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DE3300285A1 - Elektronisches schaltnetzteil - Google Patents

Elektronisches schaltnetzteil

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DE3300285A1
DE3300285A1 DE19833300285 DE3300285A DE3300285A1 DE 3300285 A1 DE3300285 A1 DE 3300285A1 DE 19833300285 DE19833300285 DE 19833300285 DE 3300285 A DE3300285 A DE 3300285A DE 3300285 A1 DE3300285 A1 DE 3300285A1
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DE
Germany
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transistor
base
resistor
power supply
accumulator
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DE19833300285
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Günther 6096 Raunheim Bergk
Gerhard 5990 Altena Schwarz
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Braun GmbH
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Braun GmbH
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters
    • 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
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    • 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
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    • 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
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    • H02J2207/20Charging or discharging characterised by the power electronics converter

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  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

  • Elektronisches Schaltnetzteil
  • Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Schaltnetzteil zur Stromversorgung insbesondere eines Akkumulators aus einer Wechsel- oder Gleichspannungsquelle veränderlicher Spannungshöhe mit einem primär getakteten Sperrwandler, bei dem die Primärwicklung eines Ubertragers in Reihe zur Schaltstrecke eines ersten Transistors und eines ersten Widerstandes und die Sekundärwicklung des Obertragers in Reihe zum Akkumulator und einer ersten Diode geschaltet ist, die Basis des ersten Transistors sowohl über die Reihenschaltung eines Rückkopplungs -Kondensators und eines Rückkopplungswiderstandes mit einem Wicklungsende der Sekundärwicklung des Ubertragers und über einen Widerstand mit dem einen Schaltstreckenanschluß des ersten Transistors, die Basis eines zweiten Transistors mit dem ersten Widerstand und der eine Schaltstreckenanschluß des zweiten Transistors mit Masse- oder Bezugspotential verbunden ist.
  • Elektronische Schaltnetzteile dienen zur Konstantspannungs- und/oder Konstantstromversorgung elektrischer oder elektronischer Geräte und sind in vielen Fällen als primär oder sekundär getaktete Sperr- oder Durchflußwandler oder Gegentaktwandler aufgebaut. Sie weisen in der Regel eine Gleichrichterschaltung mit nachgeschalteter Sieb- und Glättungsanordnung auf, an die ein Ubertrager oder eine Drossel angeschlossen ist. In Reihe zur Primärwicklung des Ubertragers oder in Reihe zur Drossel ist ein elek- tronischer Schalter vorgesehen, der in Abhängigkeit von einer oder mehreren Regelgrößen ein- und ausgeschaltet wird, wobei die in dem Ubertrager bzw.
  • in der Drossel gespeicherte Energie in Abhängigkeit davon, ob ein Sperr- oder Durchlaßwandler bzw. Gegentaktwandler vorliegt, in der Sperr- oder Durchlaßphase bzw. sowohl in der Sperr- als auch in der Durchlaßphase über eine entsprechend gepolte Diode an einen elektrischen Verbraucher abgegeben wird. Um bei der Verwendung eines Ubertragers die Baugröße des Ubertragers gering zu halten, wird der elektronische Schalter mit einer Frequenz von ca. 20 KHz betrieben.
  • Zum netzunabhängigen Betrieb eines elektrischen Gerätes wie beispielsweise elektrische Trockenrasierapparate, Elektronenblitzgeräte, Rundfunk- bzw. Fernsehgeräte oder dergl. weisen die elektrischen Geräte einen Akkumulator auf, bei dem zur Ladung des Akkumulators mit konstantem Strom eine Regelschaltung vorgesehen werden muß, die auch bei unterschiedlichen Eingangsspannungen im Bereich von beispielsweise 90 bis 240 Volt einen konstanten Ausgangsstrom zur Ladung des Akkumulators gewährleistet. Als Eingangsspannungen sind dabei sowohl Wechsel- als auch Gleichspannungen im Bereich von 90 bis 240 Volt und im Falle von Wechselspannungen mit Frequenzen zwischen 50 Hz und 60 Hz geeignet.
  • Aus der europäischen Patentanmeldung-Al-80 10 74 74.1 ist eine Schaltungsanordnung zur geregelten Speisung eines Verbrauchers bekannt, die an verschiedenen Gleich- oder Wechselspannungen sowie an verschiedenen Wechselstromfrequenzen ohne Umschaltung betrieben werden kann. Diese bekannte Schaltungsanordnung weist einen Sperrwandler auf, der mittels zweier steuerbarer Halbleiterschalter abhängig von dem durch die Primärwicklung eines Ubertragers fließenden Strom und abhängig von der zugeführten Eingangsspannung so gesteuert wird, daß der abgegebene Ladestrom konstant ist. Als Verbraucher ist die Parallelschaltung eines Akkumulators mit einem Gleichstrommotor vorgesehen, so daß die Schaltungsanordnung beim Netzbetrieb entweder die volle Motorleistung oder bei ausgeschaltetem Motor einen Nachladestrom für den Akkumulator liefert.
  • Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ist in Reihe zur Primärwicklung des Ubertragers die Schaltstrecke eines ersten Transistors und ein in Reihe geschalteter Emitterwiderstand und ein die Basis-Kollektor-Strecke des Schalttransistors überbrückender Widerstand vorgesehen. Parallel zur Reihenschaltung der Basis-Emitter-Strecke des ersten Transistors und des Emitterwiderstandes ist die Schaltstrecke eines zweiten Transistors geschaltet, dessen Basis über einen Widerstand und dessen Kollektor über einen Rückkopplungswiderstand und einen Kondensator mit einem Wicklungsende der Sekundärwicklung des Ubertragers verbunden sind.
  • Wird bei dieser bekannten Schaltungsanordnung eine Gleichspannung an die Reihenschaltung aus der Primärwicklung des Ubertragers, den ersten Transistor und den Emitterwiderstand angelegt, so fließt zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors ein Basisstrom über den die Kollektor-Basis-Strecke des Transistors überbrückenden Widerstand. Dieser Basisstrom bewirkt einen kleinen Kollektorstrom, der durch die Primärwicklung des Ubertragers fließt und in der Sekundärwicklung eine positive Spannung induziert, die über den Rückkopplungswiderstand und den in Reihe geschalteten Kondensator an die Basis des Transistors geführt wird und einen gröBeren Basisstrom hervorruft. Mit dem Einschalten des Schalttransistors steigt der durch die Primärwicklung des Ubertragers fließenden Strom linear an bis über dem Emitterwiderstand eine dem Emitterstrom proportionale Spannung abfällt, die von einer bestimmten Höhe an im zweiten Transistor einen Basisstrom fließen läßt, wodurch der zweite Transistor eingeschaltet und damit das Potential an der Basis des ersten Transistors auf Bezugspotential gezogen wird und damit der erste Transistor abschaltet. Während der Sperrphase des ersten Transistors fließt die im Kern des Ubertragers gespeicherte magnetische Energie über die Sekundärwicklung ab, wobei über die leitende Diode der Akkumulator einen linear abfallenden Ladestrom erhält.
  • Ein Nachteil dieser bekannten Schaltungsanordnung besteht darin, daß sich die Einschaltschwelle der Basis-Emitter-Spannung des ersten Transistors bzw.
  • Schalttransistors nur in einem geringen Bereich von 200 bis 500 Millivolt Schaltvorgang ändert.
  • Geringe Änderungen der Basis-Emitter-Schwellenspannung des Schalttransistors bewirken aber eine Verlagerung des Einschalt-Zeitpunktes des Schalttransistors. Aufgrund der geringen Einschaltschwelle ist das bekannte Schaltnetzteil äußerst empfindlich gegenüber Störeinflüssen wie Impulsspitzen, , Bauelemente-Streuungen u. dergl. So führen Impulsspitzen im Ubertrager bei geringen Eingangsspannungen von 80 bis 90 Volt bereits zu einem vorzeitiaen Einschalten des in Reihe zur Primärwicklung des Ubertragers geschalteten Schalttransistors und damit zu einer Erhöhung der Schaltfrequenz, was wiederum einer Erhöhung des Ladestroms für den Akkumulator mit sich bringt. Da jedoch ein zu hoher Ladestrom von beispielsweise mehr als 50 Milliampere bereits zur Zerstörung eines MC-Akkumulators führt, ist damit eine Gefährdung des Akkumulators und damit der Schaltungsanordnung selbst gegeben. Darüber hinaus bewirkt ein vorzeitiaes Einschalten des Schalttransistors eine Erhöhung des Spitzenstroms am Emitter des Schalttransistors und damit eine Gefährdung des Schalttransistors selbst.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindunq ist es, ein elektronisches Schaltnetzteil zur Stromversorgung insbesondere eines Akkumulators aus einer Wechsel-oder Gleichspannungsquelle veränderlicher Spannungshöhe zu schaffen, das gegenüber Streueinflüssen wie Bauelemente-Streuungen , Impulsspitzen u.dgl. weitestgehend umempfindlich ist und einen in weiten Grenzen der Eingangsspannung konstanten Sekundärstrom ge- währleistet und mit einem Minimum an Bauelementen auskommt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Basis des ersten Transistors über eine zweite Diode mit dem anderen Schaltstreckenanschluß des zweiten Transistors verbunden ist.
  • Die erfindungsgemäß Lösung ist weitgehend unabhängig gegenüber Streueinflüssen und stellt einen konstanten Sekundärstrom zur Aufladung eines Akkumulators sicher und gewährleistet eine konstante Ladefrequenz und tbschaltung des Schalttransistors bei konstantem Spitzenwert der Ermitterspannung.
  • Dies wird dadurch erzielt, daß der Spannungsunterschied zwischen Ein- und Ausschalten des Schalttransistors ein Vielfaches gegenüber der bekannten Schaltungsanordnung beträgt, so daß die Auswirkungen einer Änderung der Basis-Emitter-Spannung des Schalttransistors zum Beispiel infolge Erwärmung des Schalttransistors oder infolge von Impulsspitzen im Wandler nur ein Bruchteil der Abweichungen im Sekundärstrom gegenüber der bekannten Anordnung beträgt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur zweiten Diode ein Schalter vorgesehen ist, der mit einem Schalter gekoppelt ist, der einen parallel zum Akkumulator geschalteten Gleichstrommotor ein-und ausschaltet.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der parallel zur Basis-Kollektor-Strecke des ersten Transistors geschaltete erste Widerstand aus zwei Teilwiderständen besteht, an deren Verbindung einerseits und an Masse- oder Bezugspotential andererseits eine Zenerdiode mit anodenseitigem Anschluß an Masse- oder Bezugspotential angeschlossen ist.
  • Durch diese Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung wird erzielt, daß bei einem Wechsel der Polarität des Rückkopplungs-Kondensators im Zusammenhang mit dem Ein- und Ausschaltzustand des Schalttransistors ein Entladen des Rückkopplungs-Kondensators erfolgen kann, und daß die Aufladung des Rückkopplungs-Kondensators von einem konstanten Potential aus erfolgt, so daß die Wirkung der erfindungsgemäßen Lösung,einen konstanten Sekundärstrom über einen großerenSpannungsbereich zu erzielen, unterstützt wird.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden.
  • Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Schaltnetzteiles, Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Basis-Emitter-Spannung des Schalttransistors bei einem bekannten Schaltnetzteil, und Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der Basis-Emitter-Spannung des Schalttransistors bei dem erfindungsgemäßen Schaltnetzteil.
  • In Fig. 1 ist ein elektronisches Schaltnetzteil dargestellt, das aus einem primär getakteten Sperrwandler mit einem Ubertrager 5 und einem ersten Transistor 1 sowie einer im Lastkreis vorgesehenen ersten Diode 7 besteht. Der Sperrwandler wird über eine Gleichrichter-Brückenschaltung 3 und einen Widerstand 26 aus einem Gleich- oder Wechselspannungsnetz gespeist, dessen Spannung zwischen 90 bis 250 Volt und dessen Frequenz im Falle eines speisenden Wechselspannungsnetzes nahezu beliebig sein kann. Parallel zu den Eingangs-Spannungsklemmen ist ein zusätzlicher Kondensator 25 vorgesehen. Die gleichgerichtete Ausgangsspannung der Gleichrichter-Brückenschaltung 3 wird einer Sieb- und Glättungsanordnung, bestehend aus einer Längsdrossel 20 und zwei Glättungskondensatoren 21, 22,an den Eingang des Sperrwandlers bzw.
  • der Steuer- und Regelelektronik gelegt.
  • Parallel zu den Gleichspannungsklemmen der Gleichrichter-Brückenschaltung 3 ist die Reihenschaltung der Primärwicklung 51 des Ubertragers 5 mit der Kollektor-Emitter-Streckedes ersten Transistors 1 und zweier in Reihe geschalteter Ermitterwiderstände 13, 14 geschaltet. Parallel zur Basis-Kollektor-Strecke des ersten Transistors 1 sind zwei in Reihe geschaltete Widerstände 61, 62 vorgesehen, an deren Verbindung die Kathode einer Zenerdiode 12 angeschlossen ist, die anodenseitig mit Masse- oder Bezugspotential verbunden ist. Die Basis des ersten Transistors 1 ist über eine anodenseitig mit der Basis des ersten Transistors 1 verbundene zweite Diode 11 und die Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors 2 mit Masse- oder Bezugspotential verbunden.
  • Darüber hinaus ist die Basis des ersten Transistors 1 über einen Rückkopplungs-Widerstandl0 und einen Rückkopplungs-Kondensator 9 an ein Wicklungsende der Sekundärwicklung 52 des Ubertragers 5 angeschlossen. Die Basis des zweiten Transistors 2 ist an die Verbindung der beiden Emitterwiderstände 13, 14 des ersten Transistors 1 angeschlossen. Der Emitter des ersten Transistors 1 ist darüber hinaus über einen zweiten Kondensator 15 an das andere Wicklungsende der Sekundärwicklung 22 des Ubertragers 5 bzw. an Masse- oder Bezugspotential angeschlossen.
  • Parallel zur Primärwicklung 51 des Ubertragers 5 sind eine dritte Diode 23 und eine zweite Zenerdiode 24 mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung geschaltet. Sie dienen dazu, die beim Abschalten des ersten Transistors 1 infolge der Streuinduktivitäten ansteigende Spannung auf die Netzspannung zuzüglich des Spannungsabfalls an der zweiten Zenerdiode 24 zu begrenzen.
  • Parallel zur Reihenschaltung des Rückkopplungs-Kondensators 9 mit dem Rückkopplungs-Widerstand 10 ist ein dritter Kondensator 18 vorgesehen, der dazu dient, beim Abschalten des ersten Schalttransistors 1 infolge der schnellen, steil ansteigenden Kollektorspannung des ersten Schalttransistors 1 auftretenden sogenannten "Wiedereinschaltpeak" der Basis-Emitter-Spannung des ersten Schalttransistors entgegenzuwirken, so daß kein verzögertes Abschalten des Schalttransistors sondern ein steiles, direktes Abschalten erfolgt.
  • Parallel zur Sekundärwicklung 52 des Ubertragers 5 ist zusätzlich die Reihenschaltuna eines Vorwiderstandes 16 mit einer lichtemittierenden Diode 17 vorgesehen, die im Ladebetrieb bzw. bei Betrieb des Verbrauchers 4 aufleuchtet. Als Verbraucher 4 ist an die Anode der ersten Diode 7 bzw. an Masse- bzw.
  • Bezugspotential die Parallelschaltung eines Akkumulators 41 und eines Gleichstrommotors 42 vorgesehen, wobei parallel zum Gleichstrommotor 42 ein dritter Kondensator 19 und in Reihe zum Gleichstrommotor 42 ein Schalter 82 vorgesehen ist, der mit einem parallel zur zweiten Diode 11 geschalteten Schalter 81 mechanisch gekoppelt ist.
  • Nachstehend soll die Funktionsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 näher erläutert werden.
  • Nach der Gleichrichtung mittels der Gleichrichter-Brückenschaltung 3 und Siebung bzw. Glättung mittels der Längsdrossel 20 bzw. der Kondensatoren 21, 22 wird der als Schalttransistor arbeitende erste Transistor 1 über die Reihenschaltung der beiden Widerstände 61, 62 mit einem geringen Basisstrom angesteuert.Infolge des einschaltenden ersten Transistors 1 entsteht über die Schaltstrecke des ersten Tran- sistors 1 und die Primärwicklung 51 des Ubertragers 5 ein Mitkopplungseffekt, durch den der erste Transistor 1 zusätzlich angesteuert und in den leitenden Zustand geschaltet wird. Der Emitterstrom steigt linear an und erzeugt an den beiden Emitterwiderständen 13, 14 eine proportionale Spannung. Bei Erreichen eines bestimmten Spitzenstromwertes wird der mit seiner Basis an die Verbindung der beiden Emitterwiderstände 13, 14 angeschlossenen zweite Transistor 2 angesteuert, gelangt dadurch in den leitenden Zustand und verbindet über die zweite Diode 11 die Basis des ersten Transistors 1 mit Masse- bzw.
  • Bezugpotential und entzieht damit dem ersten Transistor 1 den Basisstrom, woraufhin der erste Transistor 1 sperrt. Mit Beginn der Sperrphase wechselt die Polarität der in der Sekundärwicklung 52 des Ubertragers 5 induzierten Spannung und die im Ubertrager 5 gespeicherte Energie wird damit nach dem Prinzip des Sperrwandlers über die nunxMr leitende erste Diode 7 an den Verbraucher 4 abgegeben. Dadurch erhält der beispielsweise aus einem Nickel-Cadmium-Akkumulator bestehende Verbraucher 41 einen linear abfallenden Ladestrom. Ein negativer, abfallender Strom über den Rückkopplungs-Widerstand 10 und den Rückkopplungs-Kondensator 9 hält den ersten Transistor 1 gesperrt, bis die in dem Ubertrager 5 gespeicherte magnetische Energie abgeflossen ist. Erst danach kann,wieder ein Anlaßstrom über die Widerstände 61, 62 in die Basis des ersten Transistors 1 fließen, der den bereits beschriebenen Durchschaltvorgang auslöst.
  • Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die für das Umschalten von einem hohen Sekundärstrom auf eine niedrigen Sekundärstrom und für den über einen großen Betriebsspannungsbereich konstanten Sekundärstrom die in dem Rückkopplungs-Kondensator 9 gespeicherte Ladung ausgenutzt wird. Den niedrigen Sekundärstrom beispielsweise zum Laden des NC-Akkumulators 41 erhält man bei geöffnetem Schalter 81, 82, was besonders wichtig bei einem Ausfall des Schalters ist, da dann der Akkumulator nur mit einem niedrigen Ladestrom versorgt wird.
  • Während der Einschaltzeit des ersten Transistors 1 wird der Rückkopplungs-Xondensator 9 am Punkt A positiv aufgeladen. Am Punkt B1 dem anderen Anschluß des Rückkopplungs-Kondensators 9,bildet sich somit eine negative Polarität aus. Erreicht der Emitterstrom des ersten Transistors 1 - wie oben beschrieben - einen bestimmten Wert, so wird der zweite Transistor 2 angesteuert und entzieht dem ersten Transistor 1 den Basisstrom. Der erste Transistor 1 kippt somit in den Sperrzustand. Die am Punkt A induzierte Spannung der Sekundärwicklung 52 des Ubertragers 5 wechselt die Polarität und liegt jetzt in Reihe mit der Spannung am Rückkopplungs-Kondensator 9. Die negative Ladung am Punkt B kann wegen der in Sperrichtung gepolten zweiten Diode 11 bei offenem Schalter 81 nicht über die Kollektor-Basis-Strecke des zweiten Transistors 2 sowie den einen Emitter-Widerstand 14 nach Masse- oder Bezugspotential abfließen und verhindert deshalb solange ein Wiedereinschalten des ersten Transistors 1 bis über den einen Widerstand 62 parallel zut Basis-Kollektor-Strecke des ersten Transistors 1 und den Rückkopplungs-Widerstand 10, wobei der Rückkopplungs-Widerstand 10 wegen des sehr kleinen Widerstandswertes gegenüber dem Widerstandswert des Widerstandes 62 vernachlässigbar ist, der Rückkopplungs-Kondensator 9 am Punkt B wieder bis auf die Basis-Emitter-Schwellenspannung des ersten Transistors 1 aufgeladen ist. Bei diesem Vorgang kann der parallel zur Reihenschaltung des Rückkopplungs-Kondensators 9 mit dem Rückkopplungs-Widerstand 10 geschaltete weitere Kondensator 18 vernachlässigt werden, da seine Kapazität sehr klein gegenüber der Kapazität des Rückkopplungs-Kondensators 9 ist.
  • Durch die Zenerdiode 12 wird erreicht, daß die Aufladung des Rückkopplungs-Kondensators 9 am Punkt B auf die Basis-Emitter-Schwellenspannung des ersten Transistors 1 von einem konstanten Spannungspotential aus erfolgt. Dies hat zur Folge, daß der Sekundärstrom über einen großen Betriebsspannungsbereich konstant bleibt und somit ein konstanter Ladestrom in den Akkumulator 41 fließt.
  • Die Abschaltung des ersten Transistors 1 bei einem konstanten Spitzenwert des Emitterstromes des ersten Transistors 1 führt zu einer konstanten Schaltfrequenz und zu einem konstanten Sekundärstrom. Dadurch wird der Akkumulator 41 einerseits vor einem zu hohen Ladestrom von beispielsweise mehr als 50 Milliampere geschützt, was zu einer Zerstörung des Akkumulators führen würde und andererseits ein höherer Ladestrom von beispielsweise mehr als 20 Milliampere dem Akkumulator 41 zugeführt, wobei ein Ladestrom von beispielsweise 20 Milliampere lediglich der Erhaltungsladung dienen würde.
  • Das Schaltverhalten des erfindungsgemäßen Schaltnetzteiles gegenüber den bekannten Schaltnetzteilen wird am besten anhand der Fig. 2 und 3 verdeutlicht.
  • In Fig. 2 ist die Spannung zwischen der Basis des ersten Schalttransistors 1 und Masse- bzw. Bezugspotential bzw. der Spannung am Emitter des zweiten Schalttransistors 2 über der Zeit dargestellt. Die Einschaltschwelle des ersten Transistors 1, d.h. die entsprechende Basis-Emitter-Spannung des ersten Transistors 1 beträgt ca. 0,55 Volt. Der Spannungsunterschied während der Aufladezeit T vom Rückkopplungs-Kondensator 9 bis zum Wiedereinschalt-Zeitpuntk Tein beträgt ca. 0,2 Volt. Daraus geht deutlich hervor, daß geringe Änderungen der Basis-Emitter-Schwellenspannung des ersten Schalttransistors z.B.
  • bei einer Erwärmung des ersten Schalttransistors oder infolge von Streueinflüssen den Schaltpunkt T ein zu einem früheren Zeitpunkt verlagern. Die damit verbundenen Frequenzänderung verursacht deshalb eine erhebliche Änderung des mittleren Sekundär-Ladestromes. Wie aus dieser Darstellung deutlich hervorgeht, genügt bereits eine minimale Spannungs änderung, um bei der geringen Neigung des Anstiegs der Basis-Emitter-Spannung während der Aufladezeit T des Rückkopplungs-Kondensators 9 ein frühzeitiges Einschalten des ersten Schalttransistors zu bewirken.
  • In Fig. 3 ist dagegen das Schaltverhalten des ersten Schalttransistors 1 bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Schaltnetzteil dargestellt. Wie aus der Darstellung deutlich hervorgeht beträgt der Spannungsunterschied während der Aufladezeit T des Rückkopplungs-Kondensators bis zum Wiedereinschaltzeitpunkt T ein ca. 3 Volt. Die Auswirkung einer Änderung der Basis-Emitter-Spannung des ersten Schalttransistors z.B. infolge von Erwärmung des Transistors bzw. infolge von Streueinflüssen auf den Sekundärstrom beträgt somit nur ein zehntel gegenüber der bekannten Anordnung. Aufgrund der wesentlich stärkeren Neigung bewirkt eine Veränderung der Basis-Emitter-Schwellenspannung des ersten Schalttransistors lediglich eine geringfügige Verscheibung des Einschalt-Zeitpunktes T in und somit eine nur geringfügige Frequenzänderung und damit Änderung des Ladestromes.
  • Wie aus der Beschreibung der Schaltungsanordnung und der Funktionsweise deutlich hervorgeht, wird die Sicherung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schaltnetzteiles unter Einhaltung eines konstanten Sekundärstromes und einer konstanten Ladefrequenz mit nur einer zusätzlichen Diode 11 sowie zur Zwischensiebung einer Zenerdiode 12 erzielt.
  • Damit ist jedoch gegenüber dem bekannten Schaltnetz teilen ein sicherer Schutz des Nickel-Cadmium Akkumulators gegenüber einem zu hohen Ladestrom gegeben bzw. sichergestellt, daß der Ladestrom des Akkumulators stets in den engen Grenzen zwischen der Erhaltungsladung und einem den Akkumulator gefährdenden Ladestrom liegt.

Claims (3)

  1. Patentansprüche 9 Elektronisches Schaltnetzteil zur Stromversorgung insbesondere eines Akkumulators aus einer Wechsel- oder Gleichspannungsquelle veränderlicher Spannungshöhe mit einem primär getakteten Sperrwandler, bei dem die Primärwicklung eines Ubertragers in Reihe zur Schaltstrecke eines ersten Transistors und eines ersten Widerstandes und die Sekundärwicklung des Ubertragers in Reihe zum Akkumulator und einer ersten Diode geschaltet ist, die Basis des ersten Transistors sowohl über die Reihenschaltung einesRuckkopplungs-Kondensators und eines Rückkopplungswiderstandes mit einem Wicklungsende der Sekundärwicklung des Ubertragers und über einen Widerstand mit dem einen Schaltstreckenanschluß des ersten Transistors, die Basis eines zweiten Transistors mit dem ersten Widerstand und der eine Schaltstreckenanschluß des zweiten Transistors mit Masse- oder Bezugspotential verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des ersten Transistors (1) über eine zweite Diode (11) mit dem anderen Schaltstreckenanschluß des zweiten Transistors (2) verbunden ist.
  2. 2. Elektronische Schaltnetzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur zweiten Diode (11) ein Schalter (81) vorgesehen ist, der mit einem Schalter (82) gekoppelt ist, der einen parallel zum Akkumulator (41) geschalteten Gleichstrommotor (42) ei.n- und ausschaltet.
  3. 3. Elektronisches Schaltnetzteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der parallel zur Basis-Kollektor-Strecke des ersten Transistors (1) geschalteter erster Widerstand aus zwei Teilwiderständen (61, 62) besteht, an deren Verbindung einerseits und an Masse- oder Bezugspotential andererseits eine Zenerdiode (12) mit anodenseitigem Anschluß an Masse- oder Bezugspotential angeschlossen ist.
DE3300285A 1983-01-07 1983-01-07 Elektronisches Schaltnetzteil Expired DE3300285C2 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188839A1 (de) * 1985-01-22 1986-07-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Selbstschwingende Stromversorgungsschaltung
DE3726123A1 (de) * 1987-08-06 1989-02-16 Moser Gmbh Kuno Schaltung zum betreiben eines gleichstromverbrauchers
WO1997039518A1 (de) * 1996-04-15 1997-10-23 Braun Aktiengesellschaft Elektronisches schaltnetzteil und dessen verwendung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3911352A (en) * 1974-05-13 1975-10-07 Opt Ind Inc Blocking oscillator type power supply with power foldback short circuit protection
DE2948054A1 (de) * 1979-11-29 1981-06-04 Klaus Dipl.-Ing. 6239 Eppstein Becker Schaltungsanordnung zur geregelten speisung eines verbrauchers
DE3007566A1 (de) * 1980-02-28 1981-09-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Freischwingender sperrwandler
DE3133883A1 (de) * 1980-09-04 1982-04-15 General Electric Co., Schenectady, N.Y. "geregelte stromversorgungseinheit"
DE3111432A1 (de) * 1981-03-24 1982-10-07 Braun Ag, 6000 Frankfurt Schaltungsanordnung zur geregelten speisung eines verbrauchers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3911352A (en) * 1974-05-13 1975-10-07 Opt Ind Inc Blocking oscillator type power supply with power foldback short circuit protection
DE2948054A1 (de) * 1979-11-29 1981-06-04 Klaus Dipl.-Ing. 6239 Eppstein Becker Schaltungsanordnung zur geregelten speisung eines verbrauchers
DE3007566A1 (de) * 1980-02-28 1981-09-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Freischwingender sperrwandler
DE3133883A1 (de) * 1980-09-04 1982-04-15 General Electric Co., Schenectady, N.Y. "geregelte stromversorgungseinheit"
DE3111432A1 (de) * 1981-03-24 1982-10-07 Braun Ag, 6000 Frankfurt Schaltungsanordnung zur geregelten speisung eines verbrauchers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: Elektronische Rundschau 1963, Nr. 6, S. 289-292 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188839A1 (de) * 1985-01-22 1986-07-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Selbstschwingende Stromversorgungsschaltung
DE3726123A1 (de) * 1987-08-06 1989-02-16 Moser Gmbh Kuno Schaltung zum betreiben eines gleichstromverbrauchers
WO1997039518A1 (de) * 1996-04-15 1997-10-23 Braun Aktiengesellschaft Elektronisches schaltnetzteil und dessen verwendung
US6014321A (en) * 1996-04-15 2000-01-11 Braun Aktiengesellschaft Electronic switched-mode power supply and its use

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DE3300285C2 (de) 1985-08-22
JPS59156125A (ja) 1984-09-05

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