DE19534282A1 - Schalt-Leistungsversorgung - Google Patents

Schalt-Leistungsversorgung

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DE19534282A1 DE19534282A DE19534282A DE19534282A1 DE 19534282 A1 DE19534282 A1 DE 19534282A1 DE 19534282 A DE19534282 A DE 19534282A DE 19534282 A DE19534282 A DE 19534282A DE 19534282 A1 DE19534282 A1 DE 19534282A1
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Schalt- Leistungsversorgungen und insbesondere eine Schalt-Lei­ stungsversorgung, die eine Eingangs-Wechselspannungslei­ stung (im folgenden mit AC-Leistung bezeichnet) in eine Gleichspannungsleistung (im folgenden mit DC-Leistung bezeichnet) umsetzt.
Elektronische Geräte wie etwa Fernsehgeräte, Personalcom­ puter und dergleichen besitzen im allgemeinen eine Schalt-Leistungsversorgung, die die von außen eingegebe­ nen AC-Leistung in DC-Leistung umsetzt. Seit kurzem wird gefordert, daß bei diesen Schalt-Leistungsversorgungen ein harmonischer Strom unterdrückt wird und daß ihr Energieverbrauch reduziert wird. Der harmonische Strom ergibt sich aus einer Wellenverzerrung des Netzlei­ tungsstroms in der Schalt-Leistungsversorgung. Es sind getrennte Schaltungskomponenten erforderlich, um diese Verzerrung zu vermeiden. Der harmonische Strom ist ein genormter Wert, der in jedem Land auf der Grundlage der Norm IEC1000-3-2 der International Electrotechnical Commission (IEC) spezifiziert ist. Es müssen jedoch im allgemeinen getrennte Schaltungskomponenten hinzugefügt werden, um den Normwert des harmonischen Stroms zu erzie­ len. Die Hinzufügung der getrennten Schaltungskomponenten hat eine Erhöhung der Kosten des elektronischen Geräts und einen geringeren Umsetzungswirkungsgrad zur Folge. Ferner ist die Reduzierung des Energieverbrauchs vorge­ schrieben, um die von der Schalt-Leistungsversorgung abgegebene Kohlendioxidmenge (CO₂) zu unterdrücken.
Die Fig. 2A bis 2C sind Schaltbilder von herkömmlichen Schalt-Leistungsversorgungen. Die in Fig. 2A gezeigte Schalt-Leistungsversorgung ist vom Durchlaßtyp, was den allgemeinsten Typ darstellt. Diese herkömmliche Schalt- Leistungsversorgung enthält einen Gleichrichter R1 zum Umsetzen einer Eingangs-Wechselspannung in eine Gleich­ spannung. Eine Drosselspule L1 und ein Kondensator C1 sind so beschaffen, daß sie die Grundkomponente der Gleichspannung vom Gleichrichter R1 glätten. Die Drossel­ spule L1 soll den Leistungsfaktor erhöhen, sie besitzt jedoch den Nachteil, daß sie eine hohe Induktivität erfordert, weil die Brummkomponente die Netzfrequenz hat.
Wenn der Schalttransistor M1 auf Durchlaß geschaltet wird, wird die durch die Drosselspule L1 und den Konden­ sator C1 geglättete Gleichspannung an die Primärwicklung eines Transformators T1 angelegt, wodurch die Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators T1 induziert wird. Die in der Sekundärwicklung des Transformators T1 induzierte Spannung wird durch eine Gleichrichterdiode D6 in eine Gleichspannung umgesetzt. Dann glätten eine Filterungs-Drosselspule L2 und ein Filterungskondensator C2 die Brummkomponente der Gleichspannung von der Gleich­ richterdiode D6. Eine Freilaufdiode D7 arbeitet in der Weise, daß sie einen kontinuierlichen Stromfluß durch die Filterungs-Drosselspule L2 zuläßt.
Die in Fig. 2B gezeigte herkömmliche Schalt-Leistungsver­ sorgung besitzt die gleiche Konstruktion wie diejenige von Fig. 2A, mit Ausnahme der Tatsache, daß sie einen Spannungserhöhungsumsetzer enthält. Der Spannungserhö­ hungsumsetzer enthält seinerseits die Drosselspule L1, einen Spannungserhöhungs-Schalttransistor M2, eine Span­ nungserhöhungs-Gleichrichterdiode T8 und den Kondensator C1. Der Spannungserhöhungs-Schalttransistor M2 wird mit hoher Frequenz geschaltet. Dieser Hochfrequenz-Schaltvor­ gang des Spannungserhöhungs-Schalttransistors M2 hat die Wirkung, daß die Kapazität der Drosselspule L1 sehr klein gemacht wird, wodurch das Problem der Anforderungen an den harmonischen Strom im Vergleich zu der Schaltung von Fig. 2A ausreichend bewältigt werden kann. Die Hinzufü­ gung des Spannungserhöhungs-Schalttransistors M2 und der Spannungserhöhungs-Gleichrichterdiode D8 hat jedoch eine Verringerung des Wirkungsgrades zur Folge.
Die herkömmliche Schalt-Leistungsversorgung von Fig. 2C ist von Origin Electric Co. Ltd., Korea, vorgeschlagen worden. Diese herkömmliche Schalt-Leistungsversorgung besitzt die gleiche Konstruktion wie diejenige von Fig. 2B, mit der Ausnahme, daß der Spannungserhöhungs- Schalttransistor M2 weggelassen ist und der Schalttransi­ stor M1 die kombinierte Funktion ausführt. Die herkömmli­ che Schalt-Leistungsversorgung von Fig. 2C besitzt den Vorteil, daß sie nur eine Schaltvorrichtung M1 und die einfache Steuerschaltung hierfür enthält. Ähnlich wie bei der Konstruktion von Fig. 2B hat jedoch die Hinzufügung der Spannungserhöhungs-Gleichrichterdiode D8 eine Absen­ kung des Wirkungsgrades zur Folge.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schalt-Leistungsversorgung zu schaffen, die bei einer einfachen Schaltungskonstruktion einen hohen Leistungs­ faktor besitzt, die Erzeugung des harmonischen Stroms im wesentlichen unterdrücken kann und einen hohen Wirkungs­ grad besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schalt-Leistungsversorgung, die die im Anspruch 1 angege­ benen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer Schalt-Leistungsversor­ gung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A-C die bereits erwähnten Schaltbilder von drei herkömmlichen Schalt-Leistungsversorgungen;
Fig. 3 ein Schaltbild einer Schalt-Leistungsversor­ gung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Schaltbild einer Schalt-Leistungsversor­ gung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein Schaltbild einer Schalt-Leistungsversor­ gung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 6 ein Wellendiagramm der Spannungen und Ströme der Komponenten in Fig. 5.
In Fig. 1 ist ein Schaltbild einer Schalt-Leistungsver­ sorgung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung gezeigt. In dieser Ausführungsform ist die Schalt-Leistungsversorgung vom Klingeldrosseltyp. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, enthält die Schalt-Leistungs­ versorgung einen primären Gleichrichter 10 zum Gleich­ richten einer Wechselspannung. Der primäre Gleichrichter 10 enthält mehrere Dioden 1, 3, 5 und 7. Eine Drossel­ spule 9 ist mit einer Elektrode an einen Ausgangsanschluß des primären Gleichrichters 10 angeschlossen und mit einer weiteren Elektrode an den Drain eines Schalttransi­ stors 11 angeschlossen, der durch einen n-Kanal-Sperr­ schicht-Feldeffekttransistor gebildet ist. Der Schalt­ transistor 11 ist mit seiner Source an einen Massean­ schluß angeschlossen und mit seinem Gate an einen Aus­ gangsanschluß eines (nicht gezeigten) Impulsbreitenmodu­ lator angeschlossen. Der Impulsbreitenmodulator gibt ein Impulssignal mit einer gewünschten Breite an das Gate des Schalttransistors 11 aus. Ein Kondensator 13 ist mit einer Elektrode an einer Elektrode der Drosselspule 9 und mit der anderen Elektrode an einer Seite einer Primär­ wicklung n1 eines Transformators 15 angeschlossen, deren andere Seite an den Masseanschluß angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung n2 des Transformators 15 ist zwischen eine Anode einer Gleichrichterdiode 17 und den Massean­ schluß geschaltet. Ein Filterungskondensator 19 ist zwischen eine Katode der Gleichrichterdiode 17 und den Masseanschluß geschaltet. Über dem Filterungskondensator 19 wird eine Gleichspannung abgegriffen.
In Fig. 3 ist ein Schaltbild einer Schalt-Leistungsver­ sorgung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung gezeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist die Konstruktion der zweiten Ausführungsform die gleiche wie diejenige der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß anstelle der Gleichrichterdiode 17 als sekundäres Gleichrichtermittel ein Gleichrichtertransi­ stor 18 vorgesehen ist. Der Gleichrichtertransistor 18 ist ein n-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekttransistor. Der Gleichrichtertransistor 18 ist mit seinem Drain an eine Seite der Sekundärwicklung n2 des Transformators 15 angeschlossen, mit seiner Source an eine positive Elek­ trode des Filterungskondensators 19 angeschlossen und mit seinem Gate zusammen mit der anderen Seite der Sekundär­ wicklung n2 des Transformators 15 an den Masseanschluß angeschlossen.
In Fig. 1 wird der Schalttransistor 11 mit hoher Frequenz geschaltet, so daß die Drosselspule 9 die gleiche Induk­ tivität und den gleichen Leistungsfaktor wie in den Fig. 2A und 2B besitzen kann. Außerdem wird der Schalt­ transistor 11 auf die gleiche Weise wie der Schalttransi­ stor M1 in den Fig. 2A und 2B angesteuert, um eine Lei­ stungsfaktorerhöhung und Umsetzungsoperationen auszufüh­ ren. Die Gleichrichteroperation wird in Fig. 1 durch die Gleichrichterdiode 17 ausgeführt, während sie in Fig. 3 durch den Gleichrichtertransistor 18 ausgeführt wird.
Die Schaltungen in den Fig. 1 und 3 arbeiten im wesentli­ chen auf die gleiche Weise wie die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Schaltungen, die im folgenden im einzelnen beschrieben werden.
In Fig. 4 ist ein Schaltbild einer Schalt-Leistungsver­ sorgung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung gezeigt. In dieser Ausführungsform ist die Schalt-Leistungsversorgung vom Durchlaßtyp. Einige Teile dieser Zeichnung sind die gleichen wie in den Fig. 1 und 3, so daß gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen.
Wie in Fig. 4 gezeigt, enthält die Schalt-Leistungsver­ sorgung einen Transformator 23 mit einer Primärwicklung n1, einer ersten Sekundärwicklung n2 und einer zweiten Sekundärwicklung n2′. Die Konstruktion der Primärwicklung n1 des Transformators 23 ist die gleiche wie diejenige in den Fig. 1 oder 3. Die erste Sekundärwicklung n2 des Transformators 23 ist mit eine Seite an eine Anode einer ersten Gleichrichterdiode 25 und mit der anderen Seite an eine Anode einer Freilaufdiode 27 angeschlossen. Die erste Gleichrichterdiode 25 und die Freilaufdiode 27 sind mit ihren beiden Katoden gemeinsam an eine Elektrode einer Filterungsdrosselspule 29 angeschlossen. Ein erster Filterungskondensator 31 ist zwischen die andere Elek­ trode der Filterungsdrosselspule 29 und den Masseanschluß geschaltet. Über dem ersten Filterungskondensator 31 wird eine erste Gleichspannung DC1 abgegriffen. Die zweite Sekundärwicklung n2′ des Transformators 23 ist mit einer Seite an eine Anode einer zweiten Gleichrichterdiode 33 und mit der anderen Seite an den Masseanschluß ange­ schlossen. Zwischen eine Katode der zweiten Gleichrich­ terdiode 33 und den Masseanschluß ist ein zweiter Filte­ rungskondensator 35 geschaltet. Über dem zweiten Filte­ rungskondensator 35 wird eine zweite Gleichspannung BC2 abgegriffen.
In Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Schalt-Leistungsver­ sorgung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung gezeigt. Die Konstruktion der vierten Ausführungsform ist die gleiche wie diejenige der dritten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß anstelle der ersten und zweiten Gleichrichterdioden 25 und 33 und der Freilaufdiode 27 als sekundäres Gleichrichtermittel bzw. als Freilauf-Gleichrichtermittel ein erster und ein zweiter Gleichrichtertransistor 26 und 34 bzw. ein Freilauftransistor 28 vorgesehen sind. Der erste und der zweite Gleichrichtertransistor 26 bzw. 34 und der Freilauftransistor 28 sind jeweils n-Kanal-Sperrschicht- Feldeffekttransistoren. Der erste Gleichrichtertransistor 26 ist mit seinem Drain an eine Seite der ersten Sekun­ därwicklung n2 des Transformators 23 angeschlossen, mit seiner Source an eine Elektrode der Filterungsdrossel­ spule 29 angeschlossen und mit seinem Gate zusammen mit der anderen Seite der ersten Sekundärwicklung n2 des Transformators 23 an den Masseanschluß angeschlossen. Der Freilauftransistor 28 ist mit seinem Drain an den Mas­ seanschluß angeschlossen, mit seiner Source an die Source des ersten Gleichrichtertransistors 26 und an die eine Elektrode der Filterungsdrosselspule 29 angeschlossen und mit seinem Gate an die eine Seite der ersten Sekundär­ wicklung n2 des Transformators 23 und an den Drain des ersten Gleichrichtertransistors 26 angeschlossen. Der zweite Gleichrichtertransistor 34 ist mit seinem Drain an die eine Seite der zweiten Sekundärwicklung n2′ des Transformators 23 angeschlossen, mit seinem Gate zusammen mit der anderen Seite der zweiten Sekundärwicklung n2′ des Transformators 23 an den Masseanschluß angeschlossen und mit seiner Source an eine positive Elektrode des zweiten Filterungskondensators 35 angeschlossen. Die ersten und zweiten Gleichspannungen DC1 und DC2 werden über dem ersten Filterungskondensator 31 bzw. über den zweiten Filterungskondensator 35 auf ähnliche Weise wie in Fig. 4 abgegriffen. In den Fig. 4 und 5 arbeitet die an der zweiten Sekundärwicklung n2′ des Transformators 23 vorgesehene Gleichrichterschaltung in der Weise, daß sie eine aus einem Erregerstrom des Transformators 23 sich ergebende Rücklaufspannung festklemmt.
Die Schaltleistungsversorgungen mit den obenbeschriebenen Konstruktionen gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung arbeiten im wesentlichen auf die gleiche Weise und besitzen im wesentlichen die glei­ che Wirkung. Daher wird im folgenden zum einfachen Ver­ ständnis der Betrieb anhand der Schaltung von Fig. 5 und mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben, die Wellendiagramme der Spannungen und Ströme der Komponenten in Fig. 5 zeigt.
Der Schalttransistor 11 ist der n-Kanal-Sperrschicht- Feldeffekttransistor, dessen Gate an den Ausgangsanschluß des (nicht gezeigten) Impulsbreitenmodulators angeschlos­ sen ist. Wenn das Impulssignal vom Impulsbreitenmodulator hohen Pegel besitzt, wird der Schalttransistor 11 auf Durchlaß geschaltet, weil die Drain-Source-Spannung eine Schwellenspannung übersteigt. Die Drain-Source-Spannung des Schalttransistors 11 wird entsprechend dem Pegel des Impulssignals vom Impulsbreitenmodulator wiederholt von hoch nach niedrig und umgekehrt geändert. Im Ergebnis erscheint die Drain-Source-Spannung des Schalttransistors 11 in Form digitaler hoher und niedriger Pegel, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Ein durch die Drosselspule 9 fließen­ der Strom wird betragsmäßig im Intervall t1 bis t2 er­ höht, so daß ein Drain-Source-Strom des Schalttransistors 11 fließt, wenn der Schalttransistor 11 auf Durchlaß geschaltet wird. Der Strom durch die Drosselspule 9 fließt zunächst durch den Schalttransistor 11 und dann in Aufladungsrichtung des Kondensators 13, wenn ein Kanal des Schalttransistors 11 in einen Pinch-off-Zustand übergeht. Wenn die Spannung über dem Kondensator 13 an die Primärwicklung n1 des Transformators 23 angelegt wird, werden in der ersten und der zweiten Sekundärwick­ lung n2 bzw. n2′ des Transformators 23 im Intervall t1 bis t2 positive Spannungen erzeugt. Die in der ersten und in der zweiten Sekundärwicklung n2 bzw. n2′ des Transfor­ mators 23 erzeugten positiven Spannungen besitzen Pegel, die zwischen der Versorgungsspannung und der Massespan­ nung liegen und den ersten bzw. den zweiten Gleichrich­ tertransistor 26 bzw. 34 auf Durchlaß schalten können. Der durch die Drosselspule 9 fließende Strom bei auf Durchlaß geschaltetem Schalttransistor 11 besitzt nämlich den gleichen Betrag wie jener, der durch den Kondensator 13 fließt, wenn der Schalttransistor 11 gesperrt ist. In Fällen, in denen der Schalttransistor 11 auf Durchlaß geschaltet ist, fließt zur Primärwicklung n1 des Trans­ formators 23 die verbleibende Strommenge von der Drossel­ spule 9, die von einem Entladestrom durch den Kanal des Schalttransistors 11 verschieden ist.
Im Ergebnis werden der erste und der zweite Gleichrich­ tertransistor 26 bzw. 34 durch Gatespannungen auf Durchlaß geschaltet, wie in Fig. 6 gezeigt ist, wodurch die ersten und zweiten Gleichspannungen DC1 bzw. DC2 erhalten wer­ den. In diesen Zeitpunkt wird der Freilauftransistor 28 komplementär zum ersten Gleichrichtertransistor 26 be­ trieben.
Andererseits wird der Betrag des Stroms in den Fällen reduziert, in denen der Schalttransistor 11 gesperrt ist, wenn er den Pinch-off-Zustand erreicht, d. h. im Inter­ vall t2 bis t3. In diesem Fall wird an die Primärwicklung n1 des Transformators 23 eine negative Spannung angelegt, wodurch an die Gates des ersten bzw. des zweiten Gleich­ richtertransistors 26 bzw. 34 eine Spannung mit niedrigem Pegel angelegt wird. Im Gegensatz dazu wird an das Gate des Freilauftransistors 28 eine Spannung mit hohem Pegel angelegt, wodurch der Freilauftransistor 28 auf Durchlaß geschaltet wird.
Obwohl der durch die Drosselspule 9 fließende Strom in Fig. 6 so gezeigt ist, daß sein Betrag entsprechend den EIN/AUS-Zuständen des Schalttransistors 11 zunimmt oder abnimmt, kann sein Betrag unabhängig von den EIN/AUS- Zuständen des Schalttransistors 11 im wesentlichen kon­ stant sein, indem die Induktivität der Drosselspule 9 geeignet gewählt wird. Der Strom durch die Drosselspule 9 kann nämlich für aufeinanderfolgende Wechselströme einen im wesentlichen konstanten Betrag besitzen. Dadurch kann der Leistungsfaktor erhöht werden.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, erfordert die Schalt-Leistungsversorgung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung keine Spannungserhöhungs-Gleichrichterdiode, wie sie in der herkömmlichen Schaltung von Fig. 2B enthalten ist. Daher kann die Schalt-Leistungsversorgung der vorliegen­ den Erfindung einen geringeren Leistungsverlust und einen ausgezeichneten Umsetzungswirkungsgrad besitzen. Außerdem wird anstelle der Diode als zweites Gleichrichtermittel der Feldeffekttransistor verwendet, so daß der Wirkungs­ grad erhöht werden kann. Ferner kann bei der Schalt-Lei­ stungsversorgung der vorliegenden Erfindung der Lei­ stungsfaktor bei einer einfachen Schaltungskonstruktion erhöht werden, um die Normanforderungen an den harmoni­ schen Strom zu erfüllen. Darüber hinaus bewirkt die einfache Schaltungskonstruktion eine Senkung der Kosten.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Erläuterung offenbart worden sind, kann ein Fachmann verschiedene Abwandlungen, Hinzufügungen und Ersetzungen vornehmen, ohne vom Geist und vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist.

Claims (10)

1. Schalt-Leistungsversorgung, gekennzeichnet durch
eine Induktivitätseinrichtung (9), wovon eine Elektrode an einen Ausgangsanschluß eines Gleichrichters (10) angeschlossen ist, der eine Wechselspannung (AC- Leistung) gleichrichtet,
eine Schalteinrichtung (11), die zwischen eine weitere Elektrode der Induktivitätseinrichtung (9) und eine Massespannungsquelle geschaltet ist,
eine kapazitive Einrichtung (13), wovon eine Elektrode an die andere Elektrode der Induktivitätsein­ richtung (9) angeschlossen ist, und
eine Transformatoreinrichtung (15), wovon eine Primärwicklung (n1) an die andere Elektrode der kapaziti­ ven Einrichtung (13) angeschlossen ist.
2. Schalt-Leistungsversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivitätseinrichtung eine Drosselspule (9) ist.
3. Schalt-Leistungsversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Feldeffekttransistor (11) ist, der einen zwischen die andere Elektrode der Induktivitätseinrichtung (9) und die Massespannungsquelle geschalteten Kanal besitzt.
4. Schalt-Leistungsversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitive Einrichtung ein Kondensator (13) ist.
5. Schalt-Leistungsversorgung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Diode (17), wovon eine Anode an eine Sekun­ därwicklung (n2) der Transformatoreinrichtung (15) ange­ schlossen ist, und
einen Kondensator (19), der zwischen die Katode der Diode (17) und die Massespannungsquelle geschaltet ist.
6. Schalt-Leistungsversorgung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen Feldeffekttransistor, der einen Kanal, wovon ein Ende an eine Seite einer Sekundärwicklung (n2) der Transformatoreinrichtung (15) angeschlossen ist, sowie ein Gate enthält, das an die andere Seite der Sekundärwicklung (n2) der Transformatoreinrichtung (15) angeschlossen ist, und
einen Kondensator (19), der zwischen das andere Ende des Kanals des Feldeffekttransistors (18) und die Massespannungsquelle geschaltet ist.
7. Schalt-Leistungsversorgung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine erste Diode (25), wovon die Anode an eine Seite einer Sekundärwicklung (n2) der Transformatorein­ richtung (23) angeschlossen ist,
eine zweite Diode (27), wovon die Katode an die andere Seite der Sekundärwicklung (n2) der Transforma­ toreinrichtung (23) angeschlossen ist und die Katode an die Katode der ersten Diode (25) angeschlossen ist,
eine Drosselspule (29), wovon eine Elektrode an die beiden Katoden der ersten und zweiten Dioden (25, 27) angeschlossen ist, und
einen Kondensator (31), der zwischen die andere Elektrode der Drosselspule (29) und die Massespannungs­ quelle geschaltet ist.
8. Schalt-Leistungsversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Transformatoreinrichtung (23) eine erste und eine zweite Sekundärwicklung (n2, n2′) umfaßt, und die Schalt-Leistungsversorgung enthält:
eine erste Diode (25), wovon die Anode an eine Seite der ersten Sekundärwicklung (n2) der Transforma­ toreinrichtung (23) angeschlossen ist,
eine zweite Diode (27), wovon die Anode an die andere Seite der ersten Sekundärwicklung (n2) der Trans­ formatoreinrichtung (23) angeschlossen ist und die Katode an die Katode der ersten Diode (25) angeschlossen ist,
eine Drosselspule (29), wovon eine Elektrode an die beiden Katoden der ersten und zweiten Dioden (25, 27) angeschlossen ist,
einen ersten Kondensator (31), der zwischen die andere Elektrode der Drosselspule (29) und die Massespan­ nungsquelle geschaltet ist,
eine dritte Diode (33), wovon die Anode an die zweite Sekundärwicklung (n2′) der Transformatoreinrich­ tung (23) angeschlossen ist, und
einen zweiten Kondensator (35), der zwischen die Katode der dritten Diode (33) und die Massespannungs­ quelle geschaltet ist.
9. Schalt-Leistungsversorgung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen ersten Transistor (26), der einen Kanal, wovon ein Ende an eine Seite der Sekundärwicklung (n2) der Transformatoreinrichtung (23) angeschlossen ist, sowie ein Gate enthält, das an die andere Seite der Sekundärwicklung (n2) der Transformatoreinrichtung (23) angeschlossen ist,
einen zweiten Transistor (28), der eine Gate, das an die eine Seite der Sekundärwicklung (n2) der Transfor­ matoreinrichtung (23) angeschlossen ist, sowie einen Kanal enthält, wovon ein Ende an die Massespannungsquelle angeschlossen ist und die andere Seite an die andere Seite des Kanals des ersten Transistors (26) angeschlos­ sen ist, und
eine Drosselspule (29), wovon eine Elektrode an die jeweiligen anderen Enden der Kanäle des ersten und des zweiten Transistors (26, 28) angeschlossen ist, und
einen Kondensator (31), der zwischen die andere Elektrode der Drosselspule (29) und die Massespannungs­ quelle geschaltet ist.
10. Schalt-Leistungsversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Transformatoreinrichtung (23) eine erste und eine zweite Sekundärwicklung (n2, n2′) umfaßt und
die Schalt-Leistungsversorgung enthält:
einen ersten Transistor (26), der einen Kanal, wovon ein Ende an eine Seite einer Sekundärwicklung (n2) der Transformatoreinrichtung (23) angeschlossen ist, sowie ein Gate enthält, das an die andere Seite der Sekundärwicklung (n2) der Transformatoreinrichtung (23) angeschlossen ist,
einen zweiten Transistor (28), der eine Gate, das an die eine Seite der Sekundärwicklung (n2) der Transfor­ matoreinrichtung (23) angeschlossen ist, sowie einen Kanal enthält, wovon ein Ende an die Massespannungsquelle angeschlossen ist und die andere Seite an das andere Ende des Kanals des ersten Transistors (26) angeschlossen ist,
eine Drosselspule (29), wovon eine Elektrode an die jeweiligen anderen Enden der Kanäle des ersten und des zweiten Transistors (26, 28) angeschlossen ist,
einen Kondensator (31), der zwischen die andere Elektrode der Drosselspule (29) und die Massespannungs­ quelle geschaltet ist,
einen dritten Transistor (34), der einen Kanal, wovon ein Ende an eine Seite der zweiten Sekundärwicklung (n2′) der Transformatoreinrichtung (23) angeschlossen ist, sowie ein Gate enthält, das an die andere Seite der zweiten Sekundärwicklung (n2′) der Transformatoreinrich­ tung (23) angeschlossen ist, und
einen zweiten Kondensator (35), der zwischen das andere Ende des Kanals des dritten Transistors (34) und die Massespannungsquelle geschaltet ist.
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KR (1) KR0132987B1 (de)
CN (1) CN1054948C (de)
DE (1) DE19534282A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19725689A1 (de) * 1997-06-18 1999-02-04 Jungheinrich Ag Schaltungsnetzteil, insbesondere für Ladegeräte

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100224084B1 (ko) * 1996-08-30 1999-10-15 윤종용 음극선관을 갖는 영상표시장치의 수평출력 트랜지스타의 보호용 회로
KR100469072B1 (ko) * 1996-09-30 2005-04-20 위아 주식회사 공작기계용전원부의고조파억제회로
KR100226150B1 (ko) * 1997-07-11 1999-10-15 구자홍 전력궤환을 이용한 부스트업 역률개선회로
KR100397158B1 (ko) * 1999-12-28 2003-09-06 한국전기초자 주식회사 음극선관용 유리제품의 중량 측정장치
DE10122534A1 (de) * 2001-05-09 2002-11-21 Philips Corp Intellectual Pty Resonanter Konverter
DE10217951A1 (de) * 2002-04-22 2003-11-06 Thomson Brandt Gmbh Schaltungsanordnung mit Powerfaktorkorrektur, sowie entsprechendes Gerät
KR100827433B1 (ko) * 2006-12-05 2008-05-06 주식회사 디엠비테크놀로지 용량성 부하소자의 전원 공급 장치 및 방법
TWI664790B (zh) * 2017-12-22 2019-07-01 財團法人工業技術研究院 分散式單級車載充電裝置及其方法
JP2020096497A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 シャープ株式会社 ハーフブリッジ回路、電源装置、およびハーフブリッジ回路の駆動方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4257087A (en) * 1979-04-02 1981-03-17 California Institute Of Technology DC-to-DC switching converter with zero input and output current ripple and integrated magnetics circuits
US4734839A (en) * 1987-03-23 1988-03-29 Barthold Fred O Source volt-ampere/load volt-ampere differential converter
US4857822A (en) * 1987-09-23 1989-08-15 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Zero-voltage-switched multi-resonant converters including the buck and forward type
US5442534A (en) * 1993-02-23 1995-08-15 California Institute Of Technology Isolated multiple output Cuk converter with primary input voltage regulation feedback loop decoupled from secondary load regulation loops
US5303138A (en) * 1993-04-29 1994-04-12 At&T Bell Laboratories Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19725689A1 (de) * 1997-06-18 1999-02-04 Jungheinrich Ag Schaltungsnetzteil, insbesondere für Ladegeräte
DE19725689C2 (de) * 1997-06-18 2001-02-22 Jungheinrich Ag Schaltnetzteil, insbesondere für Ladegeräte

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Publication number Publication date
CN1122530A (zh) 1996-05-15
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