[go: up one dir, main page]

DE1538779A1 - Stromversorgungseinrichtung - Google Patents

Stromversorgungseinrichtung

Info

Publication number
DE1538779A1
DE1538779A1 DE19661538779 DE1538779A DE1538779A1 DE 1538779 A1 DE1538779 A1 DE 1538779A1 DE 19661538779 DE19661538779 DE 19661538779 DE 1538779 A DE1538779 A DE 1538779A DE 1538779 A1 DE1538779 A1 DE 1538779A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistor
load
secondary winding
source
current source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19661538779
Other languages
English (en)
Inventor
Mas Joseph Augusto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dynamic Instrument Corp
Original Assignee
Dynamic Instrument Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dynamic Instrument Corp filed Critical Dynamic Instrument Corp
Publication of DE1538779A1 publication Critical patent/DE1538779A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • H02M3/325Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/338Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement
    • H02M3/3382Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement in a push-pull circuit arrangement
    • H02M3/3384Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement in a push-pull circuit arrangement of the parallel type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5383Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5383Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement
    • H02M7/53832Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement in a push-pull arrangement
    • H02M7/53835Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement in a push-pull arrangement of the parallel type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

Patentanwalt
Fraöiduri/Main-l
Parksiraße 13 4931
DYNAMIC INSTRUMENTS CORPORATION, Plainview, N.Y«, USA
Stromversorgungseinrichtung
Die Erfindung basieh/fc sich auf sine Stromversorgungseinrichtung und befaßt sich insbesondere mit einem ,Stromveraorgungswandler, der .niedrigen Crleichstrora in einen hohen Gleichstrom umwandelt.
Bei vielen Anwendungen, wie bei tragbaren Kotorwerksseugen, braucht man. eine wirtschaftliche und leichte elektrische Stromversorgung, die durch Batterieen betrieben wird. Solche tragbaren Kotorwerkzeuge müssen bei vorübergehender Belastung oft bi.s-zu 3 PS entwickeln, und. diese Belastungsanforderung stet lit ein ernsthaftes Problem bei der Konstruktion einer kompakten und wirksamen Niedergleiohspannungsstromversorgung für den Antrieb von solchen Lasten dar«
Die gegenwärtig .verwendeten Stromversorgungen für tragbare Motorwerkzeuge , die transistorisierte We.Qhselrichter und.Wendler enthalten, weisen den Kangel auf, daß ,diese Wechselrichter und Wandler untei* den starkeii Stromstößen, die normalerweise für dae Starten"bei Belastung erforderlich eind, zusammenbrechen, wodurch das Jflotorwerkzeug blockiert wird.. Bei-Versuchen, dieses Problem, nämlich das erforderliche Startdrehmoment unter Belastung au entwickeln und aufrechtzuerhalten,, au lösen., wurden, verschiedene Verfahren angewendet, wobei schlechte Ergebniese auftraten, da Spannungs-.und Stromspeisung zum Betrieb der Transistoren kombiniert wurde. Außerdem ist bei solöhen Anordnungen ein Rückkopplungstransformator zusätzlich zum Hauptleistungetransformator notwendig, wodurjoh sich der Preis und das Gewicht der Stromrer- -sorgung erhöht, welches zwei ernsthafte .Nächteile sind. Außerdem muß., bei solchen Einrichtungen der Hauptleistungstranefornator,
• .
BAD ORIGINAL
909833/070$
damit er die großen Anfangsatromstöße aufnimmt» für aine Betriebsleistung ausgelegt sein» die größer ala die Hennleistung ist, die für normalen Betrieb nach dem Start erforderlich ist* Ein weiterer Nachteil bei den gegenwärtig verwendeten Strom-Versorgungseinrichtungen besteht darin, daß leistung dadurch. vergeudet wird, daß die Transistoren leitend sind und folglich Leistung aufnehmen, selbst wenn keine Last anliegt»
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten, wirtschaftlichen und leichten Gleichstromwandler vorzusehen ο
Gemäß der Erfindung ist ein transistorisierter Gleichstromwandler vorgesehen, bei dem der Betriebs?strom der Transistoren direkt durch den Laststrom bestimmt wird.
Gemäß einer weiteren Auaführungsform der Erfindung ist ein Gleichstromwandler vorgesehen, der keinen Strom aufnimmt, wenn keine Belastung vorliegt»
Gemäß der Erfindung ist fernerhin ein Gleichstromwandler vorgesehen, der bei seiner Belastung bzw.dem Entfernen einer Last ohne Verwendung von Heiais oder zusätzlichen Ein-Ausschaltern ein- bzw. ausgeschaltet werden kann»
Gemäß der Erfindung ist weiterhin ein Gleichstromwandler vorgesehen, dessen Ausgangswirkungsgrad verbessert ist, wobei in der Ausgangsgleichspannung die Gleichspannung der Spannungsquelle enthalten ist.
Gemäß der Erfindung ist ferner ein Wandler vorgesehen, der einen ersten und einen zweiten Transistor, eine Gleichstromquelle, eine Last und einen Transformator mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung enthält. Der Emitter und der Kollektor des ersten bzw.des zweiten Transistors ist mit einer Gleichstromquelle
909833/07Of bad
und der Primärwicklung in Reihe geschaltet, Zwischen die Basis-- und Smitterklemmen der Transistoren sind Vorepannungsquellen ge~ schaltet, wobei eine erste bzw.eine zweite Rüekkopplungsschaltung den Ausgang der Sekundärwicklung mit der ersten bzw*.zweiten Vorspannungsquelle verbindet„ Es sind Einrichtungen vorgesehen, die die last zwischen eine der Ausgangsklemmender Gleichstromquelle und den Ausgang der Sekundärwicklung schalten, so daß die last abwechselnd mit der ersten und der zweiten Rückkopplungs= schaltung in Reihe geschaltet wird, und zwar entsprechend dem leitenden Zustand des ersten baw.deß zweiten Transistors, wodurch der Basisemittertriebstrom der Transistoren dem laststrom entspricht.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
Pig-· 1· ein schematisches Schaltbild eines Gleichstromwandlers in einer bevorzugten Ausführungsforni gemäß der Erfindung»
Pig.2 ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausftihrungsform nach Pig.1 in einer Brückengleichrichteranordnungo
Pig.3 ein schematisches Schaltbild eines Gleichstromwandlers in Kollektorgrundschaltung gemäß der Erfindung.
Pig.4 ein schematisches Schaltbild der Ausführungsform nach Fig„3 in einer Brückengleichrichterschaltungo
In Pig.1 sind eine Gleichstromquelle 10 und zwei Transistoren 12 und H dargestellt, die als automatische Schalter wirken und eine Verbindung herstellen, damit ein Strom von der Quelle 10 den Teilen 18 und 20 der Primärwicklung 22 eines Transformators
BAD ORIGINAL 909833/0706
-4'- "■:■■■ '■-
16 zugeführt werden kann. Der Transformator 16 enthält einen Kern 24 aus sättigbares! magnetiechen Werkstoff, der eine hohe Permeabilität hat und ferner eine im wesentlichen rechteckige Hysteresissohleife aufweist, damit seine Sättigungseigensohaften verbessert werden. Die Primärwicklung 22, die die Wicklungeteile 18 und 20 enthält, die durch eine Mittelanzapfung 19 gebildet werden und die Sekundärwicklung 26, die Wicklungsteile 26 und 30 enthält, die durch eine Mittelanzapfung 29 entstehen,' sind auf einen Kern 24 gewickelt.
Der Emitter 32 bzw.34 des Transistors 12 bzw.14 ist mit der positiven Klemme der Spannungequelle 10 verbunden und der Kollektor 60 des Transistors 12 1st mit der einen Anschlußklemme der Primärwicklung 22 und der Kollektor 62 des Transistors 14 mit der anderen Anschlußklemme der Primärwicklung 22 verbunden. Der laetstrom, der abwechselnd durch die Sekundärwioklungsteile 28 und 30 fließt, wird durch zwei RUokfuhrungssohaltungen 40 bzw.42 den Behalttransistoren 12 bEw.14 eugeführt, wodurch sie leitend gemacht werden. Eine der oben erwähnten Rüokkopplungsechaltungen 40 enthält in Reihe geschaltete Widerstände 44 und 46, mit deren 7erbindungspunkt die Basis 48 des Transistors 12 verbunden 1st, so daß der größte Teil der Spitzenumkehrspannung, die an den Widerständen 44 und 46 abfällt, durch die Gleichrichterdiode 50 in der üblichen Weise aufrechterhalten wird. Die andere Rückkopplungeschaltung 42 ist so angeordnet, daß eis mit der oben beschriebenen identisch ist, und sie enthält in Reihe geschaltete Widerstände 52 und 54 und eine Gleichrichter» diode 56, die das äußere Ende des Sekundärwicklungsteiles 30 und die Basis 58 verbindet. Der Kollektor 60 bzw.62 des Transistors 12 bzw.14 ist mit dem äußeren Ende des Primärwioklungeteilee 18 bBw.20 verbunden. Eine Last 64 und ein in Reihe dazu geschalteter Schalter 66 verbindet die Mittelanzapfung 19 bzw.29 der Wicklung 22 bew.26.
909833/070«
Die Transistoren 12 und 14 dienen als automatische Schalter, die abwechselnd die Reihenschaltung vervollständigen, die Strom von der Quelle 10 zu dem Primärwicklungsteil 18 bzw„20 zuführt, und die Rückkopplungsschaltung 40 bzw.42.wird dazu verwendet„ die Schaltzeit des Transistors 12 bzw.14 zu steuern. Wenn der Schalter 66 bei Betriebsbeginn geschlossen wird, dann wird die Last 64 dadurch mit der Ausgangsv/icklung 26 auf der einen Seite und der negativen Klemme der Batterie 10 auf der anderen Seite verbunden<, Da die oben erwähnten Rückkopplungsschaltungen Stromrückkopplungsschaltungen sind und die Transistorsehaltkreise deshalb von selbst eingeschaltet werden, kann man annehmen, daß bei Schließen des Schalters 66, wobei die Schaltung für den Laststrom geschlossen wird, der Transistor 12 leitend wird. Der von der Stromquelle 10 gelieferte Anfangsstrom, der nur beim Schließen des Schalters 66 fließen kann, fließt durch die Stromquelle 10, den Emitter-Basisleitungsweg des Transistors 12, den Widerstand 44 und die Diode 50, den Sekundärwicklungsteil 28, die Last 64, den Schalter 66 und dann durch die negative Klemme der Stromquelle 10, wodurch der lastkreis geschlossen ist. Wenn der Transistor 12 mehr leitend wird, dann entstehen an der Sekundärwicklung 26 des Transformators 16, der von ihm gespeist wird, höhere Spannungen. Die an dem Sekundärwicklungsteil 28 erzeugte Spannung wird der Basisemitterübergangsaone des Transistors durch die Widerstände 44 und 46 zugeführt, damit der Transistor 12 gesättigt wird, während die entgegengesetzt gepolte Spannung, die an dem Sekundärwicklungsteil 30 erzeugt wird, der Basis-Emitterübergangszone dee Transistors 14 durch die Widerstände 52 und 54 zugeführt wird, damit der Traneistor 14 weiter gesperrt wird, entsprechend der relativen Polarität der Wicklungen 22 und 26, wie es durch die Punktzeichen 68 und 70 angedeutet ist· Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Größe der Basis-Emitteransteuerung der Transistoren 12 und 14» die ihre Leitfähigkeit steuert, direkt durch den Strom bestimmt wird, der durch die Last 64 fließt, da der Laststrom während des Betriebes durch den Basis-Emitterstrompfad des Transistors 12 bzw.14 fließt. .
BAD ORIGINAL
909833/076*
Wenn die leitfähigkeit des Transistors 12 erhöht wird, dann wird der Emitter-Kollektorstrom des Transistors 12 weiterhin durch den Wicklungsteil 18 fließen, bis der Kern 24 gesättigt ist. Da bei Sättigung keine weitere Spannung in der Sekundärwicklung 26 induziert wird, geht der Rückkopplungsstrom auf Null und veranlaßt, daß der Transistor 12 nichtleitend und der Transistor 14 leitend wirö. Der Tranaistor 14 arbeitet, wie oben beschrieben, ähnlich wie der Transistor 129 wodurch ein Zyklus wechselnder Leitfähigkeit der Transistoren 12 und 14 entsteht, dessen Periode durch die Sättigungseigenschaften des sattigbaren Transformators 16 bestimmt ist0 Der zwischen die positive Klemme der Spannungsquelle 10 und die Kittelanzapfung 29 geschaltete Kondensator 35 wirkt durch seine gespeicherte ladung, die er der last 64$ während der Zeit, wenn der Transistor 12 bzw.14 von der Sättigung in den nichtleitenden Zustand geschaltet wird, überträgt, und er vermindert ferner den Strom, der von den Transistoren 12 und 14 während der Schaltzeit Übernommen wird»
Wenn der Schalter 66 zum Abschalten der Last 64 geöffnet wird, dann wird der Laststrom und auch der Betriebastrom der Transistor ren 12 und 14 unterbrochen, woduroh beide Transistoren im nichtleitenden Zustand gehalten werden und der Stromquelle 10 keinen Strom entnehmen. Die oben beschriebene Arbeitsweise stellt ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar, woduroh man einen Gleichstromwandler mit hohem Wirkungegrad erhält, der der Stromquelle nu dann Leistung entnimmt, wenn er belastet wird, wobei er die Eigenschaften des automatischen Startens und Anhaltenβ aufweist ebenso wie automatische Steuerung des Transistorbetriebsstromes, ohne daß zusätzliche Rtiokkopplungswieklungen, zusätzliche Transietoren oder Relais verwendet werden müssen.
Fig.2 zeigt eine Aueführungsform der Erfindung in einer Brüokengleichrichterschaltung, deren Arbeiteweise der der Vollweggleichrichterschaltung nach Fig.1 ähnlich ist. Die Schaltung nach Fig.2
909833/070Ü BAD
ist im Aufbau und Betrieb ähnlich der nach Pig.1, mit Ausnahme der Dioden 51 und 55» die zwischen die Anoden der Gleichrichterdioden 50 und 56 gegeneinander geschaltet sind und somit eine Brückengleichriehterschaltung 53 bilden, und der Tatsache, daß die last 64 mit der Verbindungsstelle der Dioden 51 und 55 verbunden ist, die eine Ausgangsklemme der BrÜckengleichrichterschaltung 52L bildet. Dementsprechend wurden den Bauelementen der BrUekengleiehriehterschaltung In Pig.2 Bezugeszeichen gegeben, die denen der4entsprechenden Bauelemente in Pig.1 entsprechen. Die Schaltung nach Pig*2 arbeitet eo gemäß der Erfindung, wie es mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel nach Pig.1 beschrieben worden ist, mit Ausnahme der BrUckengleichrichterechaltung 53» deren Arbeitsweise in der Technik gut bekannt ist und folglich hier nicht wiederholt werden muß.
Pig.3 und 4 stellen die Aueführungeformen der Erfindung mit gemeinsamen Kollektor dar, die den bevorzugten Ausführungsformen nach Pig.1 bzw.Pig.2 entsprechen. Bei Vergleich der Pigo 3 bzw.PIg.4 mit der PIg.1 bzw. Pig.2 sieht man, daß die entsprechenden Schaltungen im wesentlichen ähnlich sind, und dementsprechend gemäß der Erfindung aufgebaut sind. V/enn man die Pig«3 bzw. die Pig.4 mit der Fig.1 bzw. Fig.2 vergleicht, erkennt man, daß die Transistoren 12 und 14 in einer Kollektorgrundschaltung angeordnet sind, wobei ihre Kollektoren 60 bzw.62 mit der negativen Klemme der Gleichstromquelle 10 verbunden sind, so daß die Polarität der Stromquelle 10 entsprechend umgekehrt ist. Widerstände 46 und 54, die dazu dienen, den richtigen Rüokkopplungsstrom dem Transietor 12 bzw.14 zurückzuführen, sind wieder zwischen den Emitter 34 bzw.32 und die Basis 58 bzw.48 geschaltet. Gemäß der umgekehrten Polarität der Stromquelle 10 ist der Kondensator 35 in den Pig.3 und 4 mit seiner negativen Klemme an die positive und nicht an die negative Klemme der Gleichstromquelle 10 angeschlossen^.
- . BAD ORIGINAL
909833/070$
Wie in den Schaltungen nach Fig.1 imd 2 dienern die fr&neistoren ' 12 und 14 in den Schaltungen nach Pig*3 und 4 als automatische Schalter, die abwechselnd die Reihenschaltung- vervollständigen{, die Strom von der Stromquelle 10 den Teilen 18 bzw.PO der Primärwicklung zuführt und es werden Rückkopplungsschaltungen 40 bzw.42 verwendet, die die Schaltzeit der Transistoren 12 bzw. 14 steuern. Man nehme an, daß in Fig. 3 beim Schließen des Schalters 66 für zur Vervollständigung dea Laststromkreises, der Transistor 12 leiten möge. Der Anfangsstrom geht durch die Stromquelle 10, den Primärwicklungsteil 18, den Emitter-Baisleitweg des Tranaistors 12, den Widerstand 44 und die Diode 50, den Sekundarwicklungateil 28, die Last 64 und dann zu der negativen Klemme der Stromquelle 10, wodurch der LastStromkreis geschlossen ist. "'enn der Traneistor 12 mehr leitend wird, dann wird die an dem Sekundärwioklungeteil 28 erzeugte, vergrößerte Spannung der BaeiB^EmitterübergangsEone dee Transistors 12 durch die Widerstände 44 und 46 zugeführt, wodurch der Transistor 12 gesättigt wird, während die entgegengesetzt gepolte Spannung, die an dem Sekundärwicklungsteil 30 erzeugt wird, wie es durch die Funkte 68 und 70 angedeutet let, durch die Widerstände 52 und 54 der Basis-Emitterübergangazone des Transistors 14 zugeführt wird, wodurch der Transistor 14 weiter nichtleitend wird» Somit wird in ähnlicher Weise wie bei den Schaltungen nach Pig.1 und 2 auch in Fig.3 die Grüße des Basis-Emit tersteueretromes, der den Transietoren 12 und 14 zur Steuerung ihrer Leitfähigkeit zugeführt wird, direkt durch den Strom bestimmt, der durch die Last64 fließt.
Die Wandlerschaltung nach Fig.3 arbeitet In ähnlicher Weise wie die Schaltung nach Fig.1, wie es oben beschrieben wurde, so daß ein Zyklus wechselnder Leitfähigkeit in den Transistoren 12 und 14 entsteht, dessen Perlode durch die Sättigungseigenschaft des Sättigungstransformators 16bestimmt ist. Der Kondensator
909833/07^10
wirkt wegen seiner gespeicherten ladling so, daß er der last 64 während der Schaltzwiachenzeit der Transistoren 12 und 14 eine Ladung zuführt und ferner den Strom, der durch die Tran sistoren 12 und 14 fließt, während der Schaltzeit ¥ermindert
Fig»4 zeigt eine Auaführungsform der Erfindung In der Brückengleiohrichterschaltung, die in ähnlicher Weise wie die VuIlweggleichriehteirschaltung nach Fig.,3 arbeitet. Selbstverständ-
*.' "lieh arbeitet die Schaltung nach Fig.4 gemäß der Erfindung, wie es oben· mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel nach Fig.3 beschrieben worden ist, mit der Ausnahme der Brückengleichrichtersohaitung 53» deren Arbeitswelse in der Technik gut bekannt ist,
, ..und folglich nicht in Einzelheiten beschrieben werden muß.
Um die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig.4 zu erklären, wird auf die Beschreibung verwiesen, die weiter oben mit Bezug auf die Arbeitsweise der Ausfuhrungsform nach Fig.2 und 3 gegeben worden ist.
Die neuen Merkmale der oben beschriebenen Wandlerschaltungen nach Fig.1 bis 4 sind besonders nützlich, wenn sie bei Motorwerkaeugen, die vorübergehende Belastungen aufweisen, wie Motorbohrern oder Sägen angewendet werden, die durch Batterien angetrieben werden. Die gegenwärtig verwendeten tragbaren Motorwerkzeuge müssen gewöhnlich bis zu 3 PS entwickeln, damit sie ihre beabsichtigte Arbeit verrichten können. Die gegenwärtig verwendeten "kabellosen" elektrischen Bohrer, die für Arbeitsweise bei niedrigen Gleichspannungen entwickelt sind, entwickeln nur ein sehr begrenztes Drehmoment, das ihre Anwendbarkeit stark begrenzt. Um die Probleme, die mit vorübergehenden Belastungen verbunden sind, zu überwinden, hat man Transistorwechselrichter verwendet, Jedoch war dieser Aufwand größten-' teils nicht erfolgreich, da die transistorisierten Wechselrichter und Wandler der bekannten Ausführungsformen bei großen
BADOBIGINAL 909833/0706
- ίο -
Anfangsstromstößen, die für ein ausreichendes Anfangsdrehmoment erforderlich sind, leicht zusammenbrechen. Ferner erfordern solche transistorisierten Wandler im allgemeinen einen Transformator zusätzlich zum Hauptlelstungstransfor« inator, der die Schalttransistoren speist, und der Lelstungetransformator muß eine genügend hohe Nennleistung haben, damit er die große Anfangsleistung abgeben kann. Ein weiterer Kachteil der gegenwärtig verwendeten Geräte liegt darin, daß die Wandler- oder Wechselrichterschaltungen, die dabei verwendet werden, eingeschaltet sind und unter Strom stehen» wenn keine Last anliegt, wodurch der Schaltungswirkungsgrad stark herabgesetzt wird. Diese ernsthaften Begrenzungen, diV den gegenwärtig verwendeten Wandler- und Wechselrichterschaltungen innewohnen, sind in den Ausführungsformen gemäß der Erfindungc die in den Figuren 1-4 dargestellt sind, nicht vorhanden, da bei ihnen der Transistorsteuerstrom direkt durch den Laststrom bestimmt ist«. Ferner ist wegen der neuartigen Rückführungen schaltungen und der Lastverbindungen nach Pig. 1 - 4 die Ausgangsspannung der V/andlerschaltungen nicht durch die Nenndaten der Sperrspannung des Transistors begrenzt und folglich eigent» lieh unbegrenst.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Ausführungsformen gemäß der Erfindung, die weiter oben beschrieben worden sind, besteht darin, daß hohe TranBistorschaltfrequenzen möglich sind., wodurch der Leistungstransformator sehr klein gehalten und die- Masse und das Gewicht vermindert werden kann, Beieplelswelse wird bei einer bekannten Wandlerschaltung ein Leiatungstransforniator mit einem 2,5 cm hohen Stapel von 295 ■ cm Lamellenbleslisn verwendet„ der böi 60 Tft-z eine Ausgangsleistung von etwa 30 YA abgibt„ Der gleichgroße Transformator
90^833/0706
\ ; - 'BAD
kann jedoch, wenn er in einer Au3führung3i.'orjn gemäß der Erfindung verwendet'wird, ein 5 Ampere - 120 Volt Motorwerkseug antreiben» das eine Betriebobelastung von 600 VA hat.
Sin weiterer Vorteil der hier angegebenen Ausführmigsformon liegt darin, daß die Last an die negative Klemme der StroEi(±uelle in den Figuren 1 imd 2 und an die positive Klammo In äen Figuren 3 und 4 angeschlossen ist, wodurch eich die Batterieapannung zur AusgangsspannungP die von der Sekundärwicklung abgegegeben wird, addiert, wodurch sich der Wirkungegrad der Wandler-Bchaltung weiter erhöht.
BAD ORIGINAL
909833/070f

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    J)) Stromversorgung.1;',andler g e k e η η a e i c h η β t durch einen ersten und einen zweiten Transistor (12S -H) e-eine Gleichstromquelle (10) nil,- Ewe! Ausgangsklemmen,,, eine· Last (64)f einen sättigbaren Transformator (16) mit einer.Primärwicklung (22) und einer. Sekundärv/icklung ' (26) f wobei die Primärwicklung mindestens aus einem ersten Teil (18) und einem zweiten Teil (20) besteht und die Sekundärwicklung (26) zwei Anschlußklemmen (28, 30) hat„ durch Einrichtungen, die den Eraitterkollektorleltweg (32j. 60) des ersten Transistors (12) mit der Gleichstromquelle (10) und dem ersten Teil der Primärwicklung (22) verbinden, Einrichtungen« die den Emitterkollektorleitweg des Transistors mit der Gleichstromquelle (10) und dem aweiten Teil der Primärwicklung in Reihe schalten, eine erste Vorspannungsquelle (46) zwischen der Basis und dem Emitter des ersten Transistors (12), eine erste Rückkopplungsschaltung (40)? die mit einer der Sekundärwicklungsausgangsklemmen (26) und der ersten Vorspannungsquelle (46) in Reihe geschaltet ist, eine zweite Vorspannungsquelle (54)» die zwischen die Basis und den Emitter des zweiten Transistors (14) geschaltet sind, eine zweite Rückkopplungsschaltung (42)» die mit der anderen Sekundärwicklungsausgangsklemme (30) und der zweiten Vorspannungsquelle (54) in Reihe geschaltet ist, und durch Einrichtungen (66), die die last (64) mit einer der Ausgangsklemmen der Gleichstromquelle (10) und der Sekundärwicklung (29) verbindet, wodurch der Steuerstrom, der abwechselnd zwischen der Basis und dem Emitter des ersten Tranaistore (12) und des zweiten Transistors (14) fließt, durch den Strom, der durch die Last (64) geht, bestimmt ist« ·
    ; .■"■·.". - ■ '■ ' 8AD 909833/070i
    2} Wandler nach Anspruch 1, dad u r c .Ii g e Ic e si η ■=- ζ ei c h η β t, daß doppelseitig geriohiefce und Im wesentlichen impedanzfraie Einrichtungen eine iaat mit einer der Ausgangsklemmen einer Stromquelle und dan Yerbindungapunkt des ersten und aweitan Sskundärwicklungatailoa vsrbi/idenp no daß die last abwechselnd mit der ersten und aweiten Eüok-v kopplungsschaltung in Reihe geschaltet wird, entsprechend dam leitenden Zustand des ersten bzw.dee zweiten Transistors,
    3) Wandler nach Anspruch 1, dadurch g β k β η η ~ z e i ch η e t, daß ein Brückengleichrichter mit. den Aus« gangsklemmen der Sekundärwicklung verbunden ist, und daß doppelseitig gerichtete und im wesentlichen impedanzfreie Einrichtungen die last zwischen dem Brückengleichrichter und eine der Ausgangsklemmen der Gleichstromquelle schalten, so daß die tast abwechselnd mit der ersten und der zweiten Rückkopplungeschaltung in Reihe geschaltet wird, entsprechend dem leitenden Zustand des ersten bzw.des zweiten Transistors.
    i.I
    4) Wandler nach Anspruch 1,2 und 3» dadurch ge kennz e ii c h η e ti daß die Verbindungen zu der Last einen- Schalter enthalten, der mit der Last in Reihe geschaltet ist und wahlweise betätigt werden kann, so daß Strom durch die last fließt.
    5) Wandler nach einem der Ansprüche 1 bi3 4, d a'd u r c h
    g 6 k e n-jn' ζ e JL c h η e t, daß der sättigbare Transformator einen !Kern) mit einer rechteckigen Hysteresisschleife hat0
    6}"' Wandler nach! einem der Ansprüche 1 bis 5, dad ure h g e k e η ή ζ eji c h η e t, daß weiterhin ein Kondensator zwischen die andere Aus^angsklemms der Gleichstromquelle Und eine Seite der last geschaltet ist3
    BADORfGINAL
    909833/0706
    7) Wandler nach ..einem- der Ansprüche 1 bis ό, d a du r ο h g e k β η ηζ e i c h η e t , daß als srste Rückkopplirags*» Bohaltung einen Widerstand enthält, d&T eine der Ausgangsklemmen der Sekundärwicklung und die Baeia des ai'öten Transistoi'ö ver~ bindet, daß eine ·■ er ate Diode zu dem erafcen 1Vi(Ieinstand parallel geschaltet und eo gepolt iat, daß die Größe des PO-tsntla?.8 der Stromquelle und des Laatpotentiala nicht durch den Sperrspannungswert des ersten Translators begrenzt 1st, daß die zweite Rückkopplungsschaltung einen zweiten ν/ideretand enthalte der die andere Ausgangskleinme der Sekundärwicklung und die Basis des zweiten Transiat'ors verbindet und daß eins zweite Diode zu dem zweiten Widerstand parallel geschaltet ist und so gepolt ist, daß die Amplitude des Potentials der Stromquelle und des kastpotentials nicht durch den Sperrspannungswert des zweiten Transistors begrenzt wird.
    8) Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da d u rc h . g e k & η η ζ e i ohne t , daß die erste Vorspannungsquelle einen dritten Widerstand enthält, der zwischen die Basis und den Emitter de3 ersten Transistors geschaltet ist und daß die zweite Vorspannungsquelle einen vierten Widerstand enthält, der zwischen die Basis und den Emitter des zweiten Transistors geschaltet ist«
    9) Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzei c hl η e t, daß der Brückengleichrichter eine erste bz?/. zweite Diode enthält, die dem ersten bzw.dem zweiten Widerstand parallel geschaltet sind und so gepolt sind, daß die Potentiale der Stromquelle und der last nicht durch die Sperrspannungswerte des ersten bzw. des zweiten Transistors begrenzt sind, daß eine dritte und eine vierte Diode gegeneinander in Reihe geschaltet sind, daß die so geschalteten Dioden zwischen die Ausgangsklemmen der Sekundärwicklung geschaltet sdnd, und daß das eine Ende der last mit der Verbindungsstelle der dritten und vierten Diode verbunden ist» " /
    ■ ■ .. / BAD
    9O9833/O70J
    Leerse ite
DE19661538779 1965-12-22 1966-11-30 Stromversorgungseinrichtung Pending DE1538779A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US51554265A 1965-12-22 1965-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1538779A1 true DE1538779A1 (de) 1969-08-14

Family

ID=24051765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661538779 Pending DE1538779A1 (de) 1965-12-22 1966-11-30 Stromversorgungseinrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3453520A (de)
DE (1) DE1538779A1 (de)
FR (1) FR1510939A (de)
GB (1) GB1141060A (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873904A (en) * 1974-03-21 1975-03-25 Motorola Inc Automatic turn-on circuit for a DC to DC down converter
JPS5158615A (en) * 1974-11-19 1976-05-22 West Electric Co Chokuryu chokuryuhenkankairo
US4051413A (en) * 1976-05-26 1977-09-27 Abadie Henry J L Transistorized static inverters
US4296461A (en) * 1979-01-29 1981-10-20 Duracell International Inc. Battery package with DC to DC converter
US4563616A (en) * 1983-06-13 1986-01-07 Stevens Carlile R Non-saturating, self-driven switching inverter for gas discharge devices
US5109328A (en) * 1989-10-24 1992-04-28 Kijima Co., Ltd. Push-pull inverter employing current feedback
ITTO20030578A1 (it) * 2003-07-25 2005-01-26 St Microelectronics Srl Convertitore push-pull, in particolare per

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL250980A (de) * 1960-04-28 1900-01-01
NL135266C (de) * 1960-06-29
US3149291A (en) * 1960-10-06 1964-09-15 Bell Telephone Labor Inc Transistor core converter with current feedback
GB994808A (en) * 1961-07-05 1965-06-10 Hoover Co Improvements relating to electric converters
US3213346A (en) * 1962-11-23 1965-10-19 King Radio Corp Transistor power supply
US3297934A (en) * 1963-09-16 1967-01-10 Bell Telephone Labor Inc Current feedback converter with automatic overload protection
US3383624A (en) * 1965-03-31 1968-05-14 North American Rockwell Autotransformer power supply

Also Published As

Publication number Publication date
GB1141060A (en) 1969-01-22
US3453520A (en) 1969-07-01
FR1510939A (fr) 1968-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0396125B1 (de) Durchflusswandler
DE4125510A1 (de) Schaltungsanordnung mit einem schaltnetzteil
DE1463876A1 (de) Starkstrom-Zerhackerschaltung mit Festkoerper-Bauelementen
DE2728377A1 (de) Schaltungsanordnung zur umwandlung von elektrischer energie
DE1763835A1 (de) Wechselrichter
DE3231788C2 (de) Ansteuerschaltung für elektronische Leistungsschalter
DE1808881A1 (de) Umschaltsystem
DE1283349B (de) Wechselrichterschaltung fuer Mehrphasenwechselstrom
EP0521901B1 (de) Einrichtung zur unterbrechungsfreien stromversorgung
DE1538779A1 (de) Stromversorgungseinrichtung
DE1538238A1 (de) Wechselrichter
DE3418362C2 (de)
DE3311737C2 (de) Elektronisches Schaltnetzteil
EP0146832B1 (de) Abschalteinrichtung für einen selbstschwingenden Sperrwandler
DE3942427A1 (de) Schaltungsanordnung zum aufbau unterbrechungsfreier stromversorgungseinheiten
DE4237843A1 (de) Schaltungsanordnung zum Betreiben einer induktiven Last
DE2714152A1 (de) Schaltungsanordnung zur erzeugung von spannungen mit wechselnder polaritaet aus einer gleichspannung
DE112017002977T5 (de) Elektronische steuereinheit
DE1901859A1 (de) Gleichstromversorgungsgeraet
DE3904297C2 (de)
DE2144974C3 (de) Stromversorgungseinrichtung
DE2413209A1 (de) Verfahren zur erzeugung einer konstantspannungscharakteristik in einem transistorisierten stromversorgungsgeraet
DE2801141A1 (de) Wechselrichterschaltung
CH570734A5 (en) Inverter cct for bipolar voltage pulses - has transformer control switch for magnetic storage used for automatic primary voltage polarity reversal
DE102020119598A1 (de) Schaltungsanordnung mit aktiver Gleichrichterschaltung und deren Anwendung in einer Synchronmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971