DE1036331B - Gleichspannungswandler mit einem Transistoroszillator - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gleichspannungswandler mit Transistoren, die vom spannungsübersetzenden Transformator auf die Basis des Transistor-Oszillators rückkoppeln, sind mehrfach bekannt. Es sei hier nur auf die Zeitschrift »Funktechnik«, 1956, Nr. 4, S. 108 bis 110, und auf den Aufsatz »Transistor D. C. Converters«, abgedruckt in der Zeitschrift »Proceedings of the Institution of Electrical Engineers«, London, November 1955, S. 775 bis 786, hingewiesen. Bei einem gleichbleibenden Belastungswiderstand ist diese Anordnung berechtigt. Handelt es sich aber um einen Verbraucher stark wechselnder Belastung, wie z. B. die Aufladung des Speicherkondensators eines Elektronenblitzlichtgerätes darstellt, dann versagt diese Art der Rückkopplung vollkommen. Zu Beginn der Ladung wirkt der leere Kondensator wie ein Kurzschluß, der Strombedarf ist sehr hoch, gleichzeitig aber die Spannung niedrig. Es wird also sehr schwach rückgekoppelt. Der Ladestrom nimmt entsprechend einer Exponentialfunktion ab, ähnlich einer Exponentialfunktion steigt die Spannung am Elektrolytkondensator und nähert sich asymptotisch der als Betriebsspannung eingestellten Spannung des Kondensators. Im Augenblick des höchsten Strombedarfes ist die Spannungsrückkopplung vom spannungsübersetzenden Transformator des Gleichspannungswandlers am schwächsten, wenn dann allmählich der Ladestrom abnimmt, nimmt gegenläufig dazu die Rückkopplung unnötigerweise zu.

Diese Überlegung führte zu einem Vorschlag, bei dem eine lastabhängige Rückkopplung aus dem Sekundärkreis mit Hilfe eines stromübersetzenden Mittels zur Basis des Leistungstransistors vorgesehen ist. Als stromübersetzendes und damit rückkopplungsverstärkendes Mittel, das im Gegensatz zu der oben beschriebenen Spannungsrückkopplung im Sinne des richtigen Rückkopplungsbedarfes arbeitet, kann beispielsweise ein kleiner Stromwandler dienen. In der Sperrphase des Gleichspannungswandlers erfolgt über die Kapazität des Gleichrichters ein Rückschlag mit hoher Spannungsspitze. Dieser Rückschlag wird über den stromwandeltiden Hilfstransformator vom Sekundärkreis aus zur Basis des Transistor-Oszillators geleitet und kann die Grenzdaten dieses Transistors überschreiten. Wenn aber das rückkopplungsverstärkende Mittel mittels eines Kondensators oder eines Widerstandes überbrückt ist, wird der Einfluß des Rückschlages gemildert.

Der Rückschlag in der Sperrphase macht sich auf der Primärseite des spannungsübersetzenden Transformators nur noch schwach bemerkbar. Unter Aufrechterhaltimg des Gedankens der belastungsabhängigen Stromrückkopplung zur Basis des Transistor-Oszillators soll das rückkopplungsverstärkende Mittel

Gleichspannungswandler
mit einem Transistoroszillator

Anmelder:
Transformatoren- und Apparate-Fabrik

Paul Metz,
Fürth (Bay.), Ritterstr.5

Siegbert Förster, Rückersdorf,
ist als Erfinder genannt worden

gemäß der Erfindung in den Primärkreis des Spannungswandlers eingefügt werden. Ein kleiner Stromwandler, der entweder im Emitterkreis oder Kollektorkreis des Spannungswandlers und damit in Reihe mit der Primärwicklung des spannungsübersetzenden Transformators geschaltet ist, bewirkt die belastungsabhängige Stromrückkopplung zur Basis des Transistor-Oszillators.

Im Gegensatz zu einer Spannungsrückkopplung vom spannungsübersetzenden Transformator des Gleichspannungswandlers aus arbeitet diese stromübersetzende Rückkopplung aus dem Primärstromkreis des Gleichspannungswandlers belastungsabhängig, d. h. im Sinne des zur Aufladung des Speicherkondensators augenblicklich erforderlichen Stromes. Wie oben erwähnt, muß bei Einschaltung des rückkoppelnden Stromwandlers im Sekundärkreis des Gleichspannungswandlers zur Herabsetzung des Spannungsstoßes in der Sperrphase parallel zur Primärwicklung des Stromwandlers ein Kondensator geschaltet werden. Durch Wegfall dieser Parallelschaltung bei Einschaltung des rückkoppelnden Hilfstransformators in den Primärkreis des Gleichspannungswandlers verbessert sich der Wirkungsgrad der Anordnung. Unter Vermeidung aller unnötigen Verluste kann die Rückkopplung so bemessen werden, daß die Schwingung in keiner Betriebslage abreißt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Gleichspannungswandler mit einem Transistor-Oszillator, einem spannungserhöhenden Transformator und einem nachfolgenden Gleichrichter, bei dem vom Gleichrichterkreis aus ein Verbraucher mit stark wechselnder Leistungsaufnahme, insbesondere ein Speicherkondensator für Blitzlichtgeräte, gespeist wird. Das besondere Kennzeichen besteht darin, daß ein besonderer Stromwandler für die Rückkopplung vorgesehen ist, dessen

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eine Wicklung (Sekundärwicklung) in' den Basiskreis des Transistors und dessen andere Wicklung (Primärwicklung) in den Emitter- oder Kollektorkreis eingeschaltet ist, und daß die Schaltelemente so bemessen sind, daß in jeder Betriebslage die Aufrechterhaltung der Schwingungen gewährleistet ist

Abb. a zeigt den Erfindungsgegenstand beispielsweise als Schaltung mit Rückkopplung im Kollektorkreis. Wird der Einschaltkontakt 1 geschlossen, so liegt am Emitter des Transistors 10 der positive Pol und ül>er die Wicklungen der beiden Transformatoren 3 und 4 am Kollektor der negative Pol der Batterie 9. Gleichzeitig mit der Schließung des Kontaktes 1 wird der Startkontakt 2 vorübergehend betätigt. Dadurch kommt über die Sekundärwicklung des Stromwandlers 4 und einen Strombegrenzungswiderstand 7 ein Stromstoß auf die Basis des Transistors 10 zustande. Der niederohmige Widerstand 8 bewirkt dal>ei, daß die Basis gegen den Emitter negativ ist. Im Transistor entsteht eine Schwingung, die über den spannungsübersetzenden Transformator 3 und den Gleichrichter 6 einen Lade- bzw. Speicherkondensator 5 auflädt. Gleichzeitig erfolgt über den Stromwandler 4, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Primärwicklung des spannungsübersetzenden Transformators 3 geschaltet ist, eine lastabhängige Stromrückkopplung zur Basis des Transistors 10.

Abb. b zeigt ein Schaltungsbeispiel mit dem rückkoppelnden Stromwandler 4 im Emitterkreis des Transistors 10. Gleiche Bezugszeichen deuten auf gleiche bzw. gleichwertige
sprechend der Abb. a hin.

Schaltelemente ent-

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gleichspannungswandler mit einem Transistor-Oszillator, einem spannungserhöhenden Transformator und einem nachfolgenden Gleichrichter, bei dem vom Gleichrichterkreis aus ein Verbraucher mit stark wechselnder Leistungsaufnahme gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein besonderer Stromwandler für die Rückkopplung vorgesehen ist, dessen eine Wicklung (Sekundärwicklung) in den Basiskreis des Transistors und dessen andere Wicklung (Primärwicklung) in den Emitter- oder Kollektorkreis eingeschaltet ist, und daß die Schaltelemente so l>emessen sind, daß in jeder Betriebslage die Aufrechterhaltung der Schwingungen gewährleistet ist.

2. Gleichspannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Stromwandlers (4) die Primärwicklung des spannungsübersetzenden Transformators (3) und die Speisespannungsquelle (9) in Reihe zwischen den Emitter und Kollektor des Transistors (10) geschaltet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Funktechnik, 1956, Nr. 4, S. 108 bis 110;
Proceedings of the Institution of Electrical Engineers, November 1955, S. 775 bis 786.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809 597/408 8·.