DE2850682A1

DE2850682A1 - DC=DC converter with coils wound to oppose rectifier polarity - has second switch and diode in series with demagnetising windings by=passing first switch

Info

Publication number: DE2850682A1
Application number: DE19782850682
Authority: DE
Inventors: Gautam Tendulkar
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1980-05-29
Also published as: DE2850682C2

Abstract

A d.c. -d.c. converter consists of a transformer whose primary circuit is connected to a d.c. voltage source via a periodically switched electronic element. The secondary is connected to a rectifier with a capacitor output. The winding sense of the primary and secondary and the polarity of the rectifier are chosen such that the rectifier is in the non-conducting mode when the switch is closed. There is a diode (D1) in series with the primary winding of the transformer (TA) and an electronic switch (S1). The latter (S1) and the supply are shunted by a coil. There is a second electronic switch (S2) in series with a demagnetising winding (TA3) and a diode (D2), which together by-pass the first switch (S1).

Description

Getaktetes NetzgerätClocked power supply

Die Erfindung betrifft ein getaktetes Netzgerät mit einem ersten Transformator, dessen Primärwicklung über einen ersten periodisch ansteuerbaren elektronischen Schalter mit einer Gleichspannungsquelle und dessen Sekundärwicklung über einen Gleichrichter mit Ausgangsklemmen verbunden ist, denen ein Kondensator parallelgeschaltet ist, wobei der Wicklungssinn von Primärwicklung und Sekundärwicklung des ersten Transformators sowie die Polung des Gleichrichters so gewählt sind, daß der Gleichrichter bei geschlossenem ersten elektronischen Schalter sperrt und wobei ein Anschluß des ersten elektronischen Schalters direkt mit einem Anschluß der Gleichspannungsquelle verbunden ist.The invention relates to a clocked power supply unit with a first transformer, its primary winding via a first periodically controllable electronic Switch with a DC voltage source and its secondary winding via a Rectifier is connected to output terminals with a capacitor connected in parallel is, where the winding sense of the primary winding and secondary winding of the first Transformer and the polarity of the rectifier are chosen so that the rectifier locks when the first electronic switch is closed and a connection of the first electronic switch directly to a terminal of the DC voltage source connected is.

Ein derartiges getaktetes Netzgerät ist aus den Valvo-Berichten, Band 18, Heft 1/2, Seite 145 bis 1.46 bekannt.One such clocked power supply is from the Valvo reports, volume 18, issue 1/2, pages 145 to 1.46 known.

Das aus dieser Literaturstelle bekannte getaktete Netzgerät arbeitet nach dem Sperrwandler-Prinzip und hat daher ein sehr gutes dynamisches Regelverhalten. Die Ausgangsleistung von Sperrwandlern ist jedoch durch den benötigten Transformator begrenzt. Im Transformator des Sperrwandlers wird während der Einschaltzeit des periodisch ansteuerbaren elektronischen Schalters magnetische Energie gespeichert, die während der Ausschaltzeit an den Sekundärkreis abgegeben wird. Die im Transformator gespeicherte Energie ist direkt von der Größe bzw.The clocked power supply known from this reference works according to the flyback converter principle and has hence a very good dynamic one Control behavior. The output power of flyback converters is, however, required by the Transformer limited. In the transformer of the flyback converter is during the switch-on time the periodically controllable electronic switch stores magnetic energy, which is transferred to the secondary circuit during the switch-off time. The one in the transformer stored energy is directly related to the size or

Länge des Luftspaltes im Transformatorkern abhängig. Um die Ausgangsleistung zu erhöhen, müßte man also den Luftspalt vergrößern. Das führt jedoch zu einer Erhöhung der Streuinduktivität. Damit entsteht beim Ausschalten des elektronischen Schalters eine starke Spannungsüberhöhung und die Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung wird vermindert. Um die Spannungsüberhöhung einzuschränken, kann man eine gesonderte Entmagnetisierungswicklung verwenden. Durch diese Entmagnetisierungswicklung wird jedoch ein Teil der gespeicherten Energie zur Gleichspannungsquelle zurückgespeist. Es ist also festzustellen, daß mit höherer Ausgangsleistung die Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung des Transformators immer schlechter wird und ein immer größerer Teil der gespeicherten Energie zur Versorgungsquelle zurückgespeist wird. Aus diesem Grunde ist der Einsatz herkömmlicher Sperrwandler auf den Bereich kleiner Ausgangsleistungen begrenzt, wie auch die Ausführungen in der zitierten Literaturstelle zeigen.Length of the air gap in the transformer core depends. To the output power to increase, one would have to enlarge the air gap. However, this leads to an increase the leakage inductance. This occurs when the electronic switch is switched off a strong voltage increase and the coupling between primary winding and secondary winding is diminished. In order to limit the voltage increase, you can use a separate Use degaussing winding. This demagnetization winding is however, part of the stored energy is fed back to the DC voltage source. It should therefore be noted that the higher the output power, the coupling between Primary winding and secondary winding of the transformer is getting worse and worse an ever larger part of the stored energy is fed back to the supply source will. Because of this, the use of conventional flyback converters is on the field limited output powers, as well as the statements in the cited Show reference.

Es wäre wünschenswert, den Stromanstieg bzw. -abfall beim Ein- bzw. Ausschalten des periodisch ansteuerbaren elektronischen Schalters möglichst gering zu halten, da damit bei gleichem Strom-Mittelwert die in den Schaltern fließenden-Spitzenströme kleiner werden. Dazu ist jedoch eine hohe Induktivität der Transformatorwicklungen erforderlich, was aber andererseits eine höhere Streuinduktivität bedingt.It would be desirable to keep track of the rise or fall in current when entering or Turning off the periodically controllable electronic switch as low as possible to hold, since the peak currents flowing in the switches with the same average current value smaller will. In addition, however, there is a high inductance of the transformer windings required, which on the other hand results in a higher leakage inductance.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sperrwandler der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß er auch für größere Ausgangs leistungen eingesetzt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a flyback converter of the initially mentioned called type so that it can also be used for larger output powers can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Serie zur Primärwicklung des ersten Transformators und zum ersten elektronischen Schalter eine erste Diode liegt, wobei die Kathode der ersten Diode dem positiven Anschluß der Gleichspannungsquelle zugewandt ist und daß parallel zur Serienschaltung von Gleichspannungsquelle und elektronischem Schalter eine Drossel liegt. Während der Leitzeit des ersten elektronischen Schalters wird dabei in der Drossel Energie gespeichert, wobei die erste Diode gesperrt ist und damit kein Strom in die Primärwicklung fließt. Wenn der erste elektronische Schalter sperrt, wird die erste Diode leitend und der Drosselstrom fließt über die Primärwicklung weiter.This object is achieved in that in series for Primary winding of the first transformer and to the first electronic switch a first diode is connected, the cathode of the first diode being connected to the positive terminal the DC voltage source is facing and that in parallel with the series connection of DC voltage source and electronic switch is a choke. During the Conducting time of the first electronic switch, energy is stored in the throttle, the first diode is blocked and therefore no current flows into the primary winding. When the first electronic switch blocks, the first diode becomes conductive and the The inductor current continues to flow through the primary winding.

Der Wicklungssinn der Primär- und Sekundärwicklung des Transformators sowie die Durchlaßrichtung des Gleichrichters sind so gewählt, daß an den Verbraucher Strom abgegeben wird, wenn die erste Diode leitet. Der Transformator übernimmt also keine Speicherfunktion und kann damit ohne Luftspalt gebaut werden. Damit entfällt auch das bereits erläuterte Problem der schlechten Kopplung wegen der hohen Streuinduktivität. Damit wird also der Einsatz von Sperrwandlern in Leistungsbereichen ermöglicht, die bisher Durchflußwandlern vorbehalten waren, wobei jedoch die spezifischen Vorteile des Sperr- wandlers, nämlich das gute dynamische Regelverhalten und der geringere Aufwand bei mehreren Ausgangsspannungen erhalten bleiben. Die Induktivität der Drossel kann ohne Rücksicht auf die Streuinduktivität gesteigert werden.The winding sense of the primary and secondary winding of the transformer as well as the forward direction of the rectifier are chosen so that to the consumer Current is delivered when the first diode conducts. So the transformer takes over no memory function and can therefore be built without an air gap. This does not apply also the problem of poor coupling due to the high leakage inductance, which has already been explained. This enables the use of flyback converters in power ranges which were previously reserved for forward converters, but with the specific advantages of the blocking converter, namely the good dynamic control behavior and the lower effort with multiple output voltages is retained. the The inductance of the choke can be increased regardless of the leakage inductance will.

Dadurch wird es möglich, den Stromanstieg bzw. -abfall beimEin- bzw. Ausschalten der periodisch ansteuerbaren elektronischen Schalter klein zu machen und damit die Spitzenströme zu verringern.This makes it possible to reduce the increase or decrease in current when entering or Turning off the periodically controllable electronic switch to make small and thus to reduce the peak currents.

In Serie zur Primärwicklung kann ein zweiter elektronischer Schalter geschaltet sein und der Transformator kann eine Entmagnetisierungswicklung aufweisen, die über eine zweite Diode mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Dadurch erfolgt die Entmagnetisierung des Transformators über eine getrennte Entmagnetisierungswicklung. Der zweite elektronische Schalter verhindert die Entmagnetisierung über die Primärwicklung. Damit wird die Entmagnetisierungszeit verkürzt. Die mit der Entmagnetisierungswicklung an die Gleichspannungsquelle zurückgespeiste Energie ist wegen des geringen Magnetisierungsstromes und der kleinen Streuinduktivität des hier verwendeten Transformators sehr klein.A second electronic switch can be installed in series with the primary winding be switched and the transformer can have a demagnetizing winding, which is connected to the DC voltage source via a second diode. Through this the transformer is demagnetized via a separate demagnetizing winding. The second electronic switch prevents demagnetization via the primary winding. This shortens the demagnetization time. The one with the demagnetization winding Energy fed back to the DC voltage source is due to the low magnetizing current and the small leakage inductance of the transformer used here is very small.

Die erste Diode kann mit einer Anzapfung der Drossel verbunden sein. Dadurch ist die an der Reihenschaltung von Primärwicklung und erster Diode anstehende Spannung kleiner als die Spannung der Gleichspannungsquelle.The first diode can be connected to a tap of the choke. As a result, there is the pending at the series connection of the primary winding and the first diode Voltage less than the voltage of the DC voltage source.

Das Verhältnis der Zahl der Windungen der Primärwicklung zur Zahl der Windungen der Sekundärwicklung kann daher verringert werden. Eine eventuell vorhandene Entmagnetisierungswicklung ist weiterhin über eine Diode mit der Gleichspannungsquelle verbunden. Damit ist die Entmagnetisierungsspannung höher als die Magnetisierungsspannung. Die Entmagnetisierung, die der Spannungs-Zeitfläche proportional ist, erfolgt daher wesentlich schneller, so daß die Einschaltzeit des ersten elektronischen Schalters, während der die Entmagnetisierung erfolgen kann, wesentlich kürzer gewählt werden kann.The ratio of the number of turns of the primary winding to the number the turns of the secondary winding can therefore be reduced. One possibly The existing degaussing winding is still connected to the DC voltage source via a diode tied together. The demagnetization voltage is thus higher than the magnetization voltage. The demagnetization that the Voltage-time area proportional is, therefore takes place much faster, so that the turn-on time of the first electronic Switch, during which the demagnetization can take place, chosen to be much shorter can be.

Parallel zur Serienschaltung des zweiten elektronischen Schalters und der Primärwicklung des ersten Transformators kann die Serienschaltung eines dritten elektroninischen Schalters und der Primärwicklung eines zweiten Transformators liegen, wobei die Sekundärwicklung des zweiten Transformators über einen zweiten Gleichrichter mit den Ausgangsklemmen verbunden ist. Dabei werden abwechselnd der erste elektronische Schalter, der zweite elektronische Schalter und der dritte elektronische Schalter eingeschaltet. Damit steht als Entmagnetisierungszeit für einen Transformator die Einschaltzeit des ersten elektronischen Schalters und die Einschaltzeit des zweiten oder dritten elektronischen Schalters zur Verfügung.. Die Einschaltzeit des ersten elektronischen Schalters und damit dessen Tastverhältnis kann daher beliebig klein gemacht werden.Parallel to the series connection of the second electronic switch and the primary winding of the first transformer can be the series circuit of a third electronic switch and the primary winding of a second transformer lie, the secondary winding of the second transformer via a second Rectifier is connected to the output terminals. The first electronic switch, the second electronic switch and the third electronic Switch turned on. This stands for the demagnetization time for a transformer the switch-on time of the first electronic switch and the switch-on time of the second or third electronic switch available .. The switch-on time of the first electronic switch and thus its duty cycle can therefore be arbitrary be made small.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße getaktete Netzgerät beispielhaft anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Dabei sind in den einzelnen Figuren gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The clocked power supply unit according to the invention is exemplified below explained in more detail with reference to FIGS. Here are in the individual figures the same components are provided with the same reference numerals.

Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße getaktete Netzgerät. Zwischen den Eingangsklemmen El undE2, an denen die Eingangs-Gleichspannung UE anliegt, liegt die Reihenschaltung eines Transistors S1 als erster elektronischer Schalter und einer Drossel Dr. Parallel zur Drossel Dr liegt die Reihenschaltung einer ersten Diode Dl und der Primärwicklung TA1 des ersten Transformators TA und eines Transistors S2 als zweiter elektronischer Schalter. Die Sekundärwicklung TA2 des ersten Transformators TA ist über einen Gleichrichter G mit Ausgangsklemmen Al, A2 verbunden. Parallel zu den Ausgangsklemmen Al, A2 liegt der Glättungskondensator C. Der Transformator TA weist im Ausführungsbeispiel eine Entmagnetisierungswicklung TA3 auf, die über eine zweite Diode D2 mit den Eingangsklemmen El, E2 verbunden ist.Figure 1 shows a first embodiment of the invention clocked power supply unit. Between the input terminals El and E2, to which the input DC voltage UE is present, the series circuit of a transistor S1 is the first electronic one Switch and a choke Dr. The series connection is parallel to the throttle Dr a first diode Dl and the primary winding TA1 of the first transformer TA and one Transistor S2 as a second electronic switch. The secondary winding TA2 of the first transformer TA is via a rectifier G with output terminals Al, A2 connected. The smoothing capacitor is parallel to the output terminals A1, A2 C. In the exemplary embodiment, the transformer TA has a demagnetization winding TA3, which is connected to the input terminals El, E2 via a second diode D2 is.

Die Funktion dieser Schaltung wird im folgenden anhand von Figur 2 beschrieben. In Figur 2 ist der zeitliche Verlauf der Spannung U1 an der Drossel Dr, des Stroms il durch den Transistor S1, des Stroms i2 durch die Primärwicklung TA1, der Schaltzustand der Transistoren S1 und (gestrichelt) S2 sowie der Strom i3 durch die Sekundärwicklung TA2 aufgetragen. Durch die in Figur 1 nicht dargestellte Ansteuereinheit wird zunächst der Transistor S1 eingeschaltet, damit fließt ein Strom il durch die Drossel Dr.The function of this circuit is explained below with reference to FIG described. FIG. 2 shows the time profile of the voltage U1 across the choke Dr, the current il through the transistor S1, the current i2 through the primary winding TA1, the switching state of transistors S1 and (dashed) S2 and the current i3 applied through the secondary winding TA2. By not shown in Figure 1 The control unit is first switched on the transistor S1, so that it flows in Strom il through the throttle Dr.

Während der Einschaltzeit des Transistors S1 sperrt die Diode D1. Nun wird der Transistor S1 ausgeschaltet und gleichzeitig der Transistor S2 eingeschaltet. Durch die in der Drossel Dr gespeicherte magnetische Energie wird der durch die Drossel Dr fließende Strom aufrechterhalten und fließt nun als Strom i2 durch die Primärwicklung TA1 des Transformators TA. Der Wicklungssinn der Primärwicklung TA1 und der Sekundärwicklung TA2 sowie die Polung des Gleichrichters G sind so gewählt, daß der Gleichrichter G bei der eingezeichneten Richtung des Primärstroms i2 leitend ist. Damit fließt ein Sekundärstrom i3 durch die Sekundärwicklung TA2 und den Gleichrichter G in den Glättungskondensator C und die an den Ausgangsklemmen A1, A2 liegende Last. Anschließend wird der Transistor S1 wieder eingeschaltet und der Transistor S2 ausgeschaltet, wobei sich dieses Schaltspiel ständig wiederholt. Während der Einschaltzeit des Transistors S1 wird der Transformator TA über die Entmagnetisierungswicklung TA3 und die Diode D2, die im Einschaltzustand des Transistors S1 leitend ist, entmagnetisiert. Die Entmagnetisierungsenergie wird dabei zur Eingangsgleichspannungsquelle UE zurückgespeist.During the switch-on time of the transistor S1, the diode D1 blocks. The transistor S1 is now switched off and, at the same time, the transistor S2 is switched on. The magnetic energy stored in the throttle Dr is the through the Choke Dr maintains flowing current and now flows through the as current i2 Primary winding TA1 of transformer TA. The winding sense of the primary winding TA1 and the secondary winding TA2 as well as the polarity of the rectifier G are chosen so that the rectifier G is conductive in the direction of the primary current i2 shown is. A secondary current i3 thus flows through the secondary winding TA2 and the rectifier G into the smoothing capacitor C and the load applied to the output terminals A1, A2. Then the transistor S1 is switched on again and the transistor S2 is switched off, this switching cycle is repeated over and over again. During the switch-on time of Transistor S1 becomes the transformer TA via the degaussing winding TA3 and the diode D2, which is conductive when the transistor S1 is switched on, is demagnetized. The demagnetization energy is fed back to the input DC voltage source UE.

Der ausgeschaltete Transistor S2 verhindert die Entmagnetisierung über die Primärwicklung TA1. Die Entmagnetisierung über die Entmagnetisierungswicklung TA3 erfolgt wesentlich schneller, da die Entmagnetisierungswicklung TA3 eine geringere Windungszahl als die Primärwicklung TAl aufweist und die Entmagnetisierungsgeschwindigkeit der Windungszahl umgekehrt proportional ist. Man kann auch auf die Entmagnetisierungswicklung TA3 und den zweiten Transistor S2 verzichten. In diesem Fall muß man aber in Kauf nehmen, daß die minimale Einschaltzeit des Transistors S1 länger sein muß, da dessen Einschaltzeit für die Entmagnetisierung zur Verfügung steht und die Entmagnetisierung über die Primärwicklung TAl länger dauert als über die Entmagnetisierungswicklung TA3 mit kleinerer Windungszahl. Eine Anordnung ohne Entmagnetisierungswicklung TA3 und,ohne zweiten Transistor S2 ist also vor allem für Netzgeräte geeignet, die nicht auf kleine Spannungswerte geregelt werden müssen.The switched-off transistor S2 prevents demagnetization via the primary winding TA1. The demagnetization via the demagnetization winding TA3 takes place much faster because the degaussing winding TA3 has a smaller one Has number of turns as the primary winding TAl and the speed of demagnetization is inversely proportional to the number of turns. You can also use the degaussing winding TA3 and the second transistor S2 do without. In this case, however, you have to buy it assume that the minimum turn-on time of the transistor S1 must be longer, since its Switch-on time for the demagnetization is available and the demagnetization lasts longer via the primary winding TAl than via the degaussing winding TA3 with a smaller number of turns. An arrangement without a degaussing winding TA3 and, without a second transistor, S2 is particularly suitable for power supplies that do not must be regulated to low voltage values.

Die Regelung der Ausgangsspannung UA erfolgt durch Veränderung des Tastverhältnisses des Transistors Sl. Da die Entmagnetisierung des Transformators TA nur während der Zeit erfolgen kann, in der der Transistor S1 eingeschaltet ist, darf die Einschaltzeit des Transistors S1 nicht kürzer als die für die Entmagnetisierung benötigte Zeit werden.The output voltage UA is regulated by changing the Duty cycle of transistor Sl. Because the demagnetization of the transformer TA can only take place during the time that transistor S1 is switched on, the switch-on time of transistor S1 must not be shorter than that for demagnetization needed time.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das eine kürzere Einschaltzeit des Transistors S1, folglich ein kleineres Einschaltverhältnis und damit einen größeren Spannungsregelbereich ermöglicht. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 1 ist dabei die Diode D1 nicht mit einem Ende, sondern mit einer Anzapfung der Drossel Dr verbunden. Die bei der Magnetisierung des Transformators TA anstehende Spannung U1 kann damit wesentlich kleiner gewählt werden als die bei der Entmagnetisierung des Transformators anstehende Spannung UE. Für die Magnetisierung bzw. Entmagnetisierung des Transformators TA sind die jeweiligen Spannungs-Zeitflächen maßgebend. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Entmagnetisierungsspannung höher ist als die Magnetisierungsspannung, kann die Entmagnetisierungszeit kürzer gewählt werden, d.h. der Transistor S1 kann eine kürzere Einschaltdauer aufweisen. Diese Schaltung ist ferner vorteilhaft, wenn die Eingangsspannung UE sehr groß gegenüber der Ausgangsspannung UA ist. Da eine Herabsetzung der Spannung bereits mit der Drossel Dr erfolgt, kann das Windungsverhältnis von Primärzu Sekundärwicklung kleiner gehalten werden.Figure 3 shows an embodiment that has a shorter switch-on time of the transistor S1, consequently a smaller switch-on ratio and thus a larger one Voltage regulation range allows. In contrast to the embodiment according to FIG 1 is the diode D1 not with one end, but with a tap of the choke Connected dr. The voltage applied when the transformer TA is magnetized U1 can thus be chosen to be significantly smaller than that used for demagnetization voltage UE present in the transformer. For magnetization or demagnetization of the transformer TA, the respective voltage-time areas are decisive. Included In this embodiment the demagnetization voltage is higher than the magnetization voltage, the demagnetization time can be selected to be shorter, i.e. the transistor S1 can have a shorter duty cycle. This circuit is also advantageous when the input voltage UE is very large compared to the output voltage UA. There one If the voltage is already reduced with the choke Dr, the turns ratio can can be kept smaller from primary to secondary winding.

Eine beliebig kurz% Einschaltzeit des Transistors S1 und damit ein großer Spannungs-Regelbereich läßt sich mit der Schaltung nach Figur 4 erzielen. Diese Schaltung entspricht der Schaltung nach Figur 1, wobei parallel zur Serienschaltung der Primärwicklung TA1 des ersten Transformators TA und des Transistors S2 die Serienschaltung der Primärwicklung TB1 eines zweiten Transformators TB und eines Transistors S3 als dritten elektronischen Schalter geschaltet ist. Die Sekundärwicklung TB2 des zweiten Transformators TB ist ebenfalls über einen Gleichrichter G2 mit den Ausgangsklemmen A1, A2 verbunden. Auch er zweite Transformator TB weist eine Entmagnetisierungswicklung TB3 auf, die über eine Diode D3 mit den Eingangsklemmen El, E2 verbunden ist.Any short% switch-on time of transistor S1 and thus on A large voltage regulation range can be achieved with the circuit according to FIG. This circuit corresponds to the circuit according to FIG. 1, being parallel to the series circuit the primary winding TA1 of the first transformer TA and the transistor S2, the series circuit the primary winding TB1 of a second transformer TB and a transistor S3 is switched as a third electronic switch. The secondary winding TB2 of the second transformer TB is also connected to the output terminals via a rectifier G2 A1, A2 connected. He also has the second transformer TB a degaussing winding TB3, which is connected to the input terminals El, E2 via a diode D3.

Auch bei dieser Schaltung wird zunächst der Transistor S1 eingeschaltet, über die Drossel Dr fließt ein Strom il.In this circuit, too, transistor S1 is switched on first, A current il flows through the throttle Dr.

Die Diode D1 ist dabei in Sperrichtung, die Transistoren S2 ur.d S3 sind ausgeschaltet. Dann wird der Transistor S1 ausgeschaltet und gleichzeitig der Transistor S2 eingeschaltet. Der Drosselstrom fließt nun als Strom i2 durch die Primärwicklung TA1 des Transformators TA. Damit flieht durch die Sekundärwicklung TA2 des Transformators TA der Strom i3. Dann wird der Transistor S1 eingeschaltet und der Transistor S2 ausgeschaltet. Damit fließt wieder der Strom il durch die Drossel Dr. Der Transformator TA wird nun durch die Entmagnetisierungswicklung TA3 und die DiodeD2 über die Eingangsspannung UE entmagnetisiert. Der Transistor S1 wird wieder ausgeschaltet und der Transistor S3 eingeschaltet. Der Strom i2 fließt nun durch die Primärwicklung TB1 des zweiten Transformators TB. Damit fließt ein Strom i4 durch die Sekundärwicklung TB2 des Transformators TB. Schließlich wird der Transistor S1 wieder eingeschaltet und der Transistor S3 ausgeschaltet. Die Entmagnetisierung des Transformators TB kann nun über die Entmagnetisierungswicklung TB3 und die Diode D3 erfolgen Diese Schaltvorgänge werden ständig wiederholt.The diode D1 is in the reverse direction, the transistors S2 ur.d S3 are turned off. Then the transistor S1 is switched off and at the same time the Transistor S2 switched on. The inductor current now flows through the as current i2 Primary winding TA1 of transformer TA. This escapes through the secondary winding TA2 of the transformer TA the current i3. Then the transistor S1 is turned on and transistor S2 is turned off. The current il thus flows through the again Thrush Dr. The transformer TA is now through the degaussing winding TA3 and the diode D2 is demagnetized via the input voltage UE. The transistor S1 is switched off again and the transistor S3 is switched on. The current i2 flows now through the primary winding TB1 of the second transformer TB. This flows in Current i4 through the secondary winding TB2 of the transformer TB. Finally will the transistor S1 switched on again and the transistor S3 switched off. the Demagnetization of the transformer TB can now be done via the demagnetization winding TB3 and the diode D3 take place. These switching processes are repeated continuously.

Bei dieser Schaltung erfolgt also die Entmagnetisierung der Transformatoren TA und TB nicht nur während der Einschaltzeit des Transistors S1, sondern auch während der Einschaltzeit eines Transistors S2 bzw. S3. Die Einschaltzeit des Transistors S1 kann daher praktisch beliebig kurz gemacht werden und die Ausgangsspannung kann auf Null geregelt werden. Auch bei dieser Schaltung kann man die Diode D1 mit einer Anzapfung der Drossel Dr verbinden und damit die Eingangsspannung herabsetzen, was insbesondere bei sehr hohen Eingangsspannungen von Vorteil ist.In this circuit, the transformers are demagnetized TA and TB not only during the on-time of the transistor S1, but also during the switch-on time of a transistor S2 or S3. The turn-on time of the transistor S1 can therefore be made practically as short as desired and the output voltage can can be regulated to zero. With this circuit too, the diode D1 can be connected to a Connect the tap of the throttle Dr and thereby reduce the input voltage, What is particularly advantageous for very high input voltages.

Bei den im Ausführungsbeispiel beschriebenen getakteten Netzgeräten wird die Energie nicht wie bei herkömmlichen Sper.-wandler-- im Transformator, sondern in der Drossel Dr: gesESeiche.rt. Die Transformatoren TA und TB arbeiten ähnlich wie bei Durchflußwandlern und müssen lediglich Energie von der Prirnärwicklung zur Sekundärwicklung übertragen. Diese Transformatoren weisen daher keinen Luftspalt auf. Probleme mit der Streuinduktion und einer schle hter. Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung treten daher nicht auf. Die beschriebene Schaltung kann daher in Leistungsbereichen eingesetzt werden, die bisher Durchflußwandlern vorbehalten waren, wobei jedoch die Vorteile des Sperrwandlers, nämlich besseres dynamisches Regelverhalten und - wegen des Fehlens einer Drossel im Ausgang - geringerer Aufwand bei mehreren Ausgangsspannungen, aufrechterhalten bleiben.In the case of the clocked power supply units described in the exemplary embodiment The energy is not in the transformer as with conventional flyback converters, but in the throttle Dr: gesESeiche.rt. The transformers TA and TB work similarly as with forward converters and only need energy from the primary winding to Secondary winding transferred. These transformers therefore do not have an air gap on. Problems with the stray induction and one worse. Coupling between primary winding and secondary winding therefore do not occur. The circuit described can therefore can be used in power ranges that were previously reserved for forward converters were, however, the advantages of the flyback converter, namely better dynamic Control behavior and - due to the lack of a throttle in the output - less effort with multiple output voltages.

4 Patentansprüche 4 Figuren4 claims 4 figures

Claims

Claims 1.) Clocked power supply unit with a first transformer, its primary winding via a first periodically controllable electronic Switch with a DC voltage source and its secondary winding via a uleichrichter is connected to output terminals to which a capacitor is connected in parallel is, where the winding sense of the primary winding and secondary winding of the first transformer and the polarity of the rectifier are chosen so that the rectifier when the first electronic switch locks and whereby a connection of the first electronic Switch is directly connected to a terminal of the DC voltage source, d a d u r c h g e x e n n n z e i c h n e t that in series with the primary winding (TA1) of the first transformer (TA) and to the first electronic switch (S1) a first Diode (D1) lies, the cathode of the first diode (D1) being the positive terminal the DC voltage source (UE) is facing and that parallel to the series circuit from the DC voltage source (UE) and the first electronic switch (S1) a choke (Dr) lies.

2. Clocked power supply unit according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a second electronic switch (S2) in series with the primary winding (TA1) is connected and that the transformer (TA) has a degaussing winding (TA3), which is connected to the DC voltage source (UE) via a second diode (D2) connected is.

3. Pulsed power supply according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e it is not possible to say that the first diode (D1) has a tap on the choke (Dr) is connected.

4. Getartebes power supply unit according to claim 2, d a d u r c h g e S e n. + L z e i c h n e t that parallel to the series connection of the second electronic switch (S2) and the primary winding (TA1) of the first transformer (TA ', the series circuit a third electronic switch (S3) and the primary winding (TB1) one second transformer (TB), the secondary winding (TB2) of the second transformer B) but a second rectifier (G2) is connected to the universal output terminals (A1, A2) is.