CH659353A5

CH659353A5 - Gleichstrom-konstantspannungsquelle.

Info

Publication number: CH659353A5
Application number: CH7675/81A
Authority: CH
Inventors: Takeshi Yamada
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Priority date: 1980-12-01
Filing date: 1981-11-30
Publication date: 1987-01-15
Also published as: JPS6047834B2; US4443838A; DE3147402C2; DE3147402A1; GB2091457A; GB2091457B; JPS5795179A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichstrom-Konstant-spannungsquelle, die die auf eine Last zu gebende Spannung auch dann konstant hält, wenn sich die Versorgungsspannung oder die Last ändert.

Zu solchen Konstantspannungsquellen mit einem Wandler gehören solche, die einen Sperrschwinger verwenden. Bekanntlich enthält der Sperrschwinger einen Transformator, der als Rückkopplungsschaltung dient. Die Spannung einer Gleichspannungsquelle wird auf den Sperrschwinger gegeben, in dem die Spannung zu einer Wechselspannung umgewandelt wird. Diese Wechselspannung erscheint auf der Sekundärwicklung des Transformators des Sperrschwingers. Die Wicklung ist mit einer gleichrichtenden Glättungssschaltung verbunden, durch die die Wechselspannung in eine Gleichspannung umgewandelt und auf die Last gegeben wird.

Eine solche Konstantspannungsquelle ist mit einer Stabilisierschaltung versehen, durch welche die auf die Last zu gebende Spannung auch bei Schwankungen der Last auf einem konstanten Wert gehalten wird. Diese Schaltung enthält einen Transistor, der mit der gleichrichtenden Glättungsschaltung und der Last dazwischenliegend in Reihe liegt. Da der Transistor gewöhnlich leitend ist, erzeugt der durch den Transistor fliessende Strom einen Wärmeverlust, was zu einem verminderten Wirkungsgrad führt.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Konstantspannungsquelle, die eine Gleichspannung hoher Stabilität trotz Schwankungen der Versorgungsspannung oder der Last liefert.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Konstantspannungsquelle mit einem hohen Wirkungsgrad.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Konstantspannungsquelle, die einen weiten zulässigen Bereich von Schwankungen der Versorgungsspannung oder Last in bezug auf eine stabile Ausgangsgleichspannung aufweist.

Die gemäss der Erfindung vorgeschlagene Konstantspannungsquelle ist im Patentanspruch 1 definiert.

Da ein Überspannungs-Feststellungssignal oder Überstrom-Feststellungssignal auf das Dreipol-Steuerelement des Oszillators gegengekoppelt wird, wird die Ausgangsgleichspannung der Konstantspannungsquelle auf einem konstanten Wert auch dann gehalten, wenn Schwankungen der Last oder der Versorgungsspannung vorliegen.

Vorzugsweise ist der Oszillator ein Sperrschwinger mit einem Transistor und einem Transformator, der eine Primärwicklung und eine Mitkopplungswicklung aufweist, die eine Mitkopplungsschaltung für den Transistor bilden. Die Glättungsschaltung ist mit der Sekundärwicklung des Transformators verbunden. Der Detektor enthält vorzugsweise eine Leuchtdiode. Wenn die Ausgangsspannung der Glättungsschaltung den bestimmten Wert überschreitet, fliesst Strom durch die Diode und bewirkt ein Aufleuchten derselben. Mit der Basis des Transistors des Sperrschwingers ist dann ein Phototransistor verbunden. Die Leuchtdiode und der Phototransistor bilden einen optoelektronischen Koppler. Wenn die Diode Licht abgibt, wird die Dauer der Leitung des Oszillatortransistors über den Phototransistor gesteuert. Da zwischen der Glättungsschaltung und der Last damit in Reihe liegend anders als beim herkömmlichen getasteten Netzteil kein Transistor vorhanden ist, tritt bei der vorgeschlagenen Konstantspannungsquelle der Wärmeverlust, der sich sonst ergeben würde, nicht auf, so dass ein besserer Wirkungsgrad erreicht wird. Da ferner das Überspannungs-Feststellungssignal über den optoelektronischen Koppler auf den Sperrschwinger rückgekoppelt wird, ist eine Fehlfunktion aufgrund von Störsignalen unwahrscheinlich.

Der Phototransistor weist einen Basisanschluss auf, der durch das Überstrom-Feststellungssignal gesteuert wird. Dies ergibt eine verbesserte Stabilität für die Ausgangsgleichspannung in bezug auf Schwankungen der Versorgungsspannung oder Last. Ausserdem sind sogar bei einem Kurzschliessen der Last der Sperrschwinger und die gleichrichtende Glättungsschaltung geschützt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind

Fig. 1 ein Schaltbild gemäss einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 2 ein Wellenformdiagramm, das die Schwingung eines Sperrschwingers wiedergibt,

Fig. 3 ein Wellenformdiagramm, das die Spannungen an verschiedenen Punkten dieser Ausführungsform zeigt,

Fig. 4 eine Kurvendarstellung der Arbeitscharakteristik der Ausführungsform,

Fig. 5 ein Schaltbild eines weiteren Beispiels eines Detektors,

Fig. 6 ein Teilschaltbild einer Mitkopplungs-Differenzier-schaltung, die im Sperrschwinger enthalten ist und mit einem Phototransistor in anderer Weise verbunden ist,

Fig. 7 und 8 Teilschaltbilder, die jeweils eine abgewandelte Ausführungsform zur Ermittlung einer Überspannung mit verbesserter Empfindlichkeit zeigen, und

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Fig. 9 und 10 Teilschaltbilder, die jeweils eine abgewandelte Ausführungsform für die Behandlung von Schwankungen der Versorgungsspannung und der Last zeigen.

Gemäss Fig. 1 umfasst eine gleichrichtende Glättungsschaltung 1 eine Diodenbrücke 11 und einen mit den Ausgängen der Diodenbrücke 11 verbundenen Glättungskondensator 12. Die Diodenbrücke 11 ist mit Wechselspanmingseingangsanschlüssen über einen Stromstösse verhindernden Widerstand 13 verbunden. Wenn die Versorgungsspannungsquelle Gleichspannung liefert, kann die Schaltung 1 auch weggelassen sein. Die Ausgangsspannung der Glättungsschaltung 1 wird auf einen Sperrschwinger gegeben.

Der Sperrschwinger besteht im wesentlichen aus einem Transistor 2, einem Transformator 3 und einer Differenzierschaltung 22. Der Transformator 3 weist eine Primärwicklung 31, eine Mitkopplungswicklung 32 und eine Sekundärwicklung 33 auf. Die Polarität der in diesen Wicklungen 31 bis 33 induzierten Spannungen ist durch schwarze Punkte angezeigt, die jeweils die gleiche Polarität darstellen. Wenn beispielsweise das mit dem schwarzen Punkt markierte Ende der Wicklung 31 auf positiver Polarität ist, dann haben die in den Wicklungen 32 und 33 induzierten Spannungen die positive Polarität ebenfalls an den mit schwarzen Punkten markierten Enden. Die Primärwicklung 31, der Transistor 2 und ein Widerstand 61 des später noch zu beschreibenden Überstrom-Detektors 6 sind in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung liegt zwischen den Ausgängen der Glättungsschaltung 1. Eine Spannungsspitzeneliminator-schaltung 26 ist der Wicklung 31 parallelgeschaltet. Die Differenzierschaltung 22 umfasst einen Kondensator 23 sowie einen Widerstand 24 und liegt zwischen der Basis Transistors 2 und dem einen Ende der Wicklung 32. Das andere Ende der Wicklung 32 ist mit dem negativen Anschluss der Schaltung 1 verbunden, wobei dieser Anschluss in der Regel geerdet ist. Ein Anlasswiderstand 21 ist zwischen dem positiven Anschluss der Schaltung 1 und der Basis des Transistors 2 angeschlossen. Eine Rückwärtsvorspannungs-Sperrdiode 25 ist zwischen der Basis des Transistors 2 und dem negativen Anschluss der Schaltung 1 angeschlossen. Mit der Sekundärwicklung 33 des Transformators 3 ist eine gleichrichtende Glättungsschaltung 4 verbunden, die eine Gleichrichtungsdiode 41 und einen Glättungskondensator 42 umfasst.

Wenn beispielsweise eine Wechselspannungsquelle eingeschaltet wird, um die Schaltung unter Spannung zu setzen,

fliesst ein Basisstrom für den Transistor 2 durch den Anlasswiderstand 21, womit ein Kollektorstrom zu fliessen beginnt. Der durch die Primärwicklung 31 fliessende Kollektorstrom induziert in der Wicklung 32 eine Spannung proportional zur Anstiegsgeschwindigkeit des Kollektorstroms, wobei die Spannung positive Polarität an dem mit dem schwarzen Punkt markierten Wicklungsende hat. Die in der Wicklung 32 induzierte Spannung hat zunehmende Tendenz und wird durch die Schaltung 22 differenziert und als positive Spannung auf die Basis gegeben. Dies erhöht den Basisstrom, was folglich den Kollektorstrom weiter erhöht. Infolge der über den Transformator 3 so bewirkten Mitkopplung gelangt der Transistor 2 schliesslich in die Sättigung (in den leitenden Zustand). Gleichzeitig wird zwar eine Spannung auch in der Sekundärwicklung 33 des Transformators induziert, wobei die Spannung positive Polarität an dem mit dem schwarzen Punkt markierten Wicklungsende hat, es fliesst aber kein Strom, da die Diode 41 in Sperrichtung liegt.

Mit Sättigung des Transistors 2 wird der Kollektorstrom in der Wicklung 31 und dem Transistor 2 im wesentlichen konstant und beinhaltet keine Änderungen mehr. Dementsprechend nimmt die in der Wicklung 32 induzierte Spannung ab und wird schliesslich zu null. Da die fortschreitend abnehmende Spannung an der Wicklung 32 der Differenzierschaltung 22 zugeführt wird, die ihrerseits ein Ausgangssignal auf die Basis des Transistors gibt, beginnt der Basisstrom abzunehmen. Dies vermindert den Kollektorstrom des Transistors 2 ebenfalls, wodurch eine Spannung proportional zur Abnahmegeschwindigkeit des Kollektorstroms und mit negativer Polarität an dem mit dem Punkt markierten Ende der Wicklung 32 in dieser Wicklung 32 induziert wird, was eine Abnahme des Basistroms und damit eine weitere Verminderung des Kollektorstroms zur Folge hat. Die so über den Transformator 3 bewirkte Mitkopplung bringt schliesslich den Transistor 2 in einen Sperrzustand. Gleichzeitig wird in der Sekundärwicklung 33 des Transformators 3 eine Spannung mit negativer Polarität an dem mit dem Punkt markierten Ende induziert, so dass die im Transformator

3 gespeicherte elektrische Energie über die Diode 41 freigesetzt wird und den Kondensator 42 auflädt.

Wenn der Transistor 2 aus dem leitenden Zustand herausgebracht ist, fliesst kein Strom mehr durch den Transistor 2 bzw. die Wicklung 31. Dadurch nimmt die induzierte Spannung in der Wicklung 32 zu und erreicht schliesslich den Wert null (weil sie an dem mit dem Punkt markierten Ende negativ ist). Das sich aus der zunehmenden Spannung an der Wicklung 32 ergebende differenzierte Ausgangssignal wird auf die Basis des Transistors 2 gegeben, mit dem Ergebnis, dass ein Basisstrom zu fliessen beginnt, worauf auch ein Kollektorstrom zu fliessen beginnt. Der Transistor 2 wird dann durch die oben beschriebene Mitkopplung erneut in die Sättigung geführt. Der Anlasswiderstand 21, der dazu gedacht ist, das Schwingen des Sperrschwingers sanft einzuleiten, ist nicht immer notwendig.

Auf diese Weise wird der Transistor 2 wiederholt in und ausser Leitung gebracht, wobei jedesmal, wenn der Transistor 2 sperrt, der Kondensator 42 der gleichrichtenden Glättungsschaltung 4 geladen wird. Die in der Schaltung 4 gespeicherte elektrische Energie wird der Last 10 zugeführt. Wenn die Eingangswechselspannung konstant ist und die Last 10 keine Schwankungen beinhaltet, arbeitet der Sperrschwinger mit konstanter Frequenz und gibt eine konstante Spannung auf die Last 10.

Gemäss Fig. 1 ist ein Überspannungs-Detektor 5 zwischen den Ausgängen der Glättungsschaltung 4 angeschlossen. Dieser Detektor 5 umfasst eine Zener-Diode 52, einen Widerstand 53 und eine (im folgenden als «LED» bezeichnete) Leuchtdiode 51, die alle in Reihe geschaltet sind. Andererseits ist ein einen Basisanschluss aufweisender Phototransistor 7 zwischen der Basis des Transistors 2 und dem negativen Anschluss der Schaltung 1 angeschlossen. Die Basis des Phototransistors 7 ist über eine Diode 62 mit dem Emitter des Transistors 2 verbunden. Eine Sperrdiode 71 ist zwischen der Basis des Phototransistors 7 und dem negativen Anschluss der Schaltung 1 angeschlossen. Die LED 51 und der Phototransistor 7 bilden einen optoelektronischen Koppler. Der Überstrom-Detektor 6 umfasst den vorgenannten Widerstand 61 und die vorgenannte Diode 62. Mit der Diode 62 kann ein weiterer Widerstand in Reihe geschaltet sein. Eine Differenzierschaltung 8 für eine Mitkopplung ist zwischen dem Kollektor des Transistors 2 und der Basis des Phototransistors 7 angeschlossen. Die Schaltung 8 umfasst einen Kondensator 81 und einen Widerstand 82.

Wenn beispielsweise die Impedanz der Last 10 aus irgendeinem Grund ansteigt und bewirkt, dass die Ausgangsspannung der gleichrichtenden Glättungsschaltung 4 über den durch die Zener-Diode 52 definierten Wert ansteigt, bricht die Zener-Diode 52 durch und lässt einen Strom durch die LED 51 zu, die dann Licht abgibt. Dies bringt den Phototransistor 7 in den leitenden Zustand, mit dem Ergebnis, dass der Strom, der eigentlich in die Basis des Transistors 2 fliessen würde, teilweise zum Phototransistor 7 fliesst. Die Abnahme des Basisstroms des Transistors 2 verkürzt die Zeitdauer, während der der Transistor 2 leitend ist. Je höher die Ausgangsspannung der Schaltung

4 ist, desto grösser ist der Strom durch die LED 51, desto kleiner ist der Kollektor-Emitterwiderstand des Phototransistors 7 und desto grösser ist der Kollektorstrom. Infolgedessen nimmt der Basisstrom des Transistors 2 weiter ab, was die Leitzeit-

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dauer des Transistors 2 weiter verkürzt und die im Transformator 3 gespeicherte elektrische Energie weiter vermindert. Dies senkt und stabilisiert die Ausgangsspannung der Schaltung 4.

Die Fig. 3 und 4 zeigen, wie die Ausgangsspannung stabilisiert ist. Fig. 3 zeigt die beobachteten Wellenformen für die Kollektorspannung VI des Transistors 2, die Spannung V2 zwischen dem Emitter des Transistors 2 und dem Widerstand 61 und die Ausgangsspannung V3 der Glättungsschaltung 4. In diesem Diagramm ist nur die Spannung V2 in stark vergrösser-tem Massstab gezeigt. Wenn der Phototransistor 7 in Leitung gebracht ist, wird die Leitzeitdauer des Transistors 2 kürzer, was eine Zunahme der Schwingungsfrequenz des Sperrschwingers zur Folge hat. Da der Kondensator 42 geladen wird, wenn der Transistor 2 sperrt, pulsiert die Spannung V3 leicht. Fig. 4 zeigt die Ausgangsspannung der Schaltung 4 und die Schwin-gungsfrequenzscharakteristik des Sperrschwingers in Abhängigkeit vom Ausgangsstrom der Schaltung 4. Wenn die Impedanz der Last 10 zunimmt und der Ausgangsstrom abnimmt, nimmt die Schwingungsfrequenz zu, mit dem Ergebnis, das die Ausgangsspannung auf einem konstanten Wert gehalten wird.

Wenn die Versorgungswechselspannung aus irgendeinem Grund zunimmt und einen übermässigen Strom durch den Transistor 2 bewirkt, nimmt die Spannung V2 am Widerstand 61 zu, und diese Spannung V2 wird über die Diode 62 auf den Phototransistor 7 gegeben und bringt ihn in Leitung. Dies verkürzt ebenfalls die Leitungsdauer des Transistors 2. Mit anderen Worten, die Kollektor-Emitterimpedanz (der spezifische Widerstand) des Transistors 2 nimmt zu und schützt den Transistor 2 vor einem übermässigen Strom und verhindert die Sättigung des Transformators 3. Da die Frequenz des Sperrschwingers zunimmt, nimmt die Ausgangsenergiezufuhr ebenfalls ab und verhindert eine Zunahme der Ausgangsspannung.

Wenn die Impedanz der Last 10 auf einen sehr kleinen Wert abnimmt oder wenn die Last 10 kurzgeschlossen wird, trachtet ein übermässiger Ausgangsstrom zu fliessen, und ebenso trachtet der Strom durch den Transistor 2 zuzunehmen. Folglich wird der Phototransistor 7 leitend und der Transistor 2 nichtleitend. Die Ausgangsspannung nimmt gemäss Fig. 4 ab. Dementsprechend ist ein übermässiger Ausgangsstrom verhindert und der Transistor 2 ebenfalls geschützt. Wenn danach das Arbeiten wieder aufgenommen wird, steigt die Ausgangsspannung nicht abrupt an, so dass die Schaltung 4 ebenfalls geschützt ist.

Die Differenzierschaltung 8 leistet die folgende Funktion. Wenn der Phototransistor 7 leitend zu werden beginnt, nimmt der spezifische Kollektor-Emitterwiderstand des Transistors 2 zu, wonach die Kollektorspannung VI anzusteigen beginnt. Die Schaltung 8 stellt die zunehmende Änderung der Spannung VI fest und koppelt das Ausgangssignal auf die Basis des Phototransistors 7 mit, womit das Leitendwerden des Phototransistors 7 beschleunigt wird. Wenn der Transistor 2 nach der Abgabe von Energie an der Sekundärwicklung des Transformators 3 zu leiten beginnt, nimmt umgekehrt die Kollektorspannung VI ab. Da die abnehmende Änderung der Spannung VI durch die Differenzierschaltung 8 auf die Basis des Phototransistors 7 als negative Spannung gegeben wird, wird dieser ausser Leitung gebracht, was gestattet, dass der Transistor 2 rasch in Sättigung leitend wird. Wenn die Ausgangsspannung ansteigt oder wenn die Versorgungswechselspannung ansteigt, kommt der Photo--transistor 7 in Leitung, was, wie oben beschrieben, eine Abnahme des Basisstroms des Transistors 2 bewirkt. Folglich ist wahrscheinlich, dass der Transistor 2 instabil in und ausser Leitung kommt. Die Mitkopplung durch die Schaltung 8 auf den Phototransistor 7 stellt jedoch ein stabiles Schwingen des Sperrschwingers sicher. Fig. 2 zeigt die Kollektorspannung VI des Transistors 2. Die gezeigte Wellenform Via stellt die Spannung dar, wenn die Schaltung 8 vorgesehen ist, während die Wellenform Vlb das instabile Schwingen bei Fehlen der Schaltung 8 darstellt. In letzterem Fall ist eine intermittierende Schwingung das Ergebnis oder ein Stillstand zwischen dem leitenden Zustand und dem nicht-leitenden Zustand des Transistors 2 wahrscheinlich, was eine grössere Welligkeit verursacht. Die Schaltung 8 erhält eine stabile Schwingung aufrecht und erweitert den zulässigen Bereich für Schwankungen der Eingangsspannung und Last.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des Überspannungs-Detektors 5. Ein Transistor 54 ist mit der LED 51, der Zener-Diode 52 und dem Widerstand 53 in Reihe geschaltet. Widerstände 55 und 56 sind zwischen den beiden Anschlüssen der Glättungsschaltung 4 angeschlossen. Die Basis des Transistors 54 ist mit dem gemeinsamen Punkt dieser Widerstände 55, 56 verbunden. Der Emitter der Transistors 54 ist über einen Widerstand 57 mit dem positiven Anschluss der Schaltung 4 verbunden. Wenn die Ausgangsspannung der Schaltung 4 ansteigt, wird der Transistor 54 in Leitung gebracht und lässt einen Strom durch die LED 51 fliessen, die ihrerseits Licht abgibt.

Fig. 6 zeigt einen weiteren Aufbau der Differenzierschaltung 8 für eine Mitkopplung auf den Photo transistor 7. Der Anschluss der Schaltung 8, der in Fig. 1 mit dem Kollektor des Transistors 2 verbunden ist, ist in Fig. 6 mit der Basis des Transistors 2 verbunden. Das in der Schaltung 8 differenzierte und aus der in der Wicklung 32 induzierten Spannung sich ergebende Signal wird auf die Basis des Phototransistors 7 mitgekoppelt. Der Überstrom-Detektor 6 ist in der Schaltung der Fig. 6 nicht gezeigt, ebenso nicht in den Schaltungen der Fig. 7 bis 10, die noch besprochen werden.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung des Überspannungs-Detektors mit verbesserter Empfindlichkeit. Der gezeigte Phototransistor 7 hat keinen Basisanschluss. Zwischen dem Kollektor des Photo transistor 7 und der Basis des Transistors 2 ist eine Zweirichtungsdiode 72 angeschlossen. Diese Diode 72 ist durch zwei gegensinnig gerichtete und parallel liegende Dioden, Zener-Diode oder Widerstand ersetzbar. Die Kollektorspannung des Phototransistors 7 ist um einen Wert höher, der dem Spannungsabfall der Diode 72 infolge des Basisstroms entspricht. Wenn eine übermässige Spannung festgestellt wird, leitet der Phototransistor 7 daher schnell. Wenn die Kollektorspannung des Phototransistors 7 niedriger ist, ist ein ausreichender Kollektorstrom nicht erreichbar, es sei denn eine ausreichende Lichtmenge fällt auf den Transistor 7 ein. Da der Strom, der durch die LED 51 fliessen kann, vorgegeben ist, ist es unmöglich, einen diesen vorgegebenen Wert überschreitenden Strom durch die LED 51 zu führen, die dann keine Lichtmenge zur Erzielung eines ausreichenden Kollektorstroms für den Phototransistor 7 abgibt. Der Phototransistor 7 der in Fig. 7 gezeigten Schaltung hat jedoch eine höhere Kollektorspannung, so dass selbst bei einer geringen einfallenden Lichtmenge ein ausreichender Kollektorstrom durch den Transistor 7 fliesst. Folglich spricht die Schaltung auf übermässige Spannungen über einen weiteren Bereich an, wodurch der zulässige Bereich für Schwankungen der Versorgungsspannung und der Last vergrössert wird.

Fig. 8 zeigt eine weitere Abwandlung, die dem gleichen Zweck wie die Schaltung der Fig. 7 dient. Mit dem Phototransistor 7 ist eine Vorspannungsschaltung 9 verbunden, die eine Reihenschaltung aus einer Diode 91 und einem Kondensator 92, die parallel zur Wicklung 32 liegt, und einen mit dem Emitter des Phototransistors 7 verbundenen Widerstand 93 enthält. Der gemeinsame Punkt der Diode 91 und des Kondensators 92 ist mit dem Emitter des Phototransistors 7 verbunden. Wenn in der Wicklung 32 eine Spannung mit der negativen Polarität an dem mit dem Punkt markierten Ende induziert wird, wird der Kondensator 92 über die Diode 91 aufgeladen. Da die negative Spannung am Kondensator 92 auf den Emitter des Phototransistors 7 gegeben wird, hat der Phototransistor 7 eine erhöhte Potentialdifferenz zwischen seinem Kollektor und Emitter. Folglich leitet der Phototransistor schnell, auch wenn die auf ihn von der LED 51 her einfallende Lichtmenge gering ist.

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Fig. 9 zeigt eine weitere Abwandlung, die zur Überwindung von Schwankungen der Versorgungsspannung und der Last eingerichtet ist. Die gezeigte Schaltung umfasst die Schaltung der Fig. 8, in die noch eine weitere Zener-Diode 75 eingebaut ist. Die Zener-Diode 75 ist zwischen der Basis des Transistors 2 und dem Emitter des Phototransistors 7 angeschlossen. Die Anode der Diode 75 ist durch die Ladung des Kondensators 92 negativ vorgespannt. Wenn infolge eines Anstiegs der Versorgungsspannung ein übermässiger Strom fliesst, wird in der Wicklung 32 eine erhöhte Spannung induziert und damit das Potential des Kondensators 92 gesenkt. Wenn die Potentialdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen der Zener-Diode 75 die Zener-Spannung überschreitet, bricht die Diode 75 durch, so dass der Basisstrom des Transistors 2 in die Zener-Diode 75 fliessen kann. Dies setzt die Leitzeitdauer des Transistors 2 herab, so dass, wie bereits beschrieben, die Ausgangsspannung konstant gehalten wird. Die Schaltung ist wirksam auch gegenüber Schwankungen der Last 10, gegenüber denen die Zener-Diode und der Phototransistor 7 in zwei Stufen arbeiten, was den zulässigen Bereich für Lastschwankungen erheblich ver-5 grössert.

Fig. 10 zeigt eine weitere Verbesserung in der Schaltung der Fig. 9. Der Phototransistor 7 hat einen Basisanschluss. Die Anode der Zener-Diode 75 ist mit der Basis des Phototransistors 7 verbunden. Basis und Emitter des Phototransistors 7 sind über io einen Widerstand 76 verbunden. Die Zener-Diode 75, der Phototransistor 7 und der Widerstand 76 bilden eine Verstärkungsschaltung. Wenn die Diode 75 durchbricht und Strom durch-lässt, wird das Basispotential des Phototransistors 7 höher als sein Emitterpotential, so dass der Strom auch zum Phototransi-15 stor 7 fliesst und den Basisstrom des Transistors 2 weiter vermindert.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Gleichstrom-Konstantspannungsquelle, gekennzeichnet durch einen ein Dreipol-Steuerelement enthaltenden Oszillator, eine mit der Ausgangsseite des Oszillators verbundene gleichrichtende Glättungsschaltung (4), einen Detektor (5) zur Feststellung, dass die Ausgangsspannung der Glättungsschaltung (4) einen Sollwert überschritten hat, und eine Einrichtung zur Steuerung der Leitdauer des Dreipol-Steuerelements durch Feststellung der Überspannung.

2. Konstantspannungsquelle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung eines durch den Oszillator fliessenden Überstroms, wobei die Leitdauer des Dreipol-Steuerelements auch durch die Feststellung des Überstroms gesteuert wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Konstantspannungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mitkopplungsschaltung zur Stabilisierung der Schwingung des Oszillators vorgesehen ist.

4. Konstantspannungsquelle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sperrschwinger, welcher einen Transistor (2) und einen Transformator (3) mit einer Primärwicklung (31) und einer Mitkopplungswicklung (32) enthält, wobei die Wicklungen eine Mitkopplungsschaltung für den Transistor bilden, wobei die Glättungsschaltung mit der Sekundärwicklung (33) des Transformators verbunden ist, und der Detektor (5) eine Leuchtdiode (51) enthält, die dazu eingerichtet ist, anzuzeigen wenn die Ausgangsspannung der Glättungsschaltung den Sollwert überschritten hat, worauf ein Strom durch die Leuchtdiode fliesst, sowie einen mit der Basis des Transistors des Sperrschwingers verbundenen Phototransistor (7), wobei Leuchtdiode und Phototransistor einen optoelektronischen Koppler bilden.

5. Konstantspannungsquelle nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Schaltung zur Feststellung eines durch den Sperrschwinger fliessenden Überstroms, wobei der Phototransistor (7) einen Basisanschluss aufweist und die Basis des Phototransistors durch ein Überstrom-Feststellungssignal steuerbar ist.

6. Konstantspannungsquelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Phototransistor (7) einen Basisanschluss hat und dass eine Differenzierschaltung (22) zur Mitkopplung der Kollektorspannung des Transistors (2) des Sperrschwingers oder der in der Mitkopplungswicklung (32) des Transformators (3) induzierten Spannung auf die Basis des Phototransistors (7) vorgesehen ist.