schakeling is voorts bekend uit de Europese octrooiaanvrage 95 072. Bij deze bekende voedingsschakelingen is de schakelversterker tijdens de gehele terugslag met de 25 aansluitklemmen van de batterij verbonden. De batterijspanning kan tijdens deze terugslag ten gevolge van de door de laadstroom over de inwendige weerstand van de batterij veroorzaakte spanningsval boven de eerste waarde van de schakelversterker komen, waardoor de tweede transistor wordt ingeschakeld. Om de invloed van de inwendige weerstand 30 van de batterij op het meten van de batterijspanning te elimineren, bepaalt pas de batterijspanning aan het einde van de terugslag, dat wil zeggen op het moment dat de laadstroom nul wordt, of de tweede transistor werkelijk ingeschakeld blijft en dus of de volgende heenslag wordt geblokkeerd.

35 Bij deze schakelingen treedt echter het volgende probleem op. In het geval dat tijdens de terugslag de tweede transistor is ingeschakeld door een batterijspanning boven de eerste waarde van de «w o* ; =*

-·* ' f ·; Λ A\ / W

* 4 - 1 PHN 11.596 3 schakelversterker, dient deze tweede transistor weer te worden afgeschakeld indien aan het einde van de terugslag de batterijspanning niet boven deze waarde ligt. Het afschakelen van de tweede transistor neemt ten gevolge van de aanwezigheid van capacitieve ladingen een 5 zekere tijd in beslag. Hierdoor wordt het op gang komen van de volgende heenslag vertraagd, hetgeen de goede werking van de schakeling verstoort.

Het is dan ook het doel van de uitvinding een voedingsschakeling aan te geven, waarbij dit probleem wordt voorkomen.

Een voedingsschakeling van een in de aanhef genoemde soort wordt volgens 10 de uitvinding gekenmerkt, doordat de eerste ingang van de schakelversterker door middel van een tweede gelijkrichterdiode met het verbindingspunt van de secundaire wikkeling en de eerste gelijkrichterdiode is gekoppeld en dat de doorlaatrichting van de tweede gelijkrichterdiode vanuit dit verbindingspunt gerekend dezelfde is als 15 die van de eerste gelijkrichterdiode.

Door de maatregel volgens de uitvinding zijn tijdens een terugslag tussen de eerste en de tweede ingang van de schakelversterker twee geleidende doch tegengesteld gepoolde diodes aanwezig, zodat tussen deze ingangen geen spanning aanwezig is. De schakelversterker wordt daardoor 20 tijdens een terugslag niet geactiveerd. Aan het eind van een terugslag worden de secundaire spanning en de secundaire stroom nul. De spanning op het verbindingspunt van de secundaire wikkeling en de eerste diode neemt daarna weer toe, waardoor de beide gelijkrichtdiodes gesperd warden. Het duurt echter enige tijd voordat via de meekoppeling van de 25 condensator tussen de secundaire wikkeling en de basis van de eerste transistor deze transistor in geleiding wordt gestuurd en de volgende heenslag op gang komt. Van deze tijd wordt nu gebruik gemaakt om de batterijspanning te meten. Bij een batterijspanning boven de eerste waarde wordt door de schakelversterker de tweede transistor 30 ingeschakeld, waardoor de volgende heenslag geblokkeerd wordt, totdat de batterijspanning beneden de tweede waarde is gezakt.

Een uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de schakelaar wordt gevormd door een derde transistor van een aan de eerste transistor tegengesteld 35 geleidingstype, waarvan de emitterkollektorweg tussen de naar de eerste transistor toegekeerde batterijklem en het naar deze klem toegekeerde uiteinde van de spanningsdeler is aangebracht en waarvan de basis door : .-·% * —* -Λ ··. . * . '* Λ V V V v » * PHN 11.596 4 middel van een derde gelijkrichterdiode met het verbindingspunt van de secundaire wikkeling en de eerste gelijkrichterdiode is gekoppeld. Tijdens een terugslag is de spanning op het verbindingspunt van de secundaire wikkeling en de eerste diode negatief, waardoor de derde 5 transistor via de derde diode in geleiding wordt gestuurd en dientengevolge de spanningsdeler tussen de aansluitklemmen van de batterij wordt geschakeld.

Deze uitvoeringsvorm kan nader worden gekenmerkt, doordat de basis van de derde transistor verder door middel van een vierde 10 gelijkrichterdiode met de naar de eerste transistor toegekeerde aansluitklem van de batterij is gekoppeld, waarbij bij voorkeur de _ vierde gelijkrichterdiode een lichtemitterende diode is.

Deze diode is ogenschijnlijk aan tijdens het snelladen en knippert tijdens het druppelladen, zodat hiermee de gebruiker wordt 15 geïnformeerd over het volledig geladen zijn van de batterij.

Om er zeker van de zijn dat de spanningsdeler tijdens de heenslagen niet tussen de aansluitklemmen van de batterij wordt geschakeld, kan een verdere uitvoeringsvorm worden gekenmerkt, doordat de basis van de derde transistor voorts door middel van een weerstand 20 met de kollektor van de tweede transistor is gekoppeld.

Bovendien wordt door deze maatregel de derde transistor onmiddellijk in geleiding gestuurd op het moment dat de tweede transistor wordt ingeschakeld.

Nog een verdere uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat 25 de basis van de derde transistor door middel van een tweede condensator met een gelijkstroommatig van de secundaire wikkeling gescheiden aftakpunt in de meekoppeling tussen de secundaire wikkeling en de basis van de eerste transistor is verbonden.

Hierdoor wordt bereikt, dat indien de batterijspanning aan het eind van 30 een terugslag niet boven de eerste waarde is, de derde transistor snel en vóór het volledig op gang komen van de volgende heenslag uit geleiding wordt gestuurd.

Bij een voedingsschakeling volgens de uitvinding kan de schakelversterker worden gevormd door een Schmitt-trigger. Een geschikte 35 uitvoeringsvorm daarvan, kan worden gekenmerkt, doordat de Schmitt-trigger wordt gevormd door een vierde transistor van een aan de eerste transistor gelijk geleidingstype, waarvan de basis met de eerste en de * V .» * w PHN 11.595 5 ...'öft i # * ··- emitter met de tweede ingang is gekoppeld en waarvan de kollektor door middel van de parallelschakeling van een tweede weerstand en de basis-emitterovergang van een vijfde transistor van een aan de vierde transistor tegengesteld geleidingstype is verbonden met de naar de 5 eerste transistor toegekeerde aansluitklem van de batterij, van welke vijfde transistor de kollektor door middel van een derde weerstand met de basis van de vierde transistor en verder met de basis van de tweede transistor is gekoppeld.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van 10 bijgaande tekening, waarin • figuur 1 een principeschema van de voedingsschakeling volgens de uitvinding toont, figuur 2 een eerste uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling volgens de uitvinding toont, 15 figuur 3 een tweede uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling volgens de uitvinding toont, en figuur 4 een derde uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling volgens de uitvinding toont.

In figuur 1 is een principeschema van een 20 voedingsschakeling volgens de uitvinding weergegeven. De schakeling is voorzien van twee ingangsklemmen 2 en 3 voor het toevoeren van een ingangsspanning, die zowel een gelijkgerichte wisselspanning alsook een gelijkspanning kan zijn. Tussen deze klemmen 2 en 3 is de serieschakeling opgenomen van een primaire wikkeling n-j van een 25 transformator Tr, de kollektor-emitterweg van een eerste transistor T.j, de serieschakeling van een secundaire wikkeling ^ en een eerste gelijkrichterdiode D-j met aansluitklemmen 4 en 5, waartussen een batterij 6 is aangesloten, en een eerste weerstand . De batterij 6 wordt in dit voorbeeld gevormd door twee in serie geschakelde 30 nikkelcadmium accu's. 7 en 8. Parallel aan deze batterij 6 kan met behulp van een schakelaar S2 een gelijkstroommotor M van bijvoorbeeld een scheerapparaat worden geschakeld. In dat geval wordt gelijktijdig met behulp van een schakelaar S3 een weerstand Rg parallel aan de weerstand R.j geschakeld. Tussen het verbindingspunt 9 van de 35 secundaire wikkeling Π2 en de diode D1 en de basis van transistor T^ is een meekoppeling aangebracht, die door de serieschakeling van een eerste condensator en een weerstand R2 wordt gevormd. De 35Λ ! ; 7 ^ * > PHN 11.596 6 basis van transistor is verder via een startweerstand Rg met de ingangsklem 2 verbonden. Opgemerkt wordt dat in plaats van niet deze weerstand Rg de schakeling ook op andere wijzen kan worden gestart. De weerstand R^ is verbonden met de basis van een tweede transistor T2, 5 waarvan de kollektor met de basis van de eerste transistor T-j is gekoppeld. Tussen de aansluitklemmen 4 en 5 van de batterij 6 is verder een schakelversterker 10 aangebracht, die is voorzien van een eerste ingang 11, een tweede ingang 12 en een uitgang 13. De eerste ingang 11 is verbonden met een aftakking 14 van een door weerstanden R3 en R^ 10 gevormde spanningsdeler, waarvan weerstand R3 door middel van een schakelaar met de aansluitklem 4 en de weerstand R4 met de aansluitklem 5 van de batterij 6 is verbonden. De eerste ingang 11 is verder door middel van een diode D2 verbonden met het verbindingspunt 9 van de secundaire wikkeling n2 en diode D4. De doorlaatrichting 15 van diode D2 is daarbij vanuit het verbindingspunt 9 gezien dezelfde als die van diode D^. De tweede ingang 12 is met de aansluitklem 5 verbonden, terwijl de uitgang 13 met de basis van de tweede transistor T2 is verbonden.

De schakeling werkt als volgt, üitgegaan wordt van de 20 situatie, dat de schakelaars S2 en S3 geopend zijn en de schakeling dus alleen de laadstroom voor de accu's 7 en 8 levert. Bij aanwezigheid van een ingangsspanning over de klemmen 2 en 3 vloeit er via de startweerstand Rg een kleine stroom in de basis van transistor T^, waardoor deze gedeeltelijk in geleiding wordt gestuurd. De 25 daardoor optredende stroom.door de primaire wikkeling n^ heeft een spanningstoename over de secundaire wikkeling n2 tot gevolg, waardoor via de meekoppeling van condensator en weerstand R^ transistor verder in geleiding wordt gestuurd. Door deze meekoppeling wordt transistor dan snel in verzadiging gestuurd. De stroom door de· 30 primaire wikkeling n1 neemt vervolgens tijdens de zogenaamde heenslag lineair in de tijd toe. Bij een door de weerstandswaarde van weerstand R-j vastgelegd niveau van de primaire stroom wordt transistor T2 in geleiding gestuurd, waardoor transistor T1 wordt afgeschakeld. Door het onderbreken van de primaire stroom draait de polariteit van de 35 spanning over de secundaire wikkeling n2 om, waardoor diode D^ geleidend wordt. De in de transformator Tr tijdens de heenslag opgeslagen energie wordt dan in de zogenaamde terugslag in de vorm van '03473 ΡΗΝ 11.596 7 -5ί“ Ψ ··** een laadstroom aan de batterij 6 afgegeven. Deze stroom neemt lineair in de tijd tot nul af. Tijdens de terugslag is de spanning op het verbindingspunt 9 negatief en gelijk aan de spanning over de diode . Aan het einde van de terugslag wordt de spanning over de wikkeling 5 n2 gelijk aan nul volt, zodat de spanning op het uiteinde 9 gelijk wordt aan de batterijspanning. Deze positieve spanningssprong op het verbindingspunt 9 zorgt via de meekoppeling van condensator en weerstand R-? voor het op gang komen van de volgende heenslag.

Op boven beschreven wijze kunnen de accu's 7 en 8 met 10 een betrekkelijk grote stroom relatief snel geladen worden. Om beschadiging van de accu's door overladen te voorkomen, is de voedingsschakeling voorzien van een schakelinrichting, die de voedingsschakeling bij het vol raken van de accu's 7 en 8 afschakelt.

De werking hiervan zal nu nader worden verklaard.

15 De spanningsdeler met weerstanden R2 en R4 wordt door middel van de schakelaar S-j tijdens een terugslag tussen de aansluitklemmen 4 en 5 van de batterij 6 geschakeld. Over de weerstand R4 zou dan een fractie van de batterijspanning aanwezig zijn, die dan ook tussen de eerste en de tweede ingang 11 en 12 van de 20 schakelversterker 10 aanwezig zou zijn. Dit wordt echter verhinderd door de tweede gelijkrichterdiode D2.

Aan het beging van een terugslag keert de spanning over de secundaire wikkeling n2 van polariteit om, zodat de spanning op het verbindingspunt 9 negatief wordt. Hierdoor wordt niet alleen diode D·.

25 maar ook diode D2 geleidend. Tussen de ingangen 11 en 12 van de schakelversterker 10 zijn dan twee geleidende, doch tegengesteld gepoolde diodes aanwezig, zodat tussen deze ingangen geen spanning staat. Aan de schakelversterker 10 wordt daardoor tijdens een terugslag geen informatie over de grootte van de batterijspanning aangeboden.

30 Zoals reeds vermeld, treedt aan het einde van de terugslag een spanningssprong op aan het uiteinde 9 van de secundaire wikkeling n2.

Deze sprong wordt door de meekoppeling van condensator en weerstand R2 met een zekere vertraging aan de basis van transistor doorgegeven, waardoor het enige tijd na het einde van een terugslag 35 duurt voordat transistor T-j weer volledig in geleiding komt. Doordat ook het openen van de schakelaar met een zekere vertraging geschiedt, kan in deze tijd de batterijspanning worden gemeten zonder 850 3 4'/..

·* V

PHN 11.596 8 dat de inwendige weerstand van de accu's 7 en 8 van invloed is op deze meting. Door de spanningsprong op het verbindingspunt 9 aan het eind van een terugslag raakt diode D2 namelijk gesperd, zodat dan de over de weerstand R4 aanwezige fractie van de batterijspanning tussen de 5 ingangen 11 en 12 van de schakelversterker 10 aanwezig is. Is deze spanning hoger dan een eerste drempelwaarde dan schakelt de spanning aan de uitgang 13 van een lage naar een hoge waarde om. Hierdoor wordt transistor T2 in- en dientengevolge transistor afgeschakeld, zodat het verder op gang komen van de volgende heenslag wordt 10 geblokkeerd. De batterijspanning dient daarna beneden de tweede dremeplwaarde van de schakelversterker 10 te zakken, voordat transistor T2 weer wordt afgeschakeld en transistor via de startweerstand Rg weer in geleiding kan komen. Op deze wijze wordt dan van snelladen op druppelladen overgeschakeld.

15 Indien de schakelaars S2 en S3 zijn gesloten, is de motor M parallel aan de batterij 6 geschakeld. De voedingsschakeling levert dan ook de motorstroom. De waarde van de primaire stroom waarbij de transistor wordt afgeschakeld, wordt dan bepaald door de parallelschakeling van de weerstanden R^ en Rg.

20 In figuur 2 is een eerste uitvoeringsvorm van de voedingsschakeling- volgens de uitvinding weergegeven. Gelijke onderdelen zijn hierin met dezelfde verwijzingscijfers als in figuur 1 aangegeven. Bij deze uitvoeringsvorm wordt de netspanning via twee klemmen 20 en 21 toegevoerd aan een gelijkrichterbrug G. De gelijkgerichte spanning wórdt 25 afgevlakt met behulp van een filter 22, dat gevormd wordt door twee condensators C3 en C4 en een spoel en wordt vervolgens toegevoerd aan de primaire wikkeling n-j van de transformator. Parallel aan deze wikkeling n^ is een zenerdiode in serie met een diode D5 geschakeld, waarmee spanningspieken bij het afschakelen van de 30 stroom door de primaire wikkeling worden onderdrukt. Verder is bij deze uitvoeringsvorm transistor T2 met weerstand R^ gekoppeld door middel van een spanningsdeler met weerstanden R7 en Rg.

De schakelaar wordt gevormd door een PNP-transistor T3, waarvan de emitter met de aansluitklem 4 van de batterij 6 en de kollektor met 35 de weerstand R3 van de spanningsdeler is verbonden. Tussen de emitter en de basis van transistor T3 is een weerstand R^ aangebracht. Deze basis is door de serieschakeling van een weerstand R-jq en een derde 8« Λ 3 **J f*\ 5 Ö 0 ‘i 7 υ PHN 11.596 9 gelijkrichterdiode D3 met het verbindingspunt 9 van de secundaire wikkeling n2 en de diode en verder door middel van een weerstand Rio met de kollektor van transistor Tn verbonden. Het

i L L

verbindingspunt 10 van weerstand R^q en diode D3 is door middel van 5 een serieschakeling van een weerstand R^ en een licht-emitterende diode met de aansluitklem 4 van de batterij 6 verbonden. Tijdens een heenslag is de spanning op het uiteinde 9 positief ten opzichte van het uiteinde 4 van de secundaire wikkeling n2. Transistor T3 zal daarom tijdens een heenslag niet geleidend zijn. Door de verbinding van 10 de basis van transistor T3 via weerstand R12 met de basis van transistor T^ wordt echter zeker voorkomen, dat gedurende een heenslag transistor T3 in geleiding wordt gestuurd. Tussen de basis en emitter van transistor T3 staat dan immers de positieve basis-emitterspanning van transistor T.j. Aan het einde van de heenslag wordt transistor T2 15 snel in verzadiging gestuurd, waardoor transistor T-j wordt afgeschakeld. Via weerstand R^2 wordt daardoor de spanning op de basis van transistor T3 omlaag getrokken, zodat transistor T3 in geleiding wordt gestuurd. Door het omkeren van de polariteit van de spanning over de secundaire wikkeling n2 wordt de spanning op het uiteinde 9 20 negatief, waardoor diode D3 geleidend wordt en transistor T3 in geleiding wordt gehouden. Daarbij is transistor T3 volledig in verzadiging gestuurd, zodat de spanningsval over de kollektor-emitterweg van deze transistor verwaarloosbaar is. Door het geleidend worden van diode D3 zal tevens een stroom gaan vloeien door de licht-emitterende 25 diode D^. Tijdens het snelladen zal deze diode door de hoge frequentie van de terugslagen als continu aan worden gezien, terwijl bij het druppelladen deze diode zal knipperen. De schakelversterker 10 is voorzien van een NPN-transistor T4, waarvan de basis de eerste ingang 11 en de emitter de tweede ingang 12 vormt. De kollektor van deze 30 transistor is door middel van de serieschakeling van een weerstand en de basis-emitterovergang van een PNP-transistor T5 met de aansluitklem 4 van de batterij verbonden. De kollektor van deze transistor T5 is door middel van een weerstand R^g met de basis van transistor T4 en verder door middel van een weerstand R^ met de 35 uitgang 13 gekoppeld. De spanningsdeler is bij deze uitvoeringsvorm voorzien van een weerstand met een positieve temperatuurcoéfficiënt, die tesamen met de negatieve

si J . J

fc * Γ» ΡΗΝ 11.596 10 temperatuurcoëfficiënt van de basis-emitterspanning van transistor ervoor zorgt, dat de temperatuurcoëfficiënt van de drempelspanning van de schakelversterker aangepast is aan de temperatuurcoëfficiënt van de accu's, die negatief is. De 5 schakelversterker 10 vormt een Schmitt-trigger, waarvan de werking bekend wordt verondersteld en hier niet nader wordt toegelicht. Komt de spanning over de weerstand na het einde van een terugslag boven de eerste drempelwaarde dan wordt transistor T2 via de Schmitt-trigger 10 ingeschakeld en de voedingsschakeling afgeschakeld. Transistor T3 10 wordt daarbij door middel van weerstand in verzadiging gehouden.

Zakt de batterijspanning vervolgens beneden een door de weerstand R^g bepaalde tweede drempelwaarde dan wordt transistor T2 weer afgeschakeld en kan de voedingsschakeling weer op gang komen. Komt de spanning over weerstand R^ na het einde van een terugslag niet boven 15 de eerste drempelwaarde van de Schmitt-trigger, dan komt via de meekoppeling van condensator C1 en weerstand R2 de volgende heenslag weer op gang. Transistor T3 dient dan uit geleiding te zijn, voordat transistor T^ in geleiding komt. Dit wordt bewerkstelligd door een condensator C2, die tussen de basis van transistor T3 en het 20 verbindingspunt 15 van condensator en weerstand R2 is aangebracht.

In figuur 3 is een tweede uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling volgens de uitvinding weergegeven waarin gelijke onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers als in figuur 2 zijn aangegeven. Deze uitvoeringsvorm verschilt met die van figuur 2 daarin, 25 dat weerstand R^ nu tussen transistor T^ en de aansluitklem 4 van de batterij 6 is aangebracht. De weerstand R^ is daarbij door middel van een zenerdiode Z2 met de basis van transistor T2 gekoppeld. Tijdens een heenslag slaat bij een zekere waarde van de primaire stroom zenerdiode Z2 door, waardoor transistor T2 in- en dientengevolge 30 transistor T-j uit geleiding wordt gestuurd. De werking van de schakeling is verder dezelfde als die van figuur 2.

In figuur 4 is een derde uitvoeringsvorm van een voedingsschakeling volgens de uitvinding weergegeven. Gelijke onderdelen zijn met dezelfde verwijzingscijfers als in figuur 2 aangegeven. De in 35 figuren 1, 2 en 3 getoonde voedingsschakelingen geven bij een bepaalde ingangsspanning een constante gemiddelde uitgangsstroom af. Deze uitgangsstroom is echter afhankelijk van de ingangsspanning. Een 8503470

♦ -C

PHN 11.596 11 toenemende ingangsspanning leidt via de meekoppeling tussen de secundaire wikkeling Ά2 en de basis van de eerste transistor tot een toenemende basisstroom van deze transistor. Hierdoor wordt transistor Ti bij toenemende ingangsspanningen steeds verder in 5 verzadiging gestuurd, waardoor na het bereiken van het afschakelniveau van de primaire stroom een toenmende vertraging optreedt bij het afschakelen van transistor . De primaire stroom schiet daardoor bij toenemende ingangsspanningen steeds verder door, hetgeen resulteert in een toenemende gemiddelde uitgangsstroom.

10 De uitgangsstroom van de voedingsschakeling dient echter binnen een bepaald bereik te blijven om bij hoge ingangsspanningen beschadiging van de batterijen en/of de motor en de elektronika van de schakeling door een te grote stroom te voorkomen en om bij lage ingangsspanningen een voldoende laadstroom voor de batterijen en/of 15 voedingsstroom voor de motor te kunnen leveren.

Om de voedingsschakeling bij de in de verschillende landen aanwezige netspanningen zonder aanpassing of omschakeling te kunnen gebruiken, wordt bij de schakeling van figuur 4 een basisstroomkompensatie toegepast, die bewerkstelligt, dat boven een 20 zekere ingangsspanning de basisstroom van transistor niet verder toeneemt. Opgemerkt wordt, dat deze basisstroomkompensatie wordt beschreven in de niet-voorgepublicecrde octrooiaanvrage PHN 11.258. De meekoppeling wordt bij deze uitvoeringsvorm gevormd door de serieschakeling van een weerstand R^g, condensator en weerstand 25 R2, waarbij de eerste twee elementen onderling verwisseld mogen worden. Verder is de aansluitklem 4 van de batterij 6 door middel van een zenerdiode Z2 met het verbindingspunt 15 van weerstand R2 en condensator C-j verbonden.

Tijdens een heenslag wordt de maximale spanning op het 30 uiteinde 9 van de secundaire wikkeling n2 bepaald door de ingangsspanning en de transformatieverhouding van transformator Tr.

3ij betrekkelijk lage ingangsspanningen is de zenerdiode Z2 tijdens een heenslag nog niet geleidend. De basisstroom van transistor T^ wordt dan bepaald door het spanningsverschil tussen het positieve 35 uiteinde 9 van wikkeling ^ en de basis van transistor en door de weerstandswaarde van de weerstanden R2 en R-jg. Bij toenemende ingangsspanning neemt door de toenemende basisstroom de spanning op het 3; λ ” * ? 1

V V 'J

V

PHN 11.596 12 verbindingspunt 15 van condensator en weerstand R2 toe, zodat bij een zekere ingangsspanning de zenerdiode Z2 tijdens een heenslag geleidend wordt. De basisstroom wordt dan bepaald door het verschil van de zenerspanning en de basis-emitterspanning van de transistor Τ·| en 5 door de weerstandswaarde van weerstand R2. Bij een verdere toename van de ingangsspanning wordt de verdere toename van de basisstroom via de zenerdiode Z2 naar de emitter van transistor afgevoerd. De basisstroom van transistor neemt daardoor niet verder toe, zodat bij toenemende ingangsspanningen transistor niet verder in 10 verzadiging wordt gestuurd. Hierdoor wordt voorkomen, dat bij toenemende ingangsspanningen een toenemende afschakelvertraging optreedt. De uitgangsstroom van de schakeling blijft daardoor binnen het bereik, waarin de accu's 7 en 8 en de elektronika van de schakeling niet door een te hoge stroom worden beschadigd.

15 Naast de getoonde basisstroomkompensatie kan de voedingsschakeling volgens de uitvinding ook worden voorzien van een kompensatie voor de bij toenemende ingangsspanning toenemende frequentie en daardoor toenemende gemiddelde"uitgangsstroom van de schakeling. Deze toenemende frequentie wordt veroorzaakt, doordat bij toenemende 20 ingangsspanning de primaire stroom tijdens een heenslag steeds sneller toeneemt, zodat ook het niveau waarop de transistor wordt afgeschakeld steeds sneller wordt bereikt. Dergelijke compensaties zijn bijvoorbeeld bekend uit het Europese octrooischrift 30 026 en de Britse octrooiaanvrage 2 138 977.

25 De uitvinding is niet beperkt tot de getoonde uitvoeringsvoorbeelden. Zo kan bijvoorbeeld de schakelversterker ook op andere wijzen worden opgebouwd.

8?" Λ e, f .7 % «rTk . 3 ' . 1 t

Claims

1. Voedingsschakeling voor het laden van een batterij bevattende een eerste serieschakeling van een primaire wikkeling van een transformator, een eerste transistor, een eerste weerstand en een tweede serieschakeling van een secundaire wikkeling van de transformator en een 5 eerste gelijkrichterdiode, welke tweede serieschakeling is voorzien van aansluitklemmen voor het aansluiten van de batterij, verder bevattende een van een eerste condensator voorziene meekoppeling van het verbindingspunt van de secundaire wikkeling en de eerste gelijkrichterdiode naar de basis van de eerste transistor, een met de 10 eerste weerstand gekoppelde tweede transistor voor het afschakelen van de eerste transistor en voorts bevattende een tussen de aansluitklemmen van de batterij aangebrachte schakelversterker voor het boven een eerste waarde van de batterijspanning inschakelen van de tweede transistor en voor het onder een tweede, beneden de eerste waarde gelegen waarde van 15 de batterijspanning weer afschakelen van de tweede transistor, welke schakelversterker is voorzien van een eerste ingang, een tweede ingang, en een uitgang, welke eerste ingang is gekoppeld met een aftakking van een spanningsdeler, die door middel van een schakelaar tijdens het afgeschakeld zijn van de eerste transistor tussen de aansluitklemmen van 20 de batterij is geschakeld, welke tweede ingang met de naar de eerste gelijkrichterdiode toegekeerde aansluitklem van de batterij is gekoppeld en welke uitgang is gekoppeld met de basis van de tweede transistor, met het kenmerk, dat de eerste ingang van de schakelversterker door middel van een tweede gelijkrichterdiode met het verbindingspunt van de 25 secundaire wikkeling en de eerste gelijkrichterdiode is gekoppeld en dat de doorlaatrichting van de tweede gelijkrichterdiode vanuit dit verbindingspunt gerekend dezelfde is als die van de eerste gelijkrichterdiode.

2. Voedingsschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, 30 dat de schakelaar wordt gevormd door een derde transistor van een aan de eerste transistor tegengesteld geleidingstype, waarvan de emitterkollektorweg tussen de naar de eerste transistor toegekeerde batterijklem en het naar deze klem toegekeerde uiteinde van de spanningsdeler is aangebracht en waarvan de basis door middel van een 35 derde gelijkrichterdiode met het verbindingspunt van de secundaire wikkeling en de eerste gelijkrichterdiode is gekoppeld.

3. Voedingsschakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk,

85 G 3 ^: D « PHN 11.596 14 dat de basis van de derde transistor verder door middel van een vierde gelijkrichterdiode met de naar de eerste transistor toegekeerde aansluitklem van de batterij is gekoppeld.

4. Voedingsschakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, 5 dat de vierde gelijkrichterdiode een lichtendtterende diode is.

5. Voedingsschakeling volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de basis van de derde transistor voorts door middel van een weerstand met de kollektor van de tweede transistor is gekoppeld.

6. Voedingsschakeling volgens conclusie 2, 3, 4 of 5, met 10 het kenmerk, dat de basis van de derde transistor door middel van een tweede condensator met een gelijkstroommatig van de secundaire wikkeling gescheiden aftakpunt in de meekoppeling tussen de secundaire wikkeling en de basis van de eerste transistor is verbonden.

7. Voedingsschakeling volgens een der voorgaande conclusies, 15 met het kenmerk, dat de schakelversterker wordt gevormd door een Schmitt-trigger.

8. Voedingsschakeling volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de Schmitt-trigger wordt gevormd door een vierde transistor van een aan de eerste transistor gelijk geleidingstype, waarvan de basis met de 20 eerste en de emitter met de tweede ingang is gekoppeld en waarvan de kollektor door middel van de parallelschakeling van een tweede weerstand en de basis-emitterovergang van een vijfde transistor van een aan de vierde transistor tegengesteld geleidingstype is verbonden met de naar de eerste transistor toegekeerde aansluitklem van de batterij, van welke 25 vijfde transistor de kollektor door middel van een derde weerstand met de basis van de vierde transistor en verder met de basis van de tweede transistor is gekoppeld.

9. Voedingsschakeling volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de schakeling is voorzien van een tweede schakelaar 30 voor het parallel aan de batterij schakelen van een motor en is voorzien van een derde schakelaar voor het gelijktijdig daarmee parallel aan de eerste weerstand schakelen van een vierde weerstand.

10. Scheerapparaat, met het kenmerk, dat dit is voorzien van een voedingsschakeling volgens een der voorgaande conclusies. * 1 9 3 4 7 1