DE19511242B4

DE19511242B4 - Stromversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE19511242B4
Application number: DE19511242A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Shijonawate Naruo
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2015-03-28
Also published as: JP3351088B2; JPH07274513A; DE19511242A1; CN1041674C; US5587894A; CN1116369A

Abstract

Stromversorgungseinrichtung mit einer eine schwankende Augenblicksspannung liefernden Energiequelle (AC), einem ersten Kondensator (C1), der über ein erstes Schaltelement (S1) zwischen die beiden Ausgangsklemmen der Energiequelle (AC) geschaltet ist, einem zweiten Schaltelement (S2), einem Lastkreis (C), einem Spannungssteuermittel (B) und einem Steuermittel (A) zum Steuern des Einschalt/Ausschalt-Betriebs des ersten Schaltelements (S1) und des zweiten Schaltelements (S2), dadurch gekennzeichnet, daß
– das erste Schaltelement (S1) und das zweite Schaltelement (S2) so gesteuert werden, daß eine Spannung über den ersten Kondensator (C1) im wesentlichen gleich der Spannung der Energiequelle (AC) ist,
– der Lastkreis (C) eine Parallelschaltung aus einem Glättungskondensator (C3) und einer Last (1) enthält,
– ein mit dem Spannungssteuermittel (B) verbundener zweiter Kondensator (C2) vorgesehen ist, der mit einem Ende über das zweite Schaltelement (S2) mit dem ersten Kondensator (C1) verbunden ist, und über das Spannungssteuermittel (B) mit dem Lastkreis (C) verbunden ist,
– das Spannungssteuermittel (B)...

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinrichtung zum Liefern von Energie an eine Last durch einen hochfrequenten Schaltbetrieb und zur Unterdrückung einer Eingangsstromverzerrung.
Allgemein enthalten bekannte Stromversorgungseinrichtungen eine Gleichrichterschaltung für eine Vollweg-Gleichrichtung einer Wechselstromenergie von einer Wechselspannungsquelle, einen Serienkreis aus einer Induktionsspule und einem Schaltelement und einen Lastkreis mit einem Glättungskondensator und einer Last, der über eine Diode mit einer Verbindungsstelle zwischen der Induktionsspule und dem Schaltelement verbunden ist, wobei das Schaltelement einen Eingangsstrom erfaßt und durch eine Steuerschaltung gesteuert wird, die ein Steuersignal liefert, das dazu führt, daß eine Hüllkurve des Eingangsstroms zu einer Eingangsspannung propor tional wird, und wobei die Induktionsspule erregt wird, wenn das Schaltelement eingeschaltet wird, um in der Induktionsspule eine vom Eingang stammende Energie zu speichern, während danach, wenn das Schaltelement ausgeschaltet wird, der Eingang und die Induktionsspule in Serie geschaltet werden, um die Energie an den Lastkreis zu liefern, so daß der Eingangsstrom ansteigt, wenn das Schaltelement eingeschaltet ist, jedoch kleiner wird, wenn das Schaltelement ausgeschaltet ist, wobei ein solcher Eingangsstrom erfaßt wird, um über eine Steuerung des Schaltelements eine Verzerrung höherer Harmonischer des Eingangsstroms zu unterdrücken.
Bei der obigen Einrichtung tritt jedoch ein Problem auf, das darin besteht, daß die Induktionsspule groß bemessen sein muß, um den Eingangsstrom zu begrenzen, und die Einrichtung große Abmessungen besitzen muß.

Andererseits ergibt sich aus dem US-Patent 5 229 690 eine Lichtsteuervorrichtung für eine Entladungslampe, bei der keine Induktionsspule verwendet wird. Bei dieser Einrichtung wird der Versorgungswechselstrom durch die Gleichrichterschaltung vollweggleichgerichtet, ein Serienkreis aus einer Entladungslampe und einem Schaltelement wird angeschlossen, ein weiterer Serienkreis aus einer Diode und einem Glättungskondensator wird zu dem Schaltelement parallelgeschaltet, und eine weitere Diode wird zwischen eine Verbindungsstelle der Diode mit dem Glättungskondensator und eine positive Klemme der Gleichrichterschaltung angeschlossen. Die Einrichtung dient dazu, den Glättungskondensator über die Entladungslampe zu laden, wenn sich das Schaltelement in dem ausgeschalteten Zustand befindet, um die geladene Energie zur Zeit einer geringen Eingangsspannung zum Unterdrücken einer höheren Eingangsharmonischen zu nutzen.

Während bei dieser Einrichtung keinerlei größere Induktionsspule erforderlich ist, ergibt sich eine Beschränkung hinsichtlich der Unterdrückung der höheren Eingangsharmoni schen, was darauf zurückzuführen ist, daß nahezu kein Eingangsstrom zu Zeitpunkten in der Nähe von Nulldurchgängen der Eingangsspannung fließt.

Ferner wird in der US-Patentanmeldung Nr. 280 552 94 eine Stromversorgungseinrichtung vorgeschlagen, bei der ein bekannter Schalterkondensatorkreis verwendet wird, ein Versorgungswechselstrom einer Vollweg-Gleichrichtung einer Gleichrichterschaltung unterworfen wird, eine Last über einen ersten Schalterkondensatorkreis mit der Gleichrichterschaltung verbunden wird und ein zweiter Schalterkondensatorkreis parallel zu der Last über einen Glättungskondensator mit dem ersten Schalterkondensatorkreis verbunden wird. Diese Stromversorgungseinrichtung ist so ausgelegt, daß die beiden Schalterkondensatorkreise so eingesetzt werden, daß einer dieser Schaltkreise eine Stromversorgung für den Lastkreis bewirkt, während der andere eine Ladung für eine Stromversorgung zu Zeitpunkten in der Nähe der Nulldurchgänge der Eingangsspannung speichert, wobei die Unterdrückung der Verzerrung höherer Harmonischer des Eingangsstroms dadurch ausgeführt wird, daß Kondensatoren in den Schalterkondensatorkreisen so umgeschaltet werden, daß die Summe der durch die beiden Schalterkondensatorkreise fließenden Ströme proportional zu dem Eingangsversorgungsstrom ist.

Diese Stromversorgungseinrichtung erfordert jedoch eine Anzahl von Kondensatoren, die der der Hochfrequenz-Schaltzyklen entspricht, die in jedem Zyklus der Netzfrequenz enthalten sind, um dafür zu sorgen, daß der Eingangsstrom proportional zur Eingangsspannung wird, und zur Verwirklichung eines Schaltbetriebs in der Größenordnung von mehreren 10 kHz ist die Verwendung mehrerer tausend Elemente erforderlich. Da die erforderliche Anzahl von Elementen mit der Durchführung der Operation bei einer höheren Frequenz ansteigt, ergibt sich das Problem, daß eine Minimierung der Abmessungen der Einrichtung schwierig ist.

In der den Oberbegriff des Anspruches 1 bildenden GB-PS 1 110 863 wird eine Stromversorgungseinrichtung offenbart, die eine Energiequelle mit schwankender Augenblicksspannung, einen Kondensator, der über ein erstes Schaltelement mit den Ausgangsenden der Energiequelle verbunden ist, ein zweites Schaltelement, einen Lastkreis und Steuermittel zur Steuerung des Ein- und Ausschaltens der ersten und zweiten Schaltelemente aufweist. Das zweite Schaltelement ist in Reihe mit dem Lastkreis geschaltet. Die an der Last anliegende Spannung wird direkt gemessen und den Steuermitteln zur Steuerung des zweiten Schaltelements zugeführt. Diese Stromversorgungseinrichtung benötigt einen Regelverstärker sowie eine zusätzliche Spannungsversorgung.

Wie beschrieben, ergibt sich bei den bekannten Stromversorgungseinrichtungen allgemein das Problem, daß der Minimierung der Abmessungen der Einrichtung und der Unterdrückung der Verzerrung höherer Harmonischer des Eingangssignals Grenzen gesetzt sind, usw.

Demgemäß ist es ein erstes Ziel der Erfindung, eine Stromversorgungseinrichtung zu schaffen, mit der eine effektive Unterdrückung der höheren Harmonischen möglich ist und deren Abmessungen wirksam minimiert werden können.

Erfindungsgemäß ist dieses Ziel erreichbar durch eine Stromversorgungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
1 ein Prinzipschaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 und 3 Prinzipschaltbilder zur Erläuterung der Wirkungsweise der ersten Ausführungsform der 1;
4 ein Prinzipschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
5 ein Prinzipschaltbild einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
6 ein Funktions-Wellenformdiagramm für die dritte Ausführungsform der 5;
7A bis 7E Prinzipschaltbilder zur Erläuterung der Wirkungsweise der dritten Ausführungsform der 5;
8 ein Funktions-Wellenformdiagramm für die dritte Ausführungsform der 5;
9 ein Prinzipschaltbild einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
10 ein Prinzipschaltbild einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
11 ein Prinzipschaltbild einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
12 ein Prinzipschaltbild einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
13A und 13B ein bruchstückartiges Prinzipschaltbild eines bei der siebten Ausführungsform der 12 verwendeten Teils und ein Funktions-Wellenformdiagramm des Teils der 13A;
13C und 13D Prinzipschaltbilder zur Erläuterung der Wirkungsweise des in 13A gezeigten Teils;
14 ein Prinzipschaltbild einer achten Ausführungsform der Erfindung;
15 ein Prinzipschaltbild einer neunten Ausführungsform der Erfindung;
16 ein erläuterndes Wellenformdiagramm für ein Schaltelement der neunten Ausführungsform der 15;
17 ein erläuterndes Wellenformdiagramm für die neunte Ausführungsform der 15;
18 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise der neunten Ausführungsform der 15;
19 ein bruchstückartiges Prinzipschaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise der neuenten Ausführungsform der 15;
20 ein Prinzipschaltbild einer zehnten Ausführungsform der Erfindung;
21 ein Prinzipschaltbild einer elften Ausführungsform der Erfindung;
22 ein Prinzipschaltbild einer zwölften Ausführungsform der Erfindung;
23 ein erläuterndes Wellenformdiagramm für die zwölfte Ausführungsform der 22;
24A bis 24H Prinzipschaltbilder zur Erläuterung der Wirkungsweise der zwölften Ausführungsform der 22;
25 ein Prinzipschaltbild einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung;
26 ein Prinzipschaltbild einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung;
27A und 27B Prinzipschaltbilder zur Erläuterung der Wirkungsweise der vierzehnten Ausführungsform der 26;
28 ein Funktions-Wellenformdiagramm für die vierzehnte Ausführungsform der 26;
29 ein Prinzipschaltbild einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung;
30 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise der fünfzehnten Ausführungsform der 29;
31 ein Prinzipschaltbild einer sechzehnten Ausführungsform der Erfindung;
32 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise der sechzehnten Ausführungsform der 31; und
33 ein Prinzipschaltbild einer siebzehnten Ausführungsform der Erfindung.
Erste Ausführungsform:
Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung ist mit dem Prinzipschaltbild der 1 gezeigt. Bei der Schaltungsanordnung dieser ersten Ausführungsform ist ein Gleichrichter DB mit einer Wechselstrom-Versorgungsquelle AC verbunden, wobei ferner ein Serienkreis aus einem Schaltelement S1 und einem Kondensator C1 mit den Ausgangsklemmen des Gleichrichters DB verbunden ist und ein weiterer Serienkreis aus einem Kondensator C2 und einem Lastkreis C über ein Schaltelement S2 zu dem Kondensator C1 parallelgeschaltet ist. Zu dem Kondensator C2 ist ein Spannungssteuermittel B zum Einstellen der Kondensatorspannung parallelgeschaltet, während ein Steuermittel A mit den Schaltelementen S1 und S2 verbunden ist, um eine von der Seite der Versorgungsquelle an den Kondensator C1 gelieferte Ladeenergie oder eine vom Kondensator C1 an den Lastkreis gelieferte Entladeenergie zur Einstellung einer Spannung am Kondensator C1 zu steuern.
Als nächstes wird die Wirkungsweise der ersten Ausführungsform erläutert. Zuerst wird in einem Zustand der 3 das Schaltelement S1 durch ein Steuersignal von dem Steuerkreis eingeschaltet, und der Kondensator C1 wird bis zur Eingangsspannung V_ein aufgeladen. Als nächstes wird in dem Zustand der 2 das Schaltelement S1 ausgeschaltet, während das Schaltelement S2 eingeschaltet wird, wobei ein Serienkreis aus den Kondensatoren C1 und C2 mit dem Lastkreis C verbunden wird und ein Teil der Ladung des Kondenstors C1 dem Lastkreis C zugeführt wird. Dann wird in dem Zustand der 3 das Schaltelement S2 abgeschaltet, während das Schaltelement S1 eingeschaltet wird, und der Kondensator C1 wird bis zu V_ein aufgeladen. Zur gleichen Zeit wird die Spannung des Kondensators C2 durch Spannungssteuermittel B auf eine vorbestimmte Spannung eingestellt. Die vorbestimmte Spannung ist zu dieser Zeit im wesentlichen eine an dem Kondensator C2 liegende Differenzspannung zwischen der Eingangsspannung V_ein und der Ausgangsspannung V_aus und die dem Lastkreis C zugeführte Energie ist durch das Spannungssteuermittel B festzulegen. An den Lastkreis C wird die Eingangsspannung V_ein im wesentlichen bis zu ihrem Spitzenwert als höchste Spannung angelegt. Damit die Restspannungswellenform nach dem Entladen des Kondensators C1 zur Lastseite gleich der Wellenform von V_ein als ein vollweggleichgerichtetes Ausgangssignal wird, wird ferner dafür gesorgt, daß eine Hüllkurve einer Eingangsstromwellenform gleich der Eingangsspannungswellenform wird, indem die Einschaltzeit des Schaltelements S1 (oder S2) über das Steuermittel A gesteuert wird, wodurch die Eingangsstromverzerrung klein gehalten wird.
Die Beschränkung der Eingangsstromverzerrung wird dadurch ermöglicht, daß in der oben angegebenen Weise der Gleichrichter DB mit der Wechselstrom-Versorgungsquelle AC verbunden wird, der Serienkreis aus dem Schaltelement S1 und dem Kondensator C1 mit den Ausgangsklemmen des Gleichrichters verbunden wird, der Serienkreis aus dem Kondensator C2 und dem Lastkreis C über das Schaltelement S2 zu dem Kondensator C1 parallelgeschaltet wird, das Steuerspannungsmittel B mit dem Kondensator C2 verbunden wird, um seine Spannung einzustellen, und die Restspannung am Kondensator C1 durch das Steuermittel A gesteuert wird, wobei die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente auch kleiner gehalten werden können, indem die Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert eingestellt wird. Damit kann eine kleine Stromversorgungseinrichtung verwirklicht werden, mit der wahlweise jede beliebige konstante Spannung erzeugt werden kann.
Zweite Ausführungsform:
4 zeigt ein Prinzipschaltbild der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird ein Parallelkreis aus einem Glättungskondensator C3 und einer Last 1 als Lastkreis C verwendet, wodurch es möglich ist, der Last eine im wesentlichen konstante Ausgangsspannung zuzuführen.
Auch in diesem Fall kann die Eingangsstromverzerrung in gleicher Weise wie bei der obigen Ausführungsform kleingehalten werden, und die Kondensatoren und Schaltelemente können jeweils kleiner gehalten werden, indem die Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert eingestellt wird. Folglich kann eine kleine Stromversorgungseinrichtung verwirklicht werden, mit der eine beliebige konstante Spannung erzeugt werden kann.
Dritte Ausführungsform:
5 zeigt ein Prinzipschaltbild der dritten Ausführungsform der Erfindung, deren Wellenformdiagramm in 6 gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Gleichrichterschaltung DB mit der Wechselstromquelle AC verbunden, wobei ferner der Serienkreis aus dem Schaltelement S1 und dem Kondensator C1 mit den Ausgangsklemmen des Gleichrichters verbunden ist, der Kondensator C2 über das Schaltelement S2 zwischen die Enden des Kondensators C1 geschaltet ist und der Parallelkreis aus dem Kondensator C3 und der Last 1 über das Schaltelement S4 angeschlossen ist. Mit dem Kondensator C2 ist das Spannungssteuermittel B verbunden, um seine Spannung einzustellen. Als Spannungssteuermittel B wird ein Stromkreis mit einem Kondensator C4 und Schaltelementen S3, S6, S5 und S7 verwendet. Ferner steuert das Steuermittel A die Ladungsmenge von der Quellenseite zum Kondensator C1 oder die Ladungsmenge vom Kondensator C1 zur Lastseite, um die Spannung am Kondensator C1 zu regulieren. Im folgenden wird die Betriebsweise dieser Schaltungsanordnung beschrieben.
Als erstes wird in einem Zustand der 7B das Schaltelement S1 durch das Steuersignal von dem Steuermittel eingeschaltet, und der Kondensator C1 wird bis auf V_ein aufgela den. Als nächstes wird in einem Zustand der 7A, d.h. in einem Zeitintervall "a" der 8, das Schaltelement S1 ausgeschaltet, während die Schaltelemente S2 und S4 eingeschaltet werden, so daß der Serienkreis aus den Kondensatoren C1 und C2 mit dem Glättungskondensator C3 verbunden wird, wobei die Ladung des Kondensators C1 teilweise in den Glättungskondensator C3 verschoben und der Last 1 zugeführt wird, während der Glättungskondensator C3 geladen wird. Dann wird in einem Zustand der 7B, in dem die Schaltelemente S2 und S4 ausgeschaltet werden, während das Schaltelement S1 eingeschaltet wird, der Kondensator C1 bis auf V_ein aufgeladen. Zur gleichen Zeit wird in einem Zeitintervall zwischen einer Zeit t1 und einer Zeit t2 in 6 ein Zustand der 7C, d.h. ein Zustand in einem Zeitintervall "b1" der 8 erreicht, wo die Schaltelemente S3 und S6 eingeschaltet werden, wobei ein Serienkreis aus den Kondensatoren C2 und C4 mit dem Glättungskondensator C3 verbunden wird und die Ladung in dem Kondensator C2 (und dem Kondensator C4) teilweise zu dem Glättungskondensator C3 verbracht und der Last 1 zugeführt wird, während der Glättungskondensator C3 geladen wird. In einem Intervall von einem Zeitpunkt t2 zu einem Zeitpunkt t3 in 6 wird ein Zustand der 7D, d.h. ein Zustand in einem Zeitintervall "b2" in 8 erreicht, wo die Schaltelemente S4 und S7 eingeschaltet werden, der Kondensator C2 zu dem Glättungskondensator C3 parallelgeschaltet wird und die Ladung in dem Glättungskondensator C3 teilweise zu dem Kondensator C2 verbracht und der Last 1 zugeführt wird, während der Kondensator C2 geladen wird. Die Wirkungsweise der jeweiligen Schaltelemente S1-S7 in Intervallen zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 und zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 ist in 8 dargestellt.
Als nächstes werden in einem Zustand der 7E, d.h. in einem Intervall "c" der 8, die Schaltelemente S3 und S6 (oder S4 und S7) ausgeschaltet, während das Schaltelement S5 eingeschaltet wird, wobei die Ladung in dem Glättungskondensator C3 teilweise der Last 1 und dem Kondensator C4 zuge führt wird und der Kondensator C4 und der Glättungskondensator C3 eine gleiche Spannung annehmen werden. Mit einer Wiederholung dieser Operation werden die Spannungen an dem Kondensator C4 und dem Glättungskondensator C3 stufenweise erhöht, und diese Kondensatoren werden auf eine Spannung aufgeladen, die durch die Einschaltperiode der Schaltelemente S3 und S6 (oder S4 und S7) bestimmt ist. Der Kondensator C2 wird auf eine Differenzspannung zwischen der Eingangsspannung V_ein und der Ausgangsspannung V_aus geladen. Der Glättungskondensator C3 wird im wesentlichen bis zum Spitzenwert von V_ein als der höchsten Spannung geladen. Indem ferner die Einschaltperiode des Schaltelements S2 (oder S1) so gesteuert wird, daß die Restspannungswellenform nach dem Entladen des Kondensators C1 zur Lastseite gleich der Wellenform von V_ein als das vollweggleichgerichtete Ausgangssignal wird, wird die Hüllkurve der Eingangsstromwellenform gleich der Eingangsversorgungswellenform gemacht, und die Eingangsstromverzerrung wird kleingehalten.
Wie oben kann die Eingangsstromverzerrung dadurch kleingehalten werden, daß der Gleichrichter DB mit der Wechselstrom-Versorgungsquelle AC verbunden wird, der Serienkreis aus dem Schaltelement S1 und dem Kondensator C1 mit den Ausgangsklemmen des Gleichrichters verbunden wird, der Kondensator C2 über das Schaltelement S4 zwischen die Enden des Kondensators C1 geschaltet wird, der Parallelkreis aus dem Glättungskondensator C3 und der Last 1 über das Schaltelement S4 angeschlossen wird und das Spannungssteuermittel B mit dem Kondensator C2 verbunden wird, um seine Spannung einzustellen, und indem die Restspannung am Kondensator C1 durch das Steuermittel A gesteuert wird. Da ferner die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente durch Einstellen der Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert kleingehalten werden können, kann eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur wahlweisen Erzeugung einer beliebigen konstanten Spannung geschaffen werden.
Vierte Ausführungsform:
9 zeigt ein Prinzipschaltbild der vierten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist das Schaltelement S5 der 5 durch eine Diode D1 ersetzt.
Fünfte Ausführungsform:
10 zeigt ein Prinzipschaltbild der fünften Ausführungsform der Erfindung, bei der die Schaltsteuerung dadurch erfolgt, daß in dem Steuermittel A die Eingangsspannung und die Spannung am Kondensator C1 einem Vergleichsdetektor 3 zugeführt werden und ein Detektorausgangssignal einem PDM (Pulsdauermodulation)-Controller 4 eingegeben wird, wodurch es möglich ist, mit einer Schwankung der Eingangsspannung fertig zu werden.
Für den Betrieb wird eine beträchtliche Abweichung der Eingangsspannung von einem vorbestimmten Wert durch den Vergleichsdetektor 3 erfaßt, und sein Erfassungssignal wird dem PDM-Controller 4 eingegeben, um die Einchaltperiode des Schaltelements S1 oder S2 zu bestimmen. Wird die Eingangsspannung abgesenkt, so wird die Spannung am Kondensator C1 dadurch verringert, daß die Einschaltperiode des Schaltelements S1 (oder S2) verkürzt (ausgedehnt) wird und die Ladungsmenge für den Kondensator C1 (oder die Entladungsmenge vom Kondensator C1) verringert (oder erhöht) wird, und die Einstellung erfolgt so, daß der gleiche Eingangsstrom wie im normalen Betrieb erhalten werden kann. Wird die Eingangsspannung erhöht, so kann in umgekehrter Weise vorgegangen werden.
Mit der Schaltsteuerung des Steuermittels A durch Eingeben der Eingangsspannung und der Spannung am Kondensator C1 in den Vergleichsdetektor 1 und durch Eingeben von dessen Ausgangssignal in den PDM-Controller 4 kann die Eingangsstromverzerrung sogar bezüglich jeder beliebigen Schwankung der Eingangsspannung kleingehalten werden, und die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente können dadurch kleiner gemacht werden, daß die Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert eingestellt wird, so daß eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur wahlweisen Erzeugung einer beliebigen konstanten Spannung geschaffen werden kann.
Sechste Ausführungsform:
11 zeigt ein Prinzipschaltbild der sechsten Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Kondensator veränderlicher Größe als Kondensator C1 verwendet wird, so daß die Spannung des Kondensators C1 steuerbar ist.
Siebte Ausführungsform:
12 zeigt ein Prinzipschaltbild der siebten Ausführungsform der Erfindung, bei der der Grundaufbau der Hauptschaltung so ist, daß der Gleichrichter DB mit der Wechselstromquelle AC verbunden ist und ein Serienkreis aus dem Schaltelement S1 und einem Schalterkondensatorkreis SC1 wie dem in 13A gezeigten mit den Ausgangsklemmen des Gleichrichters verbunden ist. Dieser Schalterkondensatorkreis SC1 dient dazu, die Schaltelemente abwechselnd wie in 13B gezeigt ein- und auszuschalten. Der Kondensator C2 ist über das Schaltelement S2 zwischen die Enden des Schalterkondensatorkreises SC1 geschaltet, und das Spannungssteuermittel B ist mit dem Kondensator C2 verbunden, um seine Spannung einzustellen. Ferner dient das Steuermittel A dazu, die von der Versorgungsquellenseite als Reaktion auf die Eingangsspannung V_ein dem Schalterkondensatorkreis SC1 zugeführte Ladungsmenge oder die von dem Schalterkondensatorkreis SC1 an die Lastseite gelieferte Ladundsmenge zu steuern, um die Spannung der jeweiligen Kondensatoren in dem Schalterkondensatorkreis SC1 einzustellen. Wird das Schaltelement S1 durch das Steuersignal von dem Steuermittel A eingeschaltet und werden die Schaltelemente Sx in dem Schalterkondensatorkreis SC1 im Zusammenhang damit eingeschaltet, so nimmt der Schalterkondensatorkreis SC1 einen solchen Zustand an, wie er in
13C gezeigt ist, und die jeweiligen Kondensatoren in dem Schalterkondensatorkreis SC1 werden bis zum Spitzenwert von V_ein geladen. Werden die Schaltelemente Sx und Sy in dem Schalterkondensatorkreis SC1 in Verbindung mit dem Ausschalten des Schaltelements S1 und dem Einschalten der Schaltelemente S2 und S4 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet, so nimmt der Schalterkondensatorkreis SC1 einen solchen Zustand an, wie er in 13D gezeigt ist, und der Schalterkondensatorkreis SC1 liefert eine Spannung, die n mal so groß wie die Eingangsspannung V_ein ist. Entsprechend ist der Glättungskondensator C3 im wesentlichen bis zu einem Pegel zu laden, der n mal so hoch wie der Spitzenwert der Eingangsspannung V_ein als der höchsten Spannung ist. Auch bei der vorliegenden Ausführungsform kann jede beliebige Eingangsspannungverzerrung dadurch unterdrückt werden, daß die Restspannung an den jeweiligen Kondensatoren in dem Schalterkondensatorkreis SC1 durch das Steuermittel gesteuert wird, und da aufgrund der Einstellung der Betriebsfrequenz die Abmessungen der jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente minimiert werden können, kann eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur wahlweisen Erzeugung einer beliebigen Spannung geschaffen werden.
Achte Ausführungsform:
14 zeigt ein Prinzipschaltbild der achten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Spannung am Kondensator C2 erfaßt und einem PDM-Controller 5 zugeführt wird, so daß das Schaltelement S3 oder S6 in dem Intervall t1-t2 der 5 und das Schaltelement S4 oder S7 in dem Intervall t2-t3 gesteuert wird. Insbesondere wird die Spannung am Kondensator C2 erfaßt und mit der Spannung am Kondensator C4 als Bezugsspannung verglichen, um eine konstante Spannung an die Last anzulegen. Im Zustand der 7C (7D) werden die Schaltelemente S3 und S6 (oder S4 und S7) eingeschaltet, um die Spannungseinstellung beim Kondensator C2 zu starten. Hier wird in dem Augenblick, in dem die Spannung des Kondensators C2 mit der Bezugsspannung zusammenfällt, ein Signal erfaßt, das zur Steuerung des Ausschaltens des Schaltelements S3 oder S6 (oder S4 oder S7) verwendet wird. Auf diese Weise wird die Spannungssteuerung beim Kondensator C2 durchgeführt, und eine konstante Spannung kann im Zustand der 7A an die Last angelegt werden.
Neunte Ausführungsform:
15 zeigt ein Prinzipschaltbild der neunten Ausführungsform der Erfindung, welche Ausführungsform dazu vorgesehen ist, der Hauptschaltung ein Schaltelement S11 hinzuzufügen, so daß die jeweiligen Schaltelemente wie in 17 gezeigt in den in 16 dargestellten Zeitintervallen t4-t5 betätigt werden. Durch das Einschalten der Schaltelemente S3 und S11, wie in 18 gezeigt, in einem Intervall b3 der 17 wird jegliche Spannungsdifferenz zwischen dem Kondensator C2 und dem Glättungskondensator C3 minimiert, und die Spannungseinstellung beim Kondensator C2 kann effektiv ausgeführt werden.
Indem ferner die Schaltelemente S11 und S12 wie in 19 gezeigt in dem Intervall b3 der 17 eingeschaltet werden, kann die Spannungsdifferenz zwischen den Kondensatoren C2 und C4 minimiert werden, und die Energie des Kondensators C2 kann an den Kondensator C4 geliefert werden, so daß die Spannungseinstellung beim Kondensator C2 wirksam durchgeführt werden kann. Auch in diesem Fall kann die Eingangsstromverzerrung unterdrückt werden, und die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente können dadurch kleiner gemacht werden, daß die Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert eingestellt wird, so daß eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur wahlweisen Erzeugung einer beliebigen konstanten Spannung geschaffen werden kann.
Zehnte Ausführungsform:
20 zeigt die zehnte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Kondensator veränderlicher Größe als Kondensator C2 der 5 angeschlossen ist, die Schaltelemente S3 und S6 in dem Intervall b1 der Zeit t1-t2, wie in 8 gezeigt, eingeschaltet werden, die Größe des Kondensators C2 angehoben wird, die Größe des Kondensators C1 verändert wird, um die Spannungsdifferenz zwischen dem Serienkreis aus den Kondensatoren C2 und C4 und dem Glättungskondensator C3 zu minimieren, die Ladung des Kondensators C2 teilweise dem Glättungskondensator C3 und der Last 1 zugeführt wird, wobei die Spannungseinstellung bei dem Kondensator C2 wirksam durchgeführt werden kann.
Elfte Ausführungsform:
21 zeigt ein Prinzipschaltbild der elften Ausführungsform der Erfindung, bei der ein solcher Schalterkondensatorkreis SC2, wie er in 13A gezeigt ist, anstelle des Kondensators C2 eingesetzt wird. In dem in 8 gezeigten Intervall "a" werden die Schaltelemente Sy eingeschaltet, während die Schaltelemente Sx abgeschaltet werden, wie in 13B gezeigt, wobei die Schaltelemente S3 und S6 in dem Intervall b1 der vorhergehenden Zeit t1-t2 eingeschaltet werden und im Zusammenhang damit die Schaltelemente Sx eingeschaltet werden, während die Schaltelemente Sy ausgeschaltet werden, wie in 13b gezeigt, so daß die Spannung des Kondensators C2 abfällt und die Spannungseinstellung beim Kondensator C2 wirksam durchgeführt wird. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Eingangsstromverzerrung in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform der 5 gesteuert werden, die Kondensatoren und Schaltlemente können jeweils kleiner gemacht werden, indem die Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert festgesetzt wird, und es kann eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur Erzeugung einer beliebigen konstanten Spannung geschaffen werden.
Zwölfte Ausführungsform:
22 zeigt ein Prinzipschaltbild der zwölften Ausführungsform der Erfindung, während deren Betriebswellenformen in 23 gezeigt sind. Bei dieser Ausführungsform wird als Lastkreis C ein Stromkreis mit Schaltelementen S15 und S16, einem Schalterkondensatorkreis SC3 und einer Last 1 verwendet.
Die Wirkungsweise der vorliegenden Ausführungsform wird im folgenden erläutert. Indem das Schaltelement S1 durch das Steuersignal von dem Steuermittel A eingeschaltet wird, wird der Kondensator C2 bis zu der Eingangsspannung V_ein geladen. Indem als nächstes das Schaltelement S1 abgeschaltet wird, während der Schalterkondensatorkreis SC3 in den parallelen Zustand übergeht und die Schaltelemente S2, S4 und S15 eingeschaltet werden, wie in einem Zustand "a" der 23, wird der Serienkreis aus den Kondensatoren C1 und C2 mit dem Schalterkondensatorkreis SC verbunden, und die Ladung in dem Kondensator C2 wird teilweise zu dem Schalterkondensatorkreis SC3 verbracht, wodurch der Stromkreis SC3 geladen wird. Als nächstes werden die Schaltelemente S2 und S4 ausgeschaltet, wobei das Schaltelement S1 jedoch eingeschaltet wird, wie in einem Zustand "b" der 23, wodurch der Kondensator C1 bis zu der Eingangsspannung V_ein geladen wird. Zur gleichen Zeit werden in dem Zeitintervall t1-t2 die Schaltelemente S3 und S6 eingeschaltet, wie in einem Zustand "b1" der 23, wodurch der Serienkreis aus den Kondensatoren C2 und C4 mit dem Schalterkondensatorkreis SC3 verbunden wird, und die Ladung in den Kondensatoren C2 (und C4) wird teilweise zu dem Schalterkondensatorkreis SC3 verbracht, wodurch der Stromkreis SC3 geladen wird. In einem Zeitintervall t2-t3 werden die Schaltelemente S4 und S7 wie in einem Zustand b2 der 23 eingeschaltet, und der Kondensator C2 wird zu dem Schalterkondensatorkreis SC parallelgeschaltet, um die Ladung in dem Schalterkondensatorkreis SC3 teilweise zu dem Kondensator C2 zu übertragen, wobei dieser Kondensator C2 geladen wird. Als nächstes werden die Schaltelemente S2 und S3 (oder S4 und S7) ausgeschaltet, während das Schaltelement S5 eingeschaltet wird, wie in einem Zustand "c" der 23, und die Ladung in dem Schalterkondensatorkreis SC3 wird teilweise zu dem Kondensator C4 verbracht, und die Spannun gen des Kondensators C4 und der jeweiligen Kondensatoren in dem Schalterkondensatorkreis SC3 werden ausgeglichen. Als nächstes wird das Schaltelement S15 ausgeschaltet, während das Schaltelement S16 wie in einem Zustand "d" der 23 eingeschaltet wird, und der Schalterkondensatorkreis SC3 wird in Verbindung damit dazu gebracht, den seriellen Zustand anzunehmen, und der Lastseite wird eine n mal so hohe Spannung zugeführt. Auf diese Weise ist es möglich, an die Last eine Spannung anzulegen, die oberhalb der Eingangsspannung V_ein liegt.
Dreizehnte Ausführungsform:
25 zeigt ein Prinzipschaltbild der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Stabilisierung der Ausgangsspannung dadurch erreicht wird, daß die Ausgangsspannung der Last 1 erfaßt wird, die erfaßte Spannung und ein Ausgangssignal eines Bezugsspannungskreises 6 einem Vergleichskreis 7 zugeführt werden, dessen Ausgangssignal einem PDM-Controller 8 zugeführt wird und dadurch das Schaltelement S1 oder S2 gesteuert wird. Dann kann die Ausgangsspannung dadurch geändert werden, daß das Ausgangssignal des Bezugsspannungskreises 6 oder bei einem festen Verhältnis die Impulsdauer der von den Schaltelementen gelieferten Impulssignale geändert wird. Da auch bei dieser Ausführungsform die Eingangsstromverzerrung über die Steuerung der Restspannung am Kondensator C1 unterdrückt werden kann und die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente durch das Einstellen der Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert klein gehalten werden können, ist es möglich, eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur Erzeugung einer beliebigen konstanten Spannung zu schaffen.
Vierzehnte Ausführungsform:
26 zeigt ein Prinzipschaltbild der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung, während die 27A, 27B und 28 erläuternde Ansichten zur Wirkungsweise dieser Ausführungs form darstellen. Bei dieser Ausführungsform ist der Gleichrichter DB mit der Wechselstromquelle AC verbunden, ein Serienkreis aus dem Schaltelement S1 und dem Kondensator C1 ist mit den Ausgangsklemmen des Gleichrichters verbunden, der Kondensator C2 ist über das Schaltelement S2 zwischen die Enden des Kondensators C1 geschaltet, und ein Parallelkreis aus der Last 1 und einem Serienkreis aus einem Schaltelement S17 und einem Glättungskondensator C3 ist über das Schaltelement S4 mit dem Kondensator C2 und über die Diode D2 mit einer Masseseite des Gleichrichters DB verbunden. Ferner ist das Spannungssteuermittel B mit dem Kondensator C2 verbunden, um seine Spannung einzustellen, und über ein Schaltelement S16 mit der Masseseite des Gleichrichters DB verbunden. Ferner ist ein Schaltelement S18 zwischen eine Verbindungsstelle des Schaltelements S17 mit dem Glättungskondensator C3 und die Masseseite des Gleichrichters geschaltet. Als Spannungssteuermittel B für den Kondensator C2 der 26 wird eine Schaltung mit dem Kondensator C4 und den Schaltelementen S3, S5, S6 und S7 verwendet. Ferner wird die Spannung am Kondensator C1 dadurch eingestellt, daß die aufgrund der Eingangsspannung V_ein von der Quellenseite zum Kondensator C1 übertragene Ladungsmenge oder die vom Kondensator C1 zur Lastseite geführte Entladungsmenge mit Hilfe der Schaltelemente S1 und S2 gesteuert wird.
Da die Schaltelemente S1-S3, S6, S16 und S17 auf den Anschluß an die Versorgungsquelle hin eingeschaltet werden, werden der Serienkreis aus den Kondensatoren C2 und C4, der Glättungskondensator C3 und der Kondensator C1 bis auf die Eingangsspannung V_ein geladen, während die Eingangsspannung V_ein an die Last 1 angelegt wird. Indem als nächstes die Schaltelemente S1, S16 und S17 ausgeschaltet werden, während die Schaltelemente S7 und S18 eingeschaltet werden, wobei die Schaltelemente S2, S3 und S6 eingeschaltet bleiben, wird eine Spannung von 3V_ein an die Last 1 angelegt. Auf diese Weise ist es möglich, vorübergehend eine hohe Spannung an die Last 1 anzulegen. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einer solchen Last wie einer Entladungslampe gerecht zu wer den, die eine Vorheizversorgung und eine Startspannung erfordert, und bei der es nach dem Starten erforderlich ist, daß eine konstante Spannung an die Last angelegt werden kann, indem der normale Betrieb wieder hergestellt wird. Indem die Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert eingestellt wird, können ferner die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente kleiner gemacht werden, und es ist möglich, eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur Erzeugung einer beliebigen konstanten Spannung zu schaffen.
Fünfzehnte Ausführungsform:
29 zeigt ein Prinzipschaltbild der neunzehnten Ausführungsform der Erfindung, deren Betriebszustand in 30 gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform wird ein Leerlaufzustand durch einen Leerlaufdetektor 9 erfaßt, wobei das Erfassungssignal einem Schaltsteuermittel 10 zugeführt wird, das Schaltelement S1 ausgeschaltet wird, um den Hauptschaltungsteil von der Versorgungsquelle zu trennen, die Schaltelemente S2, S4, S5 und S6 eingeschaltet werden, um einen Serienkreis aus den Kondensatoren C2 und C4 zu dem Kondensator C1 und dem Glättungskondensator C3 parallelzuschalten, um deren Spannungen auszugleichen, und die Operation beim nächsten Anschließen der Last auf sanfte Weise ausgeführt werden kann. Mit dem Vorsehen des Spannungssteuermittels für die jeweiligen Kondensatoren im Leerlaufzustand ist es somit möglich, beim nächsten Anschließen der Last eine konstante Spannung zu liefern, und mit dem Einstellen der Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert können die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente kleiner gemacht werden, so daß eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur Erzeugung einer beliebigen konstanten Spannung geschaffen werden kann.
Sechzehnte Ausführungsform:
31 zeigt ein Prinzipschaltbild der sechszehnten Ausführungsform der Erfindung, deren Betriebszustand in 32 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform erfaßt ein Halt zustandsdetektor 11 einen angehaltenen Zustand, wobei das Erfassungssignal einem Schaltsteuermittel 10 zugeführt wird, wodurch die Schaltelemente S2, S3 und S6 eingeschaltet werden, um den Serienkreis aus den Kondensatoren C2 und C4 zu dem Kondensator C1 und dem Glättungskondensator C3 parallelzuschalten, und die Spannungen an den jeweiligen Kondensatoren werden durch ein Entladen verringert, indem ein Schaltelement 19 eingeschaltet wird, um die Kondensatoren mit einem Entladewiderstand R1 zu verbinden. Mit einem solchen Spannungssteuermittel für die jeweiligen Kondensatoren im Haltezustand ist es möglich, im Betrieb die konstante Spannung zu liefern und die Lastspannung beim Anhalten auf Null zu bringen, und die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente können kleingehalten werden, indem die Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert eingestellt wird, so daß eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur Erzeugung einer beliebigen konstanten Spannung geschaffen werden kann.
Siebzehnte Ausführungsform:
33 zeigt ein Prinzipschaltbild der siebzehnten Ausführungsform, bei der als Spannungssteuermittel B ein Serienkreis aus einem Schaltelement S9 und einer weiteren Last 2 sowie ein weiteres Schaltelement S10 zusätzlich eingesetzt sind, wobei die Spannung am Kondensator C2 dadurch eingestellt wird, daß die Schaltelemente S9 und S10 eingeschaltet werden, derart, daß die Ladung vom Kondensator C2 teilweise zur Last 2 entladen wird. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Eingangsstromverzerrung durch Steuern der Restspannung am Kondensator C1 auf die gleiche Weise wie bei der Ausführungsform der 4 unterdrückt werden, und die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente können klein gehalten werden, indem die Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert eingestellt wird, so daß eine kleine Stromversorgungseinrichtung zur Erzeugung einer beliebigen konstanten Spannung geschaffen werden kann.
Obwohl zuvor bezüglich des Energiespeicherelements durchgehend von einem Kondensator ausgegangen wurde, ist festzustellen, daß ein anderer Energiespeicherkreis wie etwa ein Spannungserzeugungskreis mit einer Zenerdiode und einer Induktionsspule oder dergleichen verwendet werden kann.
Auswirkungen der Erfindung:
Die Erfindung bringt unter anderem den Effekt mit sich, daß die Eingangsstromverzerrung unterdrückt werden kann, indem die Energiewandlerschaltung mit einer Kombination aus den Kondensatoren und Schaltelementen für ein Anheben der Quellenspannung ohne Verwendung irgendeiner Induktionsspule gebildet und die Spannung der Kondensatoren so gesteuert wird, daß sie eine gleiche Form wie die Eingangsspannung annimmt, und die konstante Spannung der Last durch das Spannungssteuermittel zugeführt werden kann, das durch die Spannungseinstellkondensatoren und eine Mehrzahl von Schaltelementen gebildet ist. Ferner tritt der Effekt auf, daß jegliche Stromstöße vermieden werden, da die jeweiligen Schaltelemente durch die Pulssteuerung betrieben und kleine Kondensatoren verwendet werden können. Ferner zeigt sich der Effekt, daß die Abmessungen der Stromversorgungseinrichtung minimiert werden können, da die jeweiligen Kondensatoren und Schaltelemente durch das Einstellen der Betriebsfrequenz auf einen hohen Wert klein gehalten werden können.

Claims

Stromversorgungseinrichtung mit einer eine schwankende Augenblicksspannung liefernden Energiequelle (AC), einem ersten Kondensator (C1), der über ein erstes Schaltelement (S1) zwischen die beiden Ausgangsklemmen der Energiequelle (AC) geschaltet ist, einem zweiten Schaltelement (S2), einem Lastkreis (C), einem Spannungssteuermittel (B) und einem Steuermittel (A) zum Steuern des Einschalt/Ausschalt-Betriebs des ersten Schaltelements (S1) und des zweiten Schaltelements (S2), dadurch gekennzeichnet, daß – das erste Schaltelement (S1) und das zweite Schaltelement (S2) so gesteuert werden, daß eine Spannung über den ersten Kondensator (C1) im wesentlichen gleich der Spannung der Energiequelle (AC) ist, – der Lastkreis (C) eine Parallelschaltung aus einem Glättungskondensator (C3) und einer Last (1) enthält, – ein mit dem Spannungssteuermittel (B) verbundener zweiter Kondensator (C2) vorgesehen ist, der mit einem Ende über das zweite Schaltelement (S2) mit dem ersten Kondensator (C1) verbunden ist, und über das Spannungssteuermittel (B) mit dem Lastkreis (C) verbunden ist, – das Spannungssteuermittel (B) – ein viertes Schaltelement (S4), das zwischen den zweiten Kondensator (C2) und den Lastkreis (C) geschaltet ist, – eine Serienschaltung aus einem fünften Schaltelement (S5) und einem sechsten Schaltelement (S6), die parallel zu dem vierten Schaltelement (S4) geschaltet ist, – ein siebtes Schaltelement (S7), das parallel zu einer Serienschaltung aus dem ersten Kondensator (C1) und dem zweiten Schaltelement (S2) geschaltet ist, – ein drittes Schaltelement (S3), das über den Lastkreis (C) mit beiden Klemmen des siebten Schaltelements (S7) verbunden ist und – einen Spannungseinstellkondensator (C4) aufweist, der über das fünfte Schaltelement (S5) mit beiden Klemmen des Lastkreises (C) verbunden ist, – und eine Spannung über den zweiten Kondensator (C2) durch Betätigung des dritten, vierten, fünften, sechsten und siebten Schalters (S3, S4, S5, S6, S7) derart gesteuert wird, daß eine Ausgangsspannung V_aus, die an der Last (1) anliegt, einen konstanten Wert annimmt; und daß – das Steuermittel (A) das erste und das zweite Schaltelement (S1, S2) so steuert, daß die Signalform einer Restspannung nach dem Entladen des ersten Kondensators (C1) zur Lastseite im wesentlichen einer Signalform einer Eingangsspannung V_ein entspricht und das Steuermittel (A) und das Spannungssteuermittel (B) auf diese Weise jegliche Eingangsstromverzerrung unterdrücken.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das zweite, durch das Steuermittel (A) gesteuerte Schaltelement (S2) ausgeschaltet ist, – das Spannungssteuermittel (B), um die Spannung VC2 des zweiten Kondensators (C2) auf einem vorbestimmten Wert zu halten, in dem Fall, – wenn die Eingangsspannung V_ein höher ist als die Ausgangsspannung V_aus, – das dritte Schaltelement (S3) und das sechste Schaltelement (S6) einschaltet, um den zweiten Kondensator (C2) und den Spannungseinstellkondensator (C4) in Reihe zu schalten, so daß deren Energie an die Last (1) entladen wird, und in dem Fall, – wenn die Eingangsspannung V_ein niedriger ist als die Ausgangsspannung V_aus, – das vierte Schaltelement (S4) und das siebte Schaltelement (S7) einschaltet, um den zweiten Kondensator (C2) mit der Energie von dem Lastkreis (C), der aus dem Glättungskondensator (C3) und der Last (1) gebildet ist, zu laden.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das durch das Steuermittel (A) gesteuerte zweite Schaltelement (S2) ausgeschaltet ist, – das Spannungssteuermittel (B), um die Spannung VC2 des zweiten Kondensators (C2) auf einem vorbestimmten Wert zu halten, in dem Fall, – wenn die Eingangsspannung V_ein höher ist als die Ausgangsspannung V_aus, – das dritte Schaltelement (S3) und das sechste Schaltelement (S6) einschaltet, um den zweiten Kondensator (C2) und den Spannungseinstellkondensator (C4) in Reihe zu schalten und deren Energie zu der Last (1) zu entladen, und in dem Fall, – wenn die Eingangsspannung V_ein niedriger ist als die Ausgangsspannung V_aus, – das vierte Schaltelement (S4) und das siebte Schaltelement (S7) einschaltet, um den zweiten Kondensator (C2) und den Spannungseinstellkondensator (C4) parallel zu verbinden und den zweiten Kondensator (C2) mit der Energie von dem Spannungseinstellkondensator (C4) aufzuladen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungssteuermittel (B), – bei dem das sechste Schaltelement (S6) und der Spannungseinstellkondensator (C4) in Serie geschaltet sind, – weiterhin ein elftes Schaltelement (S11) enthält, das parallel zu dieser Serienschaltung geschaltet ist, und daß dann, – wenn das zweite Schaltelement (S2) ausgeschaltet ist und die Eingangsspannung V_ein höher ist als die Ausgangsspannung V_aus, – das dritte Schaltelement (S3) und das elfte Schaltelement (S11) einschalten, um den zweiten Kondensator (C2) parallel zu dem Glättungskondensator (C3) zu schalten, die Energie des zweiten Kondensators (C2) zu dem Glättungskondensator (C3) zu entladen und die Spannung VC2 des zweiten Kondensators (C2) auf einem vorbestimmten Wert zu halten.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungssteuermittel (B), – bei dem das sechste Schaltelement (S6) und der Spannungseinstellkondensator (C4) in Serie geschaltet sind, – und bei dem das sechste Schaltelement (S6) und der zweite Kondensator (C2) in Serie geschaltet sind, – ein elftes Schaltelement (S11), das parallel zu der Serienschaltung aus dem sechsten Schaltelement (S6) und dem Spannungseinstellkondensator (C4) geschaltet ist, – und weiterhin ein zwölftes Schaltelement (S12) enthält, das parallel zu der Serienschaltung aus dem sechsten Schaltelement (S6) und dem zweiten Kondensator (C2) geschaltet ist, und daß dann, – wenn das zweite Schaltelement (S2) ausgeschaltet ist und die Eingangsspannung V_ein deutlich höher als die Ausgangsspannung V_aus ist, – das elfte Schaltelement (S11) und das zwölfte Schaltelement (S12) einschalten, um den zweiten Kondensator (C2) und den Spannungseinstellkondensator (C4) parallel zu verbinden, die Energie des zweiten Kondensators (C2) zu dem Spannungseinstellkondensator (C4) zu entladen und die Spannung VC2 des zweiten Kondensators (C2) auf einem vorbestimmten Wert zu halten.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungssteuermittel (B), – bei dem das sechste Schaltelement (S6) und der Spannungseinstellkondensator (C4) in Serie geschaltet sind, – und bei dem das sechste Schaltelement (S6) und der zweite Kondensator (C2) in Serie geschaltet sind, – weiterhin ein elftes Schaltelement (S11), das parallel zu der Serienschaltung aus dem sechsten Schaltelement (S6) und dem Spannungseinstellkondensator (C4) geschaltet ist, und – ein zwölftes Schaltelement (S12) enthält, das parallel zu der Serienschaltung aus dem sechsten Schaltelement (S6) und dem zweiten Kondensator (C2) geschaltet ist, und daß dann, – wenn das zweite Schaltelement (S2) ausgeschaltet ist und die Eingangsspannung V_ein deutlich höher ist als die Ausgangsspannung V_aus, – das mit dem Glättungskondensator (C3) verbundene dritte Schaltelement (S3) einschaltet, um den zweiten Kondensator (C2), den Spannungseinstellkondensator (C4) und den Glättungskondensator (C3) parallelzuschalten, die Energie in dem zweiten Kondensator (C2) zu dem Spannungseinstellkondensator (C4) und dem Glättungskondensator (C3) zu entladen und die Spannung VC2 des zweiten Kondensators (C2) auf einem vorbestimmten Wert zu halten.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines (S5) der Schaltelemente (S3 bis S7) des Spannungssteuermittels (B) eine Diode (D1) enthält.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kondensator (C1) und/oder der zweite Kondensator (C2) einen einstellbaren Kondensator enthalten.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel (A) alle Kondensatoren (C1 bis C4) über eine Schaltoperation des ersten und des zweiten Schaltelements (S1, S2) und des dritten bis siebten Schaltelements (S3 bis S7) des Spannungssteuermittels (B) parallelschaltet, um diese zu laden, und in Serie schaltet, um diese zu der Last (1) zu entladen und momentan eine hohe Spannung zu erzielen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – das Steuermittel (A) einen Leerlaufdetektor (11) enthält und – das Spannungssteuermittel (B) einen Entladewiderstand (R1) enthält, der über ein neunzehntes Schaltelement (S19) parallel zu der Last (1) in dem Lastkreis (C) geschaltet ist, und daß dann, – wenn der Leerlaufdetektor (11) das Ausbleiben der Quellenenergie detektiert, – das zweite Schaltelement (S2) des Steuermittels (A) und das dritte, sechste und neunzehnte Schaltelement (S3, S6, S19) des Spannungssteuermittels (B) eingeschaltet werden, um die Serienschaltung aus dem zweiten Kondensator (C2) und dem Spannungseinstellkondensator (C4) parallel mit dem ersten Kondensator (C1) und dem Glättungskondensator (C3) zu verbinden und die Energie der jeweiligen Kondensatoren über das neunzehnte Schaltelement (S19) zu dem Entladewiderstand (R1) zu entladen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kondensator (C1), der zweite Kondensator (C2) oder der Glättungskondensator (C3) einen Schalterkondensatorkreis (CS1; CS2; CS3) enthält, der mehrere Schaltelemente (Sx1 bis Sxn, Sy1 bis Syn) und mehrere Kondensatoren (C11 bis C1n) aufweist.