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Speiseschaltung
Die Erfindung betrifft eine Speiseschaltung, insbesondere für Kleinstapparate, z. B. für mit Transi- storen bestückte Apparate, mit Vollweggleichrichter und einem Glättungskondensator. In bekannten Ge- räten dieser Art wird die Netzwechselspannung, z. B. 220 V, mittels eines Übertragers in eine niedrigere
Spannung umgewandelt und nachfolgend gleichgerichtet.
Die Erfindung beabsichtigt, diesen Umwandlungstransformator zu vermeiden. Zu diesem Zweck könnte man zwischen dem Netz und den Gleichrichtern einen Widerstand anordnen, so dass die am
Gleichrichter auftretende Spannung herabgesetzt ist. Durch diesen Widerstand wird der Nutzeffekt der
Schaltung aber wesentlich beeinträchtigt. Auch könnte man einen Kondensator oder im allgemeinen einen Blindwiderstand in Reihe zwischen dem Netz und dem Gleichrichter anordnen. Falls aber die am
Gleichrichter anzuschliessende Lastimpedanz einen zu hohen Wert hat, fliesst durch diesen Blindwider- stand ein zu niedriger Strom, so dass über den Glättungskondensator eine so hohe Spannung erzeugt wird, dass eine wesentliche Gefahr für Durchbrennen des Gleichrichters besteht.
Die Erfindung vermeidet diese Gefahr und ermöglicht gleichzeitig eine Stabilisierung der über der Lastimpedanz erzeugten Spannung. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Netzspannung über einen Blindwiderstand, insbesondere einen zweiten Kondensator, der klein ist in bezug auf. den Glättungskondensator, dem Vollweggleichrichter zugeführt wird und dass parallel zum Glättungskondensator ein spannungsabhängiger Widerstand geschaltet ist, der die Spannung über den Glättungskondensator auf einen kleinen Wert in bezug auf die Netzspannung begrenzt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel für kleine, Fig. 2 für etwas grössere und Fig. 3 für noch grössere Ausgangsleistung.
In Fig. 1 wird die Netzspannung an den Klemmen 1 über einen Reihenkondensator Cl dem Vollweggleichrichter G zugeführt. In der Zeichnung sind vier Gleichrichter veranschaulicht, aber man kann auch nötigenfalls mit zwei Gleichrichtern auskommen, wenn z. B. der Gleichrichter a durch eine Kurzschluss verbindung ersetzt und der Gleichrichter b herausgenommen wird. Weil die Gleichrichter G die positive sowie eine negative Phase der Speisewechselspannung gleichrichten, wird am Kondensator C a eine Gleichspannung erzeugt, und gleichzeitig werden Gleichrichterscheinungen am Kondensator Cl vermieden.
Parallel zum Kondensator Cz sind eine Zenerdiode Z und die Lastimpedanz RL angeschlossen. Die Zenerdiode dient als spannungsabhängiger Widerstand und begrenzt die über den Kondensator Cz erzeugte Spannung auf einen im Vergleich zu der Netzspannung niedrigen Wert.
Dadurch werden z. B. folgende Vorteile erreicht : a) Durch den grossen Unterschied zwischen Speisespannung und Zenerspannung bleiben die Gleichrichter G während des grösseren Teiles der Schwingperiode der Speisespannung abwechselnd leitend, so dass die über den Kondensator Cz erzeugte Brummspannung verhältnismässig gering bleibt. b) Die höchste über den Gleichrichtern G erzeugte Spannung ist gleich der Zenerspannung der Diode Z, während sonst die Spannung über den Gleichrichtern bis auf das Doppelte des Spitzenspannungswertes der Speisespannung ansteigen könnte. Die Gleichrichter G können deswegen für sehr niedrige Rückwärtsspannung bemessen werden und sind deshalb verhältnismässig billig. c) Die Spannung über der Lastimpedanz RL ist auf einen ungefähr konstanten Wert stabilisiert.
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In einem praktischen Ausführungsbeispiel hatten die Kondensatoren Cl und Ca einen Wert von 0. 47 bzw. 250 F, die Speisewechselspannung betrug 220 V und die Zenerspannung der Diode Z 6 V. Die Gleichrichter G waren Selengleichrichter mit einer höchstzulässigen Rückwärtsspannung von 30 V. Der Kondensator C i wurde von einem Widerstand R1 von 0,47 M Ohm überbrückt, um die beim Ausschalten an diesem Kondensator anwesende Ladung abfliessen zu lassen. Zur besseren Glättung der erzeugten Spannung kann in der Leitung 2 zwischen dem Kondensator C und der Diode Z noch ein Widerstand von z. B.
15 Ohm eingeschaltet werden. Der der Lastimpedanz RL zur Verfügung gestellte Strom konnte 0 - 30 mA betragen.
In Fig. 2 ist die Zenerdiode Z durch einen Transistor T ersetzt worden, zwischen dessen Basis und Kollektor eine Zenerdiode in an sich bekannter Weise geschaltet ist. Durch den Transistor T können grö- ssere Ströme zugelassen werden als durch die Zenerdiode, so dass die Schaltung geeignet ist für einen Belastungsstrom von höchstens 60 mA.
Die SchaltungnachFig. 3 ermöglicht es, über der Lastimpedanz RL eine Spannung grösser als die Zenerspannung der Diode Z zu erzeugen. Die Zenerdiode Zliegt zwischen der Basis des Transistors T und einer Anzapfung eines parallel zur Lastimpedanz RL geschalteten Spannungsteilers R-R. Zur besseren Glättung ist ein Kondensator C3 zwischen Basis- und Kollektorelektrode des Transistors T vorgesehen. In einem praktischen Ausführungsbeispiel für eine Ausgangsspannung von 12 V und einen Ausgangsstrom von 0-1 A wurde die Schaltung wie folgt bemessen :
Cl = 16uF zulässige Höchstspannung 220 V (Wechselspannung)
C2 = 1600,ut zulässige Höchstspannung 12,5 V (Gleichspannung)
EMI2.1
Schallplattenspielers bzw. eines Tonbandgerätes, verwendet werden.
Die Schaltungen lassen sich einfach in einen Stecker einbauen, dessen Kontakte mit den Klemmen (1-1) verbunden werden, wobei eine mit dem Stecker verbundene Leitung die Ausgangsklemme der Schaltung mit der Lastimpedanz RL verbinden kann. Wegen der geringen Verluste braucht man sich dabei kaum um etwaige Erhitzungen zu kümmern,
PATENTANSPRÜCHE :
1. Speiseschaltung, insbesondere für Kleinstapparate, z.
B. für mit Transistoren bestückte Apparate, mit Vollweggleichrichter und einem Glättungskondensator, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzspannung über einen Blindwiderstand, insbesondere einen zweiten Kondensator, der klein ist in bezug auf den Glättungskondensator, dem Vollweggleichrichter zugeführt wird und dass parallel zum Giättungskonden- satoreinspannungsabhängiger Widerstand geschaltet ist, der die Spannung über dem Glättungskondensator auf einen kleinen Wert in bezug auf die Netzspannung begrenzt.