AT394917B - Schaltungsanordnung fuer einen schaltnetzteil - Google Patents

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Description

AT 394 917 B
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Schaltnetzteil, welcher aus einer an einer mit einem Kondensator geglätteten Gleichspannung angeschlossenen Drossel-Kondensator-Kombination besteht.
Schaltnetzteile werden heutzutage immer häufiger an Stelle von geregelten Netzgeräten verwendet, da ihre Verlustleistung wesentlich geringer ist. Oft ist es notwendig die Ausgangsspannung der Schaltnetzteile bei 5 unterschiedlichen Lastverhältnissen konstant zu halten. Dies »folgt am zielführendsten mit entsprechenden auf den Schalttransistor bzw. auf dessen Ansteuerschaltung wirkenden Schaltungen, die jedoch in ihrem Aufbau sehr aufwendig und kompliziert sind. Die Ansteuerschaltung liefert dabei immer die passenden Signale an die Basis des Schalttransistors.
In Fig. 4 der CH-PS 637 251 ist eine Stromversorgungsanordnung für Gasentladungslampen dargestellt, die 10 einen Sperrwandler aufweist. Dies» enthält einen Transistor, der mit Impulsen angesteuert wird und der eine Folge von linear steigenden Stromimpulsen in eine Speicherdrossel liefert, die in Serie zu einer Sättigungsdrossel geschaltet ist und deren Strom einen Kondensator über eine Diode lädt. Ein Kondensator parallel zu den beiden Drosseln bildet mit diesen einen Schwingkreis, wodurch das Einschalten des Transistors im Stromnulldurchgang des Schwingkreisstromes gewährleistet ist. Weiters ist noch eine Hilfsschaltung 15 vorgesehen, die durch eine Sekundärwicklung auf der Speicherdrossel versorgt wird. Diese Anordnung ist sehr bauteilaufwendig und daher auch ziemlich störanfällig.
Der DE-OS 33 10 309 ist eine Vorrichtung für die Speisung von Leuchtstoffröhren durch eine Gleichstromquelle zu entnehmen. Diese weist zwischen der Gleichstromquelle und der Leuchtstoffröhre einen Transformator auf, bei dem primärseitig ein Transistor und sekundärseitig ein Kondensator vorgesehen ist. Von 20 einem Multivibrator mit regelbarer Impulsfolgefrequenz wird der Transistor ein- und ausgeschaltet.
Ein System zur Zündung von Entladungslampen ist in der DE-OS 25 11 739 beschrieben. Dieses besteht ebenfalls aus einem Transformator, dem sekundärseitig die Entladungslampe angeschlossen ist. Im Primärkreis weist der Transformator einen Transistor auf, dessen Ansteuerung mit einer Wicklungsanzapfung verbunden ist
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin eine spezielle Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der mit 25 geringem Bauteilaufwand die Kollektor-Emitter-Spannung des Schalttransistors in einem Schaltnetzteil überwacht werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Drossel und ein Kondensator in Serie geschaltet sind, wobei dem Kondensator, der mit einem Anschluß mit Nullpotential verbunden ist, eine Freilaufdiode und die Kollektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors parallel geschaltet sind 30 und daß entweder parallel zur Drossel-Kondensator-Serienschaltung oder wie an sich bekannt entkoppelt über einen Transformator, dessen Primärwicklung in Serie zur Drossel vorgesehen ist, eine Last, vorzugsweise eine Gasentladungslampe, angeschlossen ist und daß die Basis des Schalttransistors mit einer an sich bekannten Ansteuerschaltung verbunden ist, an der an einem zweiten Eingang entweder der Kollektor eines weiteren Transistors, dessen Emitter an einer Spannung liegt und der einen Basis-Emitter-Widerstand und einen Basis-35 Vorwiderstand aufweist, der mit der Anode einer Diode verbunden ist, oder der Ausgang eines Komparators angeschlossen ist, wobei an einem Eingang des Komparators eine Referenzspannung anliegt und der zweite Eingang mit der Diode und über einen Widerstand mit einer Spannung verbunden ist und daß die Diode mit der Katode an die Verbindung von Drossel und Kondensator des Schalmetzteiles gelegt ist und daß der Schalttransistor einen Emitterwiderstand aufweist und der Emitter des Schalttransistors mit einem Eingang bei 40 der Ansteuerschaltung verbunden ist. Dadurch wird der Schalttransistor im Schalmetzteil bezüglich seiner Sättigungsspannung überwacht und bei deren Unterschreiten wird üb» den Transistor oder den Komparator auf die Ansteuerschaltung eingewirkt. Allgemein kann gesagt werden, daß sich durch die Schaltungsanordnung ein Schalmetzteil selbsttätig synchronisiert
Eine nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt nachstehend an Hand der Zeichnungen. Die Figuren 1 und 2 45 zeigen die beiden Varianten der Schaltung und Fig. 3 stellt Spannungszeitdiagramme zur Erläuterung der Funktion der Schaltungsanordnung dar.
Bei den Fig. 1 und 2 gelangt an die Klemmen (1, 2) die gleichgerichtete Spannung (Ue) eines Brückengleichrichters, der primärseitig z. B. an der Netzspannung liegt Der negative Pol (2) der Spannung (Ue) ist mit Nullpotential (PQ) verbunden. Der Glättungskondensator (CI) ist an die Spannung (Ue) gelegt und 50 dient zur Minimierung der Welligkeit dieser Spannung (Ue). Die nachfolgende Drossel-Kondensator-
Serienschaltung (L2, C2) des Schalmetzteiles besteht bei den beiden Schaltungsvarianten in Fig. 1 und Fig. 2 aus der Primärwicklung (LI) des Transformators (LI, Llb), der zur Potentialtrennung des Schalmetzteiles von der Last (R^) dient, der Drossel (L2) und dem mit einem Anschluß mit Nullpotential (PQ) verbundenem Kondensator (C2). Parallel zum Kondensator (C2) ist eine Freilaufdiode (D2), sowie die Kollektor-Emitter-55 Strecke des Schalttransistors (TI) mit einem Emitterwiderstand (R3) angeordnet. Der Basisanschluß des Schalttransistors (TI) ist mit einer Ansteuerschaltung (AS), an deren Anschluß (El) Rechtecksignale auftreten, v»bunden.
An die Sekundärwicklung (Llb) des Transformators (LI, Llb) ist die Last (RL), die eine Metalldampflampe ist, angeschlossen. Die an der Last (RL) anstehende Spannung ist die Ausgangsspannung des 60 Schalmetzteiles. -2-

Claims (3)

  1. AT 394 917 B Bei der Schaltungsvariante in Fig. 1 ist mit einem weiteren Anschluß (E2) der Ansteuerschaltung (AS) der Kollektor eines Transistors (T2) verbunden, dessen Emitter an einer Spannung (Ujj) liegt. Außerdem weist dieser Transistor (T2) einen Basis-Emitter-Widerstand (R2) und einen Basis-Vorwiderstand (RI) auf. Der Basis-Vorwiderstand (RI) ist über eine Diode (Dl) an die Verbindung der Drossel (L2) mit dem Kondensator (C2) angeschlossen, wobei die Anode der Diode (Dl) mit dem Basis-Vorwiderstand (RI) verbunden ist. An einen dritten Anschluß (E3) bei der Ansteuerschaltung (AS) ist noch der Emitter des Schalttransistors (TI) gelegt. An Stelle des Transistors (T2) ist bei der Schaltang in Fig.
  2. 2 ein Komparator (Kl) vorgesehen, der mit dem Ausgang an den Eingang (E2) bei der Ansteuerschaltung (AS) verbunden ist. An den Eingang (3) des Komparators (Kl) gelangt eine Referenzspannung (U^ef) und am Eingang (4) ist die Anode einer Diode (Dl), sowie ein Widerstand (R4) angeschlossen. Der Widerstand (R4) wird mit der Spannung (Ujj) beaufschlagt und die Katode der Diode (Dl) ist an die Verbindung der Drossel (L2) mit dem Kondensator (C2) angeschlossen. Auch hier ist an einen dritten Anschluß (E3) bei der Ansteuerschaltung (AS) der Emitter des Schalttransistors (TI) gelegt. Die Funktionsweise der Schaltung in Fig. 1, die jener in Fig. 2 sehr ähnlich ist, wird nun an Hand des Spannungszeitdiagrammes in Fig.
  3. 3 erläutert Hierin sind im obersten Diagramm die Spannung (Uc) und der Kollektorstrom (Ic) vereinigt dargestellt. Darunter ist der Spannungsverlauf am Kollektor des Transistors (T2) zu sehen und dem untersten Diagramm ist noch der Verlauf der Spannung an der Basis des Schalttransistors (TI) zu entnehmen. Sinkt die Spannung (Uc) am Kondensator (C2) unter die an der Basis des Transistors (T2) mit dem Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen (RI, R2), eingestellte Spannung = Ujj.(Rl/Rl+R2), so schaltet der Transistor (T2) durch. Der Schalttransistor (TI) erhält über die Ansteuerschaltung (AS) ebenfalls eine positive Basisspannung. Erreicht der Strom (Ic) und damit der Spannungsabfall am Widerstand (R3) einen in der Ansteuerschaltung (AS) eingestellten Wert, so schaltet der Transistor (TI) aus. Die Spannung (Uc) am Kondensator (C2) steigt an und der Transistor (T2) sperrt. Steigt die Spannung (U^g) am Schalttransistor (TI) über den Wert (Ujq) schaltet der Transistor (T2) ebenfalls ab und verhindert, daß der Schalttransistor (TI) zu stark entsättigt wird. Bei der Schaltung in Fig. 2 übernimmt der Komparator (Kl) die Aufgabe des Transistors (T2) aus Fig. 1. Abschließend kann noch gesagt werden, daß sich die Schaltung besonders für elektronische Vorschaltgeräte für Gasentladungslampen, wie z. B. Metalldampflampen, die aus einem Schaltnetzteil bestehen eignet. PATENTANSPRUCH Schaltungsanordnung für einen Schaltnetzteil, welcher aus einer an einer mit einem Kondensator geglätteten Gleichspannung angeschlossenen Drossel-Kondensator-Kombination besteht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drossel (L2) und ein Kondensator (C2) in Serie geschaltet sind, wobei dem Kondensator (C2), der mit einem Anschluß mit Nullpotential (P0) verbunden ist, eine Freilaufdiode (D2) und die KoUektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors (TI) parallel geschaltet sind und daß entweder parallel zur Drossel-Kondensator-Serienschaltung (L2, C2) oder wie an sich bekannt entkoppelt über einen Transformator (LI, Llb), dessen Primärwicklung (LI) in Serie zur Drossel (L2) vorgesehen ist, eine Last (R^), vorzugsweise eine Gasentladungslampe, angeschlossen ist und daß die Basis des Schalttransistors (TI) mit einer an sich bekannten Ansteuerschaltung (AS) verbunden ist, an der an einem zweiten Eingang (E2) entweder der Kollektor eines weiteren Transistors (T2), dessen Emitter an einer Spannung (U||) liegt und der einen Basis-Emitter-Widerstand (R2) und einen Basis-Vorwiderstand (RI) aufweist, der mit der Anode einer Diode (Dl) verbunden ist, oder der Ausgang eines Komparators (Kl) angeschlossen ist, wobei an einem Eingang (3) des Komparators eine Referenzspannung (Ußef) anliegt und der zweite Eingang (4) mit der Diode (Dl) und über einen Widerstand (R4) mH einer Spannung (Ujj) verbunden ist und daß die Diode (Dl) mit der Katode an die Verbindung von Drossel (L2) und Kondensator (C2) des Schaltnetzteiles gelegt ist und daß der Schalttransistor (TI) einen Emitterwiderstand (R3) aufweist und der Emitter des Schalttransistors (TI) mit einem Eingang (E3) bei der Ansteuerschaltang (AS) verbunden ist Hiezu 3 Blatt: Zeichnungen -3-
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