AT223284B - Transistor-Gleichspannungswandler - Google Patents

Description

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  Transistor-Gleichspannungswandler 
 EMI1.1 
 

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   Der Gleichspannungswandler gemäss der Erfindung kann ohne Umschaltung an Stromquellen mit Span- nungen von 5 bis 28 V angeschlossen werden. Der Temperaturbereich, in dem die Anordnung einwandfrei arbeitet liegt   zwischen-200 bis + 550 C.   Ein weiterer Vorteil ist der gute, von der Betriebsspannung der
Temperatur und der Belastung nahezu unabhängige Wirkungsgrad. Dabei ist der Aufwand gering. Es ist keine zusätzliche Stromquelle zur Speisung der Regelschatung erforderlich. 



   Die Transistoren sind alle von demselben Leitungstyp. 



   Die Wirkungsweise des Gleichspannungswandlers gemäss der Erfindung wird nachstehend an Hand der
Zeichnungen näher erläutert :
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispieles der Erfindung. Fig. 2 zeigt Messkurven, die an einem Gerät mit der Schaltung nach Fig. 1 ermittelt wurden. 



   In der Schaltung nach Fig. 1 arbeitet der Transistor 1 mit dem Transformator 2 als eigenerregter Zer- hacker. Die Ladezeit, während der das magnetische Feld im Transformator 2 aufgebaut wird, ist durch den maximalen Strom bestimmt, den der Transistor 1 bei einem vorgegebenen Basisstrom liefern kann.
Sobald dieser Strom erreicht ist, bricht das magnetische Feld zusammen und der Transistor 1 wird durch die Spannung der   Ruckkopplungswicklung   3 des Transformators, die nun eine umgekehrte Polung aufweist, ge- sperrt. Gleichzeitig gelangt die im Transformator 2 gespeicherte Energie über den Gleichrichter 4 zur Last 5. Von dem Transistor 6 wird der Basisstrom des Transistors 1 und damit die jeweils im Transformator
2 gespeicherte Energie in Abhängkeit von der Ausgangsspannung an der Last 5 gesteuert.

   Dazu dient eine der Ausgangsspannung proportionale Spannung, die während der Entladeperiode des Transistors 2 in der Rückkopplungswicklung 3 entsteht und über den Gleichrichter 7 zum Ladekondensator 12 und zur Zenerdiode 8 gelangt. Übersteigt diese Spannung die   Zenerspannung,   so wiru die Diode 8 leitend und der Basis des Transistors 9 eine positive Ladung zugeführt. Dadurch wird dessen Kollektorstrom geschwächt, der seinerseits den Strom aber den Transistor 6 verringert. Die Emitter-Basisstrecke des Transistors 6 und die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 9 stellen somit gemeinsam einen von der Ausgangsspannung gesteuerten Regelwiderstand in der Basisleitung des Transistors 1 dar. Durch diese Schaltungsmassnahme wird der grosse Regelbereich der Spannungsstabilisierung erzielt. 



   Während   desAnschwingens desZerhackers fliesst ein Strom vom Pluspol   der Batterie über die EmitterBasisstrecke des Transistors   1,   die Rückkopplungswicklung 3 des Transformators 2, die Emitter-Basisstrecke des Transistors   6, den   Transistor 9 und den Widerstand 13 zum Minuspol der Batterie. Der Gleichrichter 10 sperrt während dieser Zeit den   Stromfluss   vom Pluspol der Batterie über die Kollektor-Basisstrecke des Transistors 6, den Transistor 9 und den Widerstand 13 zum Minuspol der Batterie, der den   vorgenanntenstromflussweg   aber die Basis-Kollektorstrecke des Transistors 6 nahezu kurzschliessen würde. 



  Der Gleichrichter 10 sorgt also dafür, dass der für das Anschwingen des Transistors 1 erforderliche Basisstrom ungeschwächt fliessen kann. Dadurch tritt die Selbsterregung des Zerhackers auch bei sehr niedrigen Temperaturen sicher ein. 



   Schwingt   der Zerhacker,   dann nimmt die Basis des Transistors 1 durch Gleichrichtung der Rückkopplungsspannung eine positive Spannung gegenüber dem Emitter an. Durch den Kondensator 14 geglättet, dient sie als Betriebsspannung des Transistors 6. Der Gleichrichter 10 ist leitend und der Basisstromkreis des Transistors 1 schliesst sich über   dieEmitter-Kollektorstrecke und   den Gleichrichter 10 nach demEmitteranschluss des Transistors 1. Weil weder der Basisstrom des Transistors 1 noch der Betriebsstrom des Transistors 6 der Stromquelle unmittelbar entnommen wird, tritt gegenüber bekannten Schaltungsanordnungen eine spürbare Verbesserung des Wirkungsgrades ein. 



   Mit ansteigender Temperatur nimmt auch der Reststrom der Transistoren zu. Der Transistor 9 ist schliesslich nicht mehr in der Lage den Transistor 6 weit genug durchzusteuern. Es tritt dann nicht mehr die zur Regelung notwendige Widerstandserhöhung in der Basisleitung ein und die Ausgangsspannung beginnt anzusteigen. Um dies zu verhindern, ist über die Emitter-Basisstrecke des Transistors 9 eine Diode 11 geschaltet, die für diesen Fall leitend wird und die Regelspannung dem Transistor 6 direkt zuführt. 
 EMI2.1 
 gangsspannung   U,   dem Wirkungsgrad   tri   und den Speisestrom   ilfür   zwei verschiedene Belastungen bei Raumtemperatur angegeben. Innerhalb des angegebenen Temperaturbereiches   von -200 bis+550   C bleibt der Verlauf der Kurven für U unverändert.

   Es tritt nur eine geringfügige Veränderung des Absolutwertes ein, die im Bedarfsfall   durch Einfügung   bekannter Schaltungsmassnahmen ausgeglichen werden kann. Auch der Wirkungsgrad   in-vermindert   sich bei den Grenzwerten nur um wenige Prozente. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Transistor-Gleichspannungswandler mit einer Transformator-Kippschaltung, dessen Schwing- <Desc/Clms Page number 3> transistor in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers durch Vergleich einer der Ausgangsspannung proportionalen Spannung mit einer Bezugsspannung mittels einer den Basisstrom des Schwingtransistors beeinflussenden Transistor-Kaskadenschaltung im Sinne einer Spannungsstabilisierung geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis des Schwingtransistors (l) über die RUck- kopplungswicklung (3), die Emitter-Basisstrecke des Regeltransistors (6), die Emitter-Koliektorstrecke des vorgeschalteten Transistors (9) und den Widerstand (13) in Serie geschaltet ist, und sich in der Kollektorleitung des Transistors (6)

   ein während des Anschwingens des Schwingtransistors nichtleitender Gleichrico- richter (10) befindet und die Emitter-Basisstrecke des Transistors (9) mit einer Diode überbrückt ist, die bei hohen Innentemperaturen die Regelspannung der Basis des Regeltransistors (6) direkt zufUhrt, wenn die Steuerfähigkeit des vorgeschalteten Transistors (9) den Grenzwert erreicht hat.

   2. Transistor-Gleichspannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regeltran- sistor (6) aus der an der Emitter-Basisstrecke des Transistors (1) vorhandenen Schwingspannung gespeist wird.