DE1132985B

DE1132985B - Transistor-Gleichspannungswandler

Info

Publication number: DE1132985B
Application number: DES70684A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Manfred Huber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-09-30
Filing date: 1960-09-30
Publication date: 1962-07-12

Description

Transistor-Gleichspannungswandler Die Erfindung bezieht sich auf einen Transistor-Gleichspannungswandler in Emitterschaltung für die Stromversorgung von Funkgeräten unter Verwendung einer zwischen Emitter und Kollektor angeordneten Spannungsteilerschaltung zur Erzeugung einer festen Basisvorspannung.
Der Erfindung liegt die Schaffung einer Einrichtung zugrunde, die die Einstellung der gewünschten Nutzleistung eines Gleichspannungswandlers bei unterschiedlicher Last in vorzugsweise zwei Betriebszuständen selbsttätig vornimmt. Bei Funkempfängern ist die erforderliche Anodenleistung im Sendebetrieb meist höher als im Empfangsbetrieb. Es wird von der Stromversorgung, in diesem Fall vom Transistor-Gleichspannungswandler, verlangt, daß außer der ordnungsgemäßen Funktion in beiden Betriebsfällen jeweils optimaler Wirkungsgrad und zusätzliche Stabilisierung der Anodenspannung erfolgt.
Gemäß der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß die einzelnen Widerstände des Spannungsteilers in Abhängigkeit von der Stromentnahme am Ausgang des Gleichspannungswandlers mittels eines von der Stromentnahme gesteuerten Relais so geändert werden, daß das Spannungsteilerverhältnis bestehenbleibt. Dabei bildet ein Teil des Spannungsteilers den Basiswiderstand, dessen Größe für die Einstellung der gewünschten Nutzleistung maßgebend ist. Durch die gleichzeitige Änderung beider Zweige des Spannungsteilers ist gewährleistet, daß die Anschwinb Sicherheit der Schaltung erhalten bleibt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens besteht darin, daß die Ausgangsspannung zusätzlich dadurch stabilisiert wird, daß zusammen mit der Umschaltung der Widerstände des Spannungsteilers der Siebwiderstand im Glättungsteil des Gleichspannungswandlers geändert wird, derart, daß bei Änderung der Stromentnahme die Ausgangsspannung im wesentlichen konstant bleibt.
Ein Ausführungsbeispiel eines Transistor-Gleichspannungswandlers gemäß der Erfindung wird an Hand der Figur näher erläutert.
In der dargestellten Schaltung wird ein pnp-Transistor Tr verwendet, der als elektronischer Schalter arbeitet. Im Ausgangskreis des Transistors befindet sich die Primärwicklung W1 eines Übertragers, dessen Sekundärwicklung Wz mittels des Gleichrichters G 1, des Ladekondensators C1 und einer Siebschaltung der Erzeugung einer höheren Gleichspannung dient. Um eine schwingfähige Schaltung zu erhalten, ist noch eine Rückkopplungswicklung W3 des Übertragers erforderlich. Zur Erzeugung einer festen Basisvorspannung wird eine Spannungsteilerschaltung aus den Widerständen RB, RB', RT und RT' verwendet, die parallel zur Betriebsspannungsquelle liegt und dessen Abgriff über die Rückkopplungswicklung W3 an die Basis B des Transistors geführt ist. Die Transistorschaltung ist als Emitterschaltung ausgeführt, wobei bei entsprechendem Basisstrom die Emitter-Kollektor-Strecke sehr niederohmig wird, also auf Durchlaß geschaltet wird. Bei Basisstrom Null wird die Strecke hochohmig, also gesperrt. Die in der Rückkopplungswicklung induzierte Spannung ist so gepolt, daß mit einsetzendem Kollektorstrom der Basisstrom ansteigt, wodurch der Transistor geöffnet wird, und daß nach Erreichen der Sättigung oder Begrenzung durch RB der Basis-Emitter-Strom des geöffneten Transistors gesperrt und damit die Emitter-Kollektor-Strecke ebenfalls gesperrt wird.
Bei der bei niedrigen Speisespannungen (z. B. 6 V) vorzugsweise verwendeten Emitterschaltung mit Leistungstransistor als Schalttransistor erfolgt die Einstellung der gewünschten Nutzleistung, die über die Sekundärwicklung WZ entnommen werden kann, durch den Basiswiderstand, der aus einer Serienschaltung aus den Widerständen RB und RB' besteht. Bei gegebener Basis-Emitter-Spannung wird der Basisstrom durch den Basiswiderstand begrenzt. Bei einer starken Änderung der Stromentnahme des Gleichspannungswandlers, z. B. bei der Umschaltung von Empfangs- auf Sendebetrieb oder umgekehrt eines Funkgerätes, wird daher zweckmäßig der Basiswiderstand verändert, indem durch den Kontakt S, der TeilwiderstandRB' kurzgeschlossen bzw. eingeschaltet wird. Die Betätigung dieses Kontaktes erfolgt selbsttätig durch das Relais R im Ausgangskreis, das in Abhängigkeit von der Stromentnahme gesteuert wird. Da durch die Änderung nur eines Widerstandes des Spannungsteilers das Spannungsteilerverhältnis, das für die Anschwingsicherheit ausschlaggebend ist, geändert würde, besteht auch der andere Zweig des Spannungsteilers aus zwei in Serie geschalteten Widerständen, wovon der Widerstand RT' gleichzeitig mit dem Widerstand RB' durch den Kontakt S, des Relais R kurzgeschlossen oder eingeschaltet wird. Die Widerstände des Spannungsteilers sind dabei so bemessen, daß das Spannungsteilerverhältnis erhalten bleibt. Das Relais R, das diese Schaltfunktionen übernimmt, ist zwischen Ladekondensator C, und Glättungskondensator C2 eingefügt, so daß es gleichzeitig als Siebdrossel wirkt. Der Siebwiderstand besteht aus den Widerständen RS und RS . Zum Ausgleich der Verringerung derAusgangsspannung infolge erhöhten inneren Spannungsabfalles bei größerer Last ist ein dritterArbeitskontakt S3 des Relais R vorgesehen, der den Siebwiderstand RS' kurzschließt. Es wird hierdurch eine Stabilisierung bzw. Konstanthaltung bei unterschiedlicher Last erreicht, ohne Anwendung üblicher Stabilisierungsmaßnahmen, die zusätzliche Leistung verbrauchen würden.
Die beschriebene Schaltung kann bei entsprechender Änderung mit den gleichen Vorteilen auch als Gegentaktschaltung ausgebildet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Transistor-Gleichspannungswandler in Emitterschaltung für die Stromversorgung von Funkgeräten unter Verwendung einer zwischen Emitter und Kollektor angeordneten Spannungsteilerschaltung zur Erzeugung einer festen Basisvorspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Widerstände des Spannungsteilers in Abhängigkeit von der Stromentnahme am Ausgang des Gleichspannungswandlers mittels eines von der Stromentnahme gesteuerten Relais so geändert werden, daß der Basiswiderstand an die veränderte Leistungsentnahme angepaßt wird, und daß hierbei das Spannungsteilerverhältnis bestehenbleibt.
2. Transistor-Gleichspannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit der Umschaltung der Widerstände des Spannungsteilers auch der Siebwiderstand im Glättungsteil des Gleichspannungswandlers geändert wird, derart, daß bei Änderung der Stromentnahme die Ausgangsspannung im wesentlichen konstant bleibt.