DE2046462C - Geregelter Gleichspannungswandler - Google Patents
Geregelter GleichspannungswandlerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichinnungswandler
zur Lieferung einer geregelten .'ichspannung mit einem I.eistungsoszillaior, der
:r einen Transformator magnetisch mit einem cm"esonanz-Spaniungskonsianthalter gekoppelt ist,
J mit einer in Abhängigkeit von der Ausgangsidispannune
selbsttätig gesteuerten Einrichtung Verstellung tier Frequenz des Lcistungsos/illators.
Ein solcher Wandler ist bekannt (USA.-Patentrift 3 KW 133). Derartige Gleichspannungswandler
halten als wesentlichen Bestandteil bekanntlich : 1 selbsterregten Wechselrichter. Selbsterregte
tische Wechselrichter enthalten bekanntlich
Leistungsoszillatoren zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine sinus- oder rechteckförmige
Wechselspannung. Diese Wechselrichter können ferner einen Leistungsregler enthalten und zur Um-Wandlung
einer Gleichspannung von einem Spannungswert in einen anderen Spannungswert mit einer
nachfolgenden Gleichrichterschaltung verbunden sein. Solche statischen Wechselrichter werden für
Anwendungen im niedrigen Leistungsbereich häufig
ίο in Gegentaktschaltung /erwendet, wobei zwei abwechselnd
betätigte elektronische Schalter zum periodischen Öffnen von entgegengerichteten Stromwegen
vorgesehen sind. Die Stromwege ermöglichen einen Strotnfluß durch die Primärwicklung eines
Ausganestransformators in entgegengesetzten Richtungen,
wodurch an der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators eine Spannung wechselnder
Polarität induziert wird. Die Umschaltung der elektrischen Schalter erfolgt durch eine Rückkopplungseinrichtung.
Der selbsterregte Gegentaktwechselrichter kann in zwei Betriebsarten betrieben werden. Bei der ersten
Betriebsart wird der Transformator innerhalb seines linearen Breiches magnetisiert, während bei der
zweiten und bevorzugten Betriebsart der Transformator derart magnetisiert wird, daß eine Sättigung
in entgegengesetzten Richtungen während aufeinanderfolgender Perioden erfolgt. Die Schaltfrequenz
eines in der zweiten Betriebsart betriebenen Wechselrichters wird durch den Spannungswert der
Speisespannunesquelle sowie die Kennwerte des sättigbaren Transformators bestimmt. Bei der ersten
Betriebsart verursachen neben Schwankungen der Eingangsspannungen auch Lasts^hwankungen unerwünschte
Änderungen der Umschaltfrequenz des Wechselrichters bzw. des Leistungsoszillators.
Es ist ferner allgemein bekannt, bei Regeleinrichtungen für Wechselspannungen Eisenresonanz-Spannungskonstanthalter
zu verwenden, die sich vor allem durch ihren einfachen Aufbau mit einer minimalen
Anzahl von Bauelementen auszeichnen und bei Veränderungen der Eir.gangsspannung eine gute
Regelung der Ausgangsspannung ermöglichen. Die Regelung ist jedoch bei Frequenzänderungen der
Eingangsspannung oder bei Laständerungen unzureichend. Auf Grund dieser Nachteile ist die Verwendung
von F.i^nresonanz-Spannungskonstanthaltern bei Umformern von ungeregeltem Gleichstrom
in einen Gleichstrom mit wählbarer konstanter Amplitude wenig gebräuchlich. Wie voranstehend
bereits erwähnt ist, verändert sich die Frequenz eines selbsterregten Wechselrichters mit einem
Leistungsoszillator in Abhängigkeit von der Eingangsgleichspannung und gegebenenfalls der Last.
Wenn daher die Ausgangsspannung eines derartigen Wechselrichters auf den Eingang eines Eisenresonanz-Spannungskonstanthalters
gekoppelt wird, würde sich die Ausgangsspannung des Eisenresonanz-Spanntingskonstanthalters
in Abhängigkeit von den Frequenzänderungen des Leistungsoszillators andern.
Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bei dem bekannten Gleichspannungswandler (USA.-Patentschrift
3 109 133) mit einem selbstcrrcgtcn Leistungsoszillator,
einem EisenrescMianz-Spannungskonstanthalter und einem Gleichrichter eine Verstellung dci
Oszillatorfrequenz zur Regelung der Ausgangsgleichspannung in Abhängigkeit von der Ausgangs·
Abspannung vorgesehen. Die Verstelluns erfolgt •u'ls eines stetigen Steuergleichstrums durch die
vuerwicklung einer Drosselspule mit nichtünearer
niilinie, wobei durch Verändern der Amplitude - Steuergleichstroms die Induktivität der Drosselte
verstellt wird, die in Serie mit einer .insformatorwicklung des Leistungsoszillators ge-
:ialtet ist.
llievbei ist der schlechte elektrische Wirkungsgrad
diteilig, da der Steuerstrom der Drosselspule eine achtliche Steuerleistung verbraucht. Ein weiterer
wirtschaftlichkeitsfaktür besteht darin, daß der -rn des Eisenresonanz-Spannungskonstanthalters
völlig gesättigten Bereich betrieben wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen !.ichspannunRswandler der eingangs genannten Art i wählbar konstanter Amplitude zu schaffen, eher mit einem geringeren wirtschaftlichen Auf-.iiJ und bei geringeren Verlusten gute Konstant- :clung der Ausgangsgleichspannung aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem solchen GleichannungswandlT erfindungsgemäß dadurch gelöst, .:ü die Einrichtung zur Verstellung der Frequenz ^ einer parallel zum Ausgang des Leisiungs-/illators liegenden Reihenschaltung einer niedrigen npedanz und eines steuerbaren Schalters und aus iier ein Zeitverzögerungsglied aufweisenden Steuerirrichtung für Jen Schalter von der Art besteht, .uiP> der Schalter verzögert nach Beginn jeder Halbelle des Leistungsoszillators ein Einschaltsignal erhalt, und daß die Verzögerung des Zeitverzögerungstjiedes in Abhängigkeit von der Ausgai.gsspannung sjlb-ttälig verstellbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen !.ichspannunRswandler der eingangs genannten Art i wählbar konstanter Amplitude zu schaffen, eher mit einem geringeren wirtschaftlichen Auf-.iiJ und bei geringeren Verlusten gute Konstant- :clung der Ausgangsgleichspannung aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem solchen GleichannungswandlT erfindungsgemäß dadurch gelöst, .:ü die Einrichtung zur Verstellung der Frequenz ^ einer parallel zum Ausgang des Leisiungs-/illators liegenden Reihenschaltung einer niedrigen npedanz und eines steuerbaren Schalters und aus iier ein Zeitverzögerungsglied aufweisenden Steuerirrichtung für Jen Schalter von der Art besteht, .uiP> der Schalter verzögert nach Beginn jeder Halbelle des Leistungsoszillators ein Einschaltsignal erhalt, und daß die Verzögerung des Zeitverzögerungstjiedes in Abhängigkeit von der Ausgai.gsspannung sjlb-ttälig verstellbar ist.
Hei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Impedanz eine Drossel und als Schalter ein Triac
vorgesehen und die Reihenschaltung dieser beiden Elemente parallel an eine gesonderte Sekundärwicklung
des Transformators angeschlossen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Verzögerungsglied aus der zu der gesonderter
Sekundärwicklung des Transformators ebenfalls parallelgeschalteten Reihenschaltung eiiies
variablen ohmschen Widerstandes und eines Kondensators besteht und die Verbindung zwischen dem
Widerstand und dem Kondensator über ein Schwellwertglied an die Steuerelektrode des Triacs angeschlossen
ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der variable Widerstand aus einem
festen Widerstand und der za diesem Widerstand über eine Gleichrichterbrückenschaltung parallelgeschalteten
Emittcr-Kollektor-Strecke eines Transistors besteht und die Emitter-Basis-Strecke dieses
Transistors von einem Teil der Ausgangsgleichspannung des Gleichspannungswandlers beaufschlagt
ist.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert; es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines in dem erfindungsgemäßen Gleichspannungswandler enthaltenen
Wechselrichters;
F i g. 2 A, 2 B zeigen Spannungszeitdiagramme der Ausgangswechselspaiinung eines mit üblichem Sättigungskern
arbeitenden Wechselrichters und eines Wechselrichters gemäß Fig. 1;
F i g. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Gleichspannungswandler.
Der in F i g. 1 dargestellte Wechselrichter mit einem Leistungsoszillator wird von einer ungeregelten
Gleichspannungsquelle 1, beispielsweise einer Batterie, gespeist, welche einerseits mit den Emitterelektroden
zweier Schalttransistoren 10 und 20 und andererseits mit einer iMittelanzapfung 34 der
Primärwicklung 33/35 eines sättigbaren Ausgangstransformators 5 verbunden ist. Die Anschlußklemmen
33 und 35 der Primärwicklung führen jeweils zu einer Kollektorelektrode der beiden Schalttransistoren
10. 20, die durch abwechselndes Umschalten in den leitenden Zustand eine wechselnde
Magnetisierung des Transformatorkernes in entgegengesetzten Richtungen und damit eine rechteckförmise
Wechselspannung an den Ausgangsansd iii'-sen 51, 52 des Wechselrichters erzeugen. Solange
der Kern des Transforrr :ors 5 innerhalb des linearen Magnetisierungsbereiches arbeitet, wird er
von einer parallel zu Anschlüssen 38 und 39 der Sekundärwicklung angeordneten Frequenzverstelleinrichtung
15 in der Weise beeinflußt, daß der Transformator 5 wie ein Sättigungstransformator arbeitet,
ohne in den Sättigungsbereich zu kommen. Die Umschaltung der Haibwellen wird dabei
durch die Frequenzverstelleinrichtung erzielt. Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach F i g. 1
soll nachfolgend unter Beschreibung eines typischen Betriebszyklus erläutert werden.
Es wird dabei angenommen, daß der Wechselrichter bereits in Betrieb ist. Zunächst soll sich der
Schalttransistor 10 in seinem leitenden Leitungszustand und der Schalttransistor 20 in seinem Sperrzustand
bzw. nichtleitenden Zustand befinden. In Abhängigkeit von der Gleichspannung an der
Spannungsquelle ,1 fließt ein Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors 10
und die primäre Transformatorteilwicklung 33/34 zurück zu der Quelle 1. Dieser Strom steigt so lange
an, bis er.durch die Impedanz der Sekundärwicklung 38/39 entsprechnd dem Übersetzungsverhältnis begrenzt
wird. Während des Stromanstiegs wird in der Transformatorwicklung 31/32 eine Spannung infolge
der magnetischen Kopplung mit der primären Transformatorwicklung 33/34 induziert. Die an der
Wicklung 31/32 anstehende Spannung wird der Basiselektrode11 des Schalttransistors 10 zugeführt
und treibt diesen noch weiter in Richtung auf seinen Sättigungszustand.
Die an den Anschlüssen 38 und 39 der sekundären Transformar.orwicklung 38/39 durch den Strom in der
Teilwicklung 33/34 induzierte Sekundärspannung beeinflußt die Frequenzverstellcinrichtung 15 in der
Weise, daß bei einem bestimmten Wert der Sekundärspannung die sekundäre Transformatorwicklung
38/39 kurzgeschlossen wird, wodurch die Wcchselrichterausgangsspannung
sprunghaft auf Null zurückgeht.
Die Frequenzverstellcinrichtung 15 enthält als Zcitverzögeru'igsglied ein RC-Zeilglied mit einem
veränderlichen Widerstand 41 und einem Kondensator 42, das parallel zu der Sekundärwicklung 38/39
angeordnet ist. Der Kondensator 42 wird aus der Sekundärwicklung 38/39 aufgeladen, wobei die Ladegeschwindigkeit
vom eingestellten Widerstandswert
des Widerstandes 41 abhängig ist. Die Frequcnzverstelleinrichtung
15 enthält ferner eine Reihenschaltung aus einer Impedanz in Form einer Drossel 43 und einem Schalter in Form eines Triacs 46,
5 6
welche ebenfalls parallel zu tier Sekundärwicklung Schalttransistor 20 sperrt. Die gleichzeitig an de>-
38/3'y angeordnet ist. Die Steuerelektrode 64 des Wicklung 31/32 induzierte Gegenspannung schaltet
Triacs 46 ist über ein Schwcllwertgiicd in Form von den Transistor iO durch, so daß der beschriebene
zwei rcihcngcschaltctcn und entgegengesetzt gcpoltcn Zyklus erneut beginnt. Zum weiteren Verständnis
Zenerdioden 44. 45 mit dem Kondensator 42 ver- 5 der Erfindung ist in Fi g. 2 B die Ausgangsspannung
bunden. Die Wirkungsweise des Triacs 46 entspricht des vorangehend beschriebenen Wechselrichters dar-
der Wirkungsweise von zwei antiparallelgcschaltetcn gestellt, der in Fig. 2 A die Ausgangsspannung eines
Thyristoren, die über eine gemeinsame Steuer- bekannten, mit Sättigungstransformator arbeitenden
elektrode gezündet werden. Wechselrichters zum Vergleich gegenübergestellt ist.
Bei Erreichen einer bestimmten Ladung des Kon- io Die Spannungskurven I, II, III gemäß Fig. 2A
densators 42 überschreitet die Kondcnsatorspannune geben das Frequenzverhalten eines Wechselrichters
den Schwellwert der in Gegenrichtung zu der bc- mit einem sättigbaren Transformator bei sich ändcrntrcffcnden
Kondensatorspannung gcpoltcn Zener- der Versorgungsglcichspannung wieder. Bei einer
dioden 44, 45, wodurch im vorliegenden Fall die stetigen Verringerung der Versorgungsgleichspannung
Zcncrdiode 44 leitend wird und die Kondensator- 15 nimmt die Umschaltperiode Tx, T2 bzw. T3 zu, wospannung
der Steuerelektrode 64 des Triacs 46 zu- durch eine Frequenzverringerung der Frequenz der
führt. Der Triac 46 zündet und schließt die Drossel Spannungskurven bedingt ist. Da jedoch die Sätti-43
parallel zu der Sekundärwicklung 38/39. Die gungskennwerte des Transformatorkernes festliegen,
Drossel 43 weist eine geringe Impedanz auf, so sind die Spannungs-Zeitflächen Ax, A2, ΑΛ der
daß die Sekundärwicklung 38/39 praktisch kurz- ao Kurven I, II, III gleich. In Fig. 2B 'geben die
geschlossen ist und die Spannung an der Sekundär- Kurven I, II, III das einstellbare Frequenzverhalten
wicklung 38/39 sehr schnell auf einen vernachlässig- eines Wechselrichters, wie er bei dem erfindungsbar
kleinen Wert abnimmt. gemäßen Gleichspannungswandler verwendet ist, bei
Da die Drossel 43 trotz der Klemmenspannung einer Verringerung der Versorgungsgleichspannung
Null an der Sekundärwicklung 38/39 ihren Strom 45 in der gleichen Weise wie oben wieder. Die Schaltzunächst
weitertreibt, wird in der Sekundärwicklung pcrioden Tx, T2, T3 der Kurven I, II, III sind gleich
38/39 eine Gegenspannung induziert, welche über groß, während sich die Spannungs-Zeitflächen der
die Transformatorwickiung 3i/32 an die Basis- Ausgangsspannungcn mit abnehmendem Wert der
elektrode 11 des Schaltlransistors 10 gelangt und Versorgungsspannung verringern. Die Spannungsdicscn
rasch in seinen Sperrzustand oder nicht- 30 Zeitflächen der Ausgangsspannungcn werden daleitcndcn
Zustand umschaltet. Gleichzeitig wird auch durch geändert, daß bei einer Verringerung der Verin
der Transformatorwicklung 36/37 eine Spannung sorgungsgleichspannung die Zeitkonstante des Verinduziert,
die auf die Basiselektrode 21 des Schalt- zögerungsgliedcs der Frequenzverstcllcinrichtung 15
transistors 20 gelangt und diesen in den leitenden in Abhängigkeit von der Ausgangsgleichspannung
Zustand schaltet. Wenn sich der Drosselstrom auf 35 selbsttätig ebenfalls verringert wird. Die Schaltden
Wert Null abgebaut hat. erlischt der Triac 46 frequenz des beschriebenen Wechselrichters wird
und befindet sich damit wieder im Sperrzustand. also dadurch verstellt, daß die Ladegeschwindigkeit
Durch die Umschaltung des Schalttransistors 20 des Kondensators 42 verändert wird. Durch Ver-
in den leitenden Zustand fließt ein Strom von der stellen der Schaltfrcquenz des Wechselrichters in
positiven Klemme der Spannungsquellc 1 über die 40 Abhängigkeit von Änderungen der Ausgangsgleich-
Kollcktor-Emittcr-Streckc des Schalttransistors 20 spannung kann die Ausgangsglcichspannung untci
und die primäre Transformatorwicklung 34/35 zu Verwendung eines nachstehend beschriebenen Eisen
der negativen Klemme der Spannungsquellc resonanzrcglers auf einen wählbar konstanten Wert
Während des Stromanstiegs des primären Trans- geregelt werden.
formatorstroms wird in der Transformatorwickiung 45 Der erfindungsgemäße Glcichspannungswandlci
36/37 eine Spannung induziert, die ihrerseits einen nach Fig. 3 enthält den in Fig. 1 dargestellter
ansteigenden Strom zur Folge hat. Dieser Strom in Wechselrichter, wobei zur Verstellung der Zeit
der Transformalorwicklung 36/37 gelangt auf die konstante des Verzögerungsgliedcs der Frequenz
Basiselektrode 21 des Schalttransistors 20 und treibt verstelleinrichtung 15 eine Rückkopplung von dei
diesen durch Erhöhung der Spannung in Durchlaß- 50 Ausgangsglcichspannung des Umformers auf di<
richtung in Richtung auf seinen Sättigungszustand. Frequenzverstellcinrichtung 15 vorgesehen ist. Dci
Während des Stromanstiegs durch den Transistor Leistungsoszillator ist mit 50 bezeichnet.
20 wird eine Spannung an der sekundären Trans- Zur Erzeugung der Ausgangsgleichspannung zwi
formatorwicklung 38/39 induziert, welche die ent- sehen den Anschlüssen 81 und 82 des Umformer
gegengesetzte Richtung zu der zuvor induzierten 55 dient die von einer zusätzlichen Transformator
Spannung aufweist. In Abhängigkeit von dieser in- wicklung 61/63 gespeiste Gleichrichterbrücke 66. Di<
duziertcn Spannung fließt ein Strom durch die Zeit- Rückkopplung erfolgt mittels einer Einrichtung K
schaltung, welcher den Kondensator 42 in entgegen- zwischen den Ausgangsanschlüssen 81, 82 und de
gesetzte Richtung zu der vorangegangenen Auf- Frequenzverstelleinrichtung 15.
ladungsrichtung auflädt. Bei Erreichen des Schwell- 60 Die Einrichtung 16 enthält einen Schalttransisto
wertes der entgegengesetzt gepolten Zenerdioden 44 70, welcher gegenüberliegende Anschlüsse a, c eine
durch die Kondensatorspannung wird der Steuer- Briickcngleichrichlers 65 verbindet. Die beidei
elektrode 64 des Triacs 46 ein Zündstrom zugeführt. anderen Anschlüsse b, d des Brückengleichrichtcr
so daß dieser in seinen Leitzustand geschaltet wird. 65 sind mit den Klemmen eines Festwiderstandes 4'
Durch die Zündung des Triacs 46 wird die Drossel 65 in dem Ladestromweg des Kondensators 42 ver
43 parallel zu der Wicklung 38/39 geschaltet und bunden. Die Basiselektrode 71 des Schalltransistor
induziert in der üben beschriebenen Weise eine 70 wird vor einem Potentiometer 75 gespeist
Gegenspannung an der Wicklung 36/37, welche den welches zwischen die rtusgangsanschlüsse81,82 gc
schallet isi , Dk- I inilKiclcklroilf 72 des Schalt- Siiltigungslhiß, welcher sich daher unabhängig von
transistors 70 isl einerseits über eine /.cncidiode 67 dem Kern der Wicklung 38/3·) ausbilden kann. Die
mil dem Aiisgangsaiischluß 81 und andererseits über mit den Anschlüssen 61 und 62 der Wicklung 61 63
ei ca ti VVideisiand 74 mit dem Ausgangsanschluß 82 verbundene <
üeidiricl.terbrücke 66 liefert eine
verbunden, wodurch ein weiterer Nebcnsehluil dei 5 (ilcichspaimiing, deren Welligkcitsnnteil durch den
Ausgangsansdilüssc 81. 82 \orhanden isi. Durch die Glältungskoiulensalor 73 verringert win'. Die s-e
Zenerdiodc 67 Ικμΐ ;m del Kiiiillerdcktmde 72 cmc glättete Gleichspannung wird den Ausgangs
Spannung an. die um die Schwellspanniing der anschlüssen 81, HZ zugeführt, welche an eine nicht
Zencrdiode kleiner als die Ausgangsgleiclispamumg dargestellte Verbraiichcrschaltung angeschlossen sein
ist. tine Änderung der Atisgangsgleichspannung io können.
ändert somil auch clic KmUtCr-ZBaSiS-Vorspannung Die Wirkungsweise der Rückkopplungscinrichtung
des Transistors 70 und damit wiederum den Gesamt 16 zur Regelung der Ausgangsgleichspannung an den
widerstand des l.adestromwegcs für den Konden- Anschlüssen 81,82 soll nachstehend an Hand des
sator42. Verhaltens des Wechselrichters auf eine Änderung
Wie bereits erwähnt wurde, ist die Schallfreqiienz 15 seiner Versorgungsglcichspannung erläutert werden.
des Wechselrichters 50 von der Spannung der Wenn beispielsweise die Vcrsorgungsspannimg des
Glcichspannungsquelle 1 sowie der I.adegeschwindig- Wechselrichters SO zunimmt, vergrößert sich dessen
keit des Kondensators 42 bestimmt. Durch die Schaltfrcqucnz. Diese Zunahme der Schaltfrcqucn/
periodische Umschaltung des Wechselrichters SO beruht darauf, daß erhöhte Spannung den Konden-
wird an der Transformatorwicklung 38/39 eine 20 sator 42 schneller auf den Spannungswert lädt, bei
rechteckförmige Wechselspannung erzeugt, die in welchem die simulierte Sättigung der Wicklung 38/3·)
ähnlicher Form auch an der Transformalorwicklung auftritt. Mit Anwachsen der Frequenz, bei welcher
61/63 ansteht, da die Spannungs-Zcitflächc sowie die die Sättigung auftritt, vergrößert sich der Glcich-
rcchtcckförmigc Ausgangsspannung der Wicklung spannungsmittclwert der an der Transformator-
38/39 magnetisch mit der Wicklung 61/63 gekoppelt »5 wicklung anliegenden Wechselspannung 61/62 Da
i.',. Die Wicklung 61/63 weist eine Mittelanzapfung die gleichbleibenden Spannungs-Zcitdächen der peri-
62 auf, die zusammen mit dem Wicklungsanschluß odischen rcchtcckförmigcn Ausgangsspannung an der
61 mit der Gieidificmürbruckc 66 verbunden ist Wicklung 61/62 nun bei einer höheren Frequenz er-
Parallcl zu den WicklungsanschlUscn 61 und 63 ist zeugt werden, steigt demgemäß die Größe der Aus-
cin Kondensator 68 vorgesehen. Zusammen bilden 30 gangsglcichspannung an den Anschlüssen 81, 82.
diese Bestandteile einen Kiscnrcsonan/.-Spannungs- Diese Vergrößerung der Ausgangsgleichspannung
konstanthalter 69. Die magnetischen Nebenschlüsse bewirkt über die Einrichtung 16 eine Veränderung
60 der Wicklung 61/63 ergeben eine ausreichende der Ladegeschwindigkeit des Kondensators 42 und
Isolation von den Wicklungen des Wechselrichter- damit der Spannungs-Zeitflächc der Wechselrichter-
transformalors, um eine Sättigung im Bereich der 35 ausgangsspannung.
Wicklung 61/63 zu ermöglichen. Der Magnetkern Die Zenerdiodc 67 der Einrichtung 16 !iah die
der Wicklung 61/63 des Hisenresonanz-Spannungs- Emitterelektrode 72 auf einer festen Bezugsspannung,
konstanthalten 69 wird in entgegengesetzten Rieh- Da die Ausgangsglcichspannung sich an den Antungen
während jeweils zwei aufeinanderfolgender Schlüssen 81, 82 in dem obigen Beispiel vergrößerte
Spannungshalbwellen der Wechselrichter-Ausgangs- 40 liefert das Potentiometer 75 eine höhere Spannung,
spannung gesättigt. Diese Sättigung bewirkt, daß die während gleichzeitig die resultierende, an die Basi^
magnetische Kopplung der Sekundärwicklung 38/39 des Transistors 70 gelangende Spannung eine Zu
mit der Wicklung 61/63 während jeder Halbwolle nähme der Impedanz der Kollcklor-/L:miUer-Streckc
konstant ist. Der einzige Parameter, der eine Vcr- des Transistors 70 bewirkt. Dadurch wird auch dei
änderung der Ausgangsspannung bewirkt, ist die 45 Widerstand im Ladekreis des Kondensators 42 er
von der Wechsclrichterschaltfrequenz bestimmte höht, so daß die Ladedauer des Kondensators 42 er
Frequenz, bei welcher die Sättigung auftritt. Der höht und damit die Schaltfrcqucnz des Wechsel
Kondensator 68 wird dabei so gewählt, daß er zu richters50 verringert wird. Diese Verringerung be
sammen mit der Streuinduktivität des magnetischen wirkt eine Verringerung der an der Transformator-Nebenschlusses
60 einen Resonanzkreis bildet, dessen so wicklung 61/62 anstehenden Wechselspannung, sn
Resonanzfrequenz in der Nähe der Umschaltfrequenz daß die Ausgangsgleichspannung des Umformers aul
des Wechselrichters 50 liegt. Der Kondensator 68 den gewünschten geregelten Wert erniedrigt wird
bewirkt eine Spannungserhöhung an der Wicklung Die vorangehend erwähnte Rückkopplungsschaltunj,
61/63, die den Kern der Wicklung 61/63 in die bewirkt somit eine Konstantregelung der Ausgangs
Sättigung treibt, während der Kern der Wicklung 55 gleichspannung an den Anschlüssen 81, 82, wöbe
38/39 ungesättigt bleibt. Die magnetischen Neben- die Schaltfrequenz des Leistungsoszillators 50 al
Schlüsse 60 schließen den magnetischen Weg für den Stellgröße dient.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Gleichspannungswandler zur Lieferung einer geregelten Gleichspannung mit einem Leistungsoszillmor.
der über einen Transformator magnetisch mit einem Eisenresonanz-Spannungskonsianthalter
gekoppelt ist, und mit einer in Abhängigkeit von der Ausgangsgleichspannung selbsttätig gesteuerten Einrichtung zur Verstellung
der Frequenz des Leisturgsoszillators. dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
zur Verstellung der Frequenz aus einer nar i!lel zum Ausgang des Leistungsoszillators
(501 liegenden Reihenschaltung einer niedrigen Impedanz (43 und eines steuerbaren Schalters
(46) und aus einer ein Zeitverzöeerungsglied aufweisenden Steuervorrichtung für den Schalter
(46) von der Art besteht, daß der Schalter (46) verzögen nach Beginn jeder Halbwelle des
Leistungsoszillstors (50) ein Einschaltsignal erhält,
und daß die Verzögerung des Zeitverzögerungsgliedes in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung selbsttätig verstellbar ist.
2. Gleichspannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Impedanz (43)
eine Drossel unu als Schalter (46) ein Triac vorgesehen und die Reiher.schalt ng dieser beiden
Elemente (43.46) parallel an eine gesonderte Sekundärwicklung (38/39) des Tr nsformators (5)
angeschlossen ist.
3. Gleichspannungswandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied
aus der zu der gesonderten Sekundärwicklung (38'39) des Transformators (5) eben
falls parallelgeschalteten Reihenschaltung eines variablen ohmschen Widerstandes und eines
Kondensators (42) besteht und die Verbindung zwischen dem Widerstand und dem Kondensator
über ein Schwellwertglied (44, 45) an die Steuerelektrode des Triacs (46) angeschlossen ist.
4. Gleichspannungswandler nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der variable Widerstand
aus einem festen Widerstand (47) und der zu diesem Widerstand (47) über eine Gleichrichterbrückenschaltung
(65) parallelgeschalteten Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors (70)
besteht und die Emitter-Basis-Sirecke dieses Transistors (70) von einem Teil der Ausgangsgleichspannung
des Gleichspannungswandlers beaufschlagt ist.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US86050369A | 1969-09-24 | 1969-09-24 | |
| US86050369 | 1969-09-24 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2046462A1 DE2046462A1 (de) | 1971-04-15 |
| DE2046462B2 DE2046462B2 (de) | 1972-11-16 |
| DE2046462C true DE2046462C (de) | 1973-05-30 |
Family
ID=
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