DE2532045A1

DE2532045A1 - Gleichstrom-versorgungsschaltung

Info

Publication number: DE2532045A1
Application number: DE19752532045
Authority: DE
Inventors: Kouichi Morita; Hirohito Sekine; Takao Ubukata
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 1974-07-25
Filing date: 1975-07-17
Publication date: 1976-02-05
Also published as: NL7503263A; GB1507896A; NL188256C; NL188256B; US4034281A

Description

PATENTANWÄLTE 2 ν) O Z U H O

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B MÜNCHEN 22 - WIDENMAYERSTRASSE 40 1 BERLIN-DAHLEM 33 - PODBIELSKIALLEETO

BERUN: DIPI-ING. R. MÜLLER-BÖRNER MÜNCHEN: DIPL.-ING. HANS-H. WEY

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Sanken. Electric Company LiadLted Saitaaui-ken / Japan

Gleichstrom-Versorgungsschaltung

Die Erfindung betrifft allgemein Gleichstrom-Versorgungsschaltungen, die einer elektrischen Last eine stabilisierte Gleichspannung bzw. einen stabilisierten Gleichstrom bereitstellen. Insbesondere betrifft die Erfindung Gleichstrom-Versorgungsschaltungen mit einem Transistor, der zwischen der Gleichstromquelle und der Last liegt und als Zerhacker dient, um die Ausgangs-Gleichspannung oder den Ausgangs-Gleichstrom innerhalb bestimmter Grenzen konstant zu halten.

Gleichstrom-Versorgungsschaltungen mit einem zwischen der Gleichstromquelle und der Last liegenden Transistor als Zerhacker sind bekannt. Dabei wird der Transistor periodisch in den leitenden

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BERLIN: TELEFON (OSO) β312Οββ MÜNCHEN: TELEFON (O 88) 2a SB SB KABEL: PROPINOUS - TELEX OI 8«OB7 KABEL: PROPINOUS - TELEX 0034244

und in den nicht leitenden Zustand versetzt, um die an der Last anliegende Gleichspannung, bzw. den der Last bereitgestellten Gleichstrom zu steuern. Der Hauptvorteil dieser Gleichstrom-Versorgungsschaltung mit einem Transistor als Zerhacker liegt gegenüber anderen Gleichstrom-Versorgungsschaltungen darin, dass die Leistungsverluste äusserst gering sind. Die bekannten Gleichstrom-Versorgungsschaltungen, die als Zerhacker einen Transistor verwenden, erfordern jedoch sowohl einen Impulsgenerator als auch eine Schaltung zur Impulsbreitenmodulation, um den Transistor in der gewünschten Weise in den leitenden und nicht leitenden Zustand zu bringen. Daher weist die Gesamtschaltung einen komplizierten Aufbau auf und ist in der Herstellung teuer.

Ausgehend von einer Gleichstrom-Versorgungsschaltung der eingangs genannten Art, die einen Transistor als Zerhacker aufweist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Schaltungsanordnung so auszubilden, dass der Zerhackervorgang ohne einen Impulsgenerator oder eine Schaltungsanordnung zur Impulsbreitenmodulation durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft also eine Gl eichst rom-Versorgungsschaltung, bei der ein Transistor zwischen einer Gleichstromquelle, beispielsweise einer Batterie oder einem Gleichrichter, und einer elektrischen Last liegt. Der als Teil dieser Versorgungsschaltung vorgesehene Drosseltransformator weist wenigstens eine zwischen der Gleichstromquelle und der Last liegende Primärwicklung und eine Sekundärwicklung auf, die dem Basis-Emitter-Übergang des Transistors eine Vorspannung bereitstellt. Die Gleichstrom-Versorgungsschaltung enthält weiterhin eine Energieauslöseschaltung, über die die im Drosseltransformator gespeicherte elektrische Energie freigegeben wird, eine Anlasschaltung, die dem Traneistor einen Anlasstrom bereitstellt, und eine Basis-Steuer-Schaltung, die den Basisstrom des Transistors steuert. Der gesamte Schaltungsaufbau der Gleichstrom-Versorgungsschaltung ist

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so gewählt, dass der Transistor als Zerhacker zur Bereitstellung einer stabilisierten Gleichspannung oder eines stabilisierten Gleichstromes für die Last dient.

Die entgegengesetzt gepolten Anschlüsse einer Gleichstromquelle sind über einen als Zerhacker dienenden Transistor mit einer elektrischen Last verbunden. Ein Drosseltransformator besitzt eine ebenfalls zwischen der Gleichstromquelle und der Last liegende Primärwicklung, eine den Basis-Emitter-Übergang des Transistors, eine Vorspannung bereitstellende Sekundärwicklung, sowie eine Tertiärwicklung, die Teil einer Energieauslöseschaltung ist, mit der die Energie freigegeben wird, die im Drosseltransformator gespeichert wird, wenn der Transistor sich im leitenden Zustand befindet. Eine beispielsweise aus einer Spannungsstabilisierungsdiode bestehende Basis-Steuer-Schaltung ist"mit der Basis des Transistors verbunden. Der Transistor führt das "Zerhacken" bzw. das Unterbrechen des Stromes durch und ermöglicht, dass der Last von der Gleichstromquelle eine im wesentlichen konstante Gleichspannung bzw. ein im wesentlichen konstanter Gleichstrom bereitgestellt werden kann.

Auf Grund der Tatsache, dass bei der erfindungsgemässen Gleichstrom-Versorgungsschaltung kein Impulsgenerator und/oder keine Schaltungsanordnung zur Impulsdauermodulation benötigt wird, ist die erfindungsgemässe Gesamtschaltung wesentlich einfacher aufzubauen und kostengünstiger herstellbar als die bekannten Versorgungsschaltungen vergleichbarer Art. Die erfindungsgemässe Gleichstrom-Versorgungsschaltung lässt sich mit einem sehr kleinen Einschaltstrom einschalten, ohne dass Spannungs- oder Stromstösse auftreten. Darüberhinaus ist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung gegen Überströme sicher geschützt und ermöglicht die Bereitstellung mehrerer Gleichspannungen mit unterschiedlichen Spannungswerten. Der Transistor bei der erfindungsgemässen Versorgungsschaltung kann den Zerhackervorgang in der gleichen Schrittfolge wie die Synchronisierimpulse durchführen.Die erfindungsgemässe Gleichstrom-Versorgungsschaltung ist insbesondere sehr gut für einen Fernsehempfänger geeignet.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Gleichstrom-Versorgungsschaltung,

Fig. 2A bis 2F graphisch dargestellte Schwingungsformen von Spannungs- und Stromzuständen in der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1, um deren Arbeitsweise zu erläutern,

Fig. 3A bis 3C die graphische Darstellung von Schwingungsformen, die bei Änderungen der Lastspannung in der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung auftreten, und die der Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemässen Schaltung dienen,

Fig. 4 bis 11 schematisch dargestellte Schaltungsanordnungen, die weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wiedergeben und

Fig. 12A bis 12G, die in graphischer Darstellung die Schwingungsformen wiedergeben, die bei der in Fig. 11 dargestellten Gleichstrom-Versorgungsschaltung auftreten, und anhand denen die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Schaltung gemäss Fig. 11 erläutert wird.

In Fig. 1 ist anhand eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung die GleichBtrom-Vexsorgungsschaltung mit einer Gleichstromquelle 11 dargestellt, die im praktischen Falle beispielsweise eine Batterie oder ein Gleichrichter sein kann. Über den Anschlüssen entgegengesetzter Polarität der Gleichstromquelle liegt eine von der Gleichstromquelle 11 versorgte elektrische Last 12. Zwischen der Gleichstromquelle 11 undder Last ist die Wicklung 13 eines Drosseltransformators, ein als Zerhacker dienender HPK-Transistor 14 und ein, einen Überstrom feststellender Widerstand 15 in Reihe geschaltet.

In der Zeichnung ist die Wicklung A3 des Drosselfcransf©.rmators, der Transistor 14 und der Widerstand 15 in die positive Leitung, die die Gleichstromquelle 11 und die Last verbindet, geschaltet

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es können jedoch auch alle oder einige dieser Schaltungselemente in die negative Leitung geschaltet sein. Es ist weiterhin möglich, die Wicklung 13 des Drosseltransformators zwischen den Transistor 14 und die Last 12, oder auf die negative Seite der Gleichstromquelle 11 zu legen.

Die Wicklung 13 des Drosseltransformators ist magnetisch mit einer Sekundärwicklung 13a und einer Tertiärwicklung 13b verbunden, die auf dem gleichen Transformatorkern wie die als Primärwicklung dienende Wicklung 13 gewickelt ist.Diese Transformatorwicklungen 13, 13a und 13b sind miteinander magnetisch gekoppelt. Der eine Anschluss der Sekundärwicklung 13a ist mit dem Emitter des Transistors 14 und der andere Anschluss über einen Widerstand 16 und einen Varistor 17 mit der Basis des Transistors 14 verbunden. Der Varistor 17 besitzt sowohl in positiver als auch in negativer Stromrichtung eine Schwellwertsspannung von etwa 0,6 Volt. Dem Varistor 17 liegt ein Kondensator 18 parallel. Zwischen einem der Anschlüsse der Gleichstromquelle 11 und der Basis des Transistors 14 liegt ein Widerstand 19, der einen wichtigen Teil einer Anlasserschaltung darstellt, wie es im weiteren noch beschrieben werden wird.

Zwischen der Basis des Transistors 14 und der negativen, die Gleichstromquelle 11 mit der elektrischen Last 12 verbindenden Leitung ist eine Spannungsstabilisierungsdiode 20 eingesetzt. Diese Diode ist ein wichtiger Teil der Basis-Steuerschaltung für den Transistor 14, wie dies im weiteren noch im einzelnen beschrieben werden wird. Die Reihenschaltung einer Diode 21 und eines Transistors 22 liegt zwischen der Basis des Transistors 14 und dem vom Transistor 14 abgewendeten Anschluss des den tjberstrom bestimmenden Widerstandes 15 und teilt den Basistrom des Transistors 14 auf, wenn der Widerstand 15 einen Über strom festgestellt hat, so dass dann der Transistor in den nicht leitenden Zustand übergeführt wird.

Die Tertiärwicklung 13b des Drosseltransformators liegt zusammen mit einer dazu in Reihe geschalteten Diode 23 parallel zur Last

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12. Die Tertiärwicklung 13b und die Diode 23 bilden eine Enargiefreigabeschaltung, durch die die im Drosseltransformator gespeicherte elektrische Energie an die Last 12 freigegeben wird. Diese Schaltung wirkt auch als Filter. Zur Last 12 liegt weiterhin ein Glättungskondensator 24 parallel. .

In der nachfolgend aufgeführten Tabelle sind einige wichtige technische Daten für die in Fig. 1 dargestellten Schaltungselemente beispielsweise angegeben:

Gleichspannungsquelle Elektrische Last

Primärwicklung Sekundärwicklung 13a Tertiärwicklung 13b Transistor 14

Widerstand 15 Widerstand 16 Varistor 17

Kondensator Widerstand 19 Spannungsstabilisierungsdiode

Diode 21
Transistor 22

Diode 23
Kondensator Ausgangs spannung 48 V

Betriebsspannung 24 V und Stromaufnahme etwa 3 A

65 Windungen
15 Windungen
65 Windungen

Kollektorbad, sspannung mit freiem Emitter 140 V, Kollektorstrom In 10 A, Kollektorverluste P_c 100 W, Gleich strom-Verstärkungsfaktor wenigstens 30

30 Sl

Schwellwertsspannung 0,6 V 0,47 mF
2Ok-Q.

Zener-Durchbruchsspannung etwa 26 V

Durchlasstrom

1 A

Kollektor-Basisspannung mit freiem Emitter V_CB0 80 V, Kollektorstrom L· 4 A, Kollektorverluste P_c 25 W, Gleichstromverstärkungsfaktor hjjrg wenigstens 40 Durchlasstrom I_f 5 2,0 mF.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise der in Fig, 1 dargestellten

Gleichstrom-Versorgungsschaltung anhand der Fig. 2A bis 2F und JA bis 5C beschrieben werden. Die Gleichstrom-Versorgungsschaltung kann dann in Funktion gesetzt werden, wenn ein elektrischer Strom zunächst von der Gleichstromquelle 11 über den Anlasswiderstand 19 zur Basis des Transistors 14- fliesst. Nachdem auf diese Weise der Transistor 14 in den leitenden Zustand gebracht wird, beginnt ein Kollektorstrom I^ über die Primärwicklung I3 in der durch den Pfeil 25 in der Zeichnung dargestellten Richtung zu fliessen. Dieser Kollektorstrom induziert in der Sekundärwicklung 13a eine Spannung, dessen Spannungswert durch das Verhältnis der Wicklungszahlen von Primär- und Sekundärwicklung festgelegt wird. Die in der Sekundärwicklung induzierte Spannung liegt über der Basis und dem Emitter der Transistors 14- an, wobei die Spannung am einen Anschluss der Sekundärwicklung 13a über den Widerstand 16 und den Varistor I7 zur Basis des Transistors 14· gelangt. Auf diese Weise wird der Transistor 14-im leitenden Zustand gehalten.

Bei den in den Fig. 2A bis 2F dargestellten Schwingungsformen ist mit ti der Einschaltzeitpunkt für den Betrieb der Gleichstrom-Versorgungsschaltung bezeichnet. Aus Fig. 2A geht hervor, dass zum Einschaltzeitpunkt ti die Spannung V_GE zwischen Kollektor und Emitter des Widerstandes 14· etwa Null wird, so dass der Transistor 14- danach leitend wird. Aus Fig. 2B entnimmt man, dass der Kollektorstrom I~ zu fliessen beginnt und eine zeitlang nach dem EinschaltZeitpunkt ständig ansteigt. Die Spannung Vq_E über der Basis und dem Emitter des Transistors bleibt - wie aus Fig. 2G hervorgeht - im wesentlichen konstant, ebenfalls der Basisstrom Ig, wie aus Fig. 2D zu entnehmen ist. Aus Fig. 2E entnimmt man, dass der Strom I^ durch die Diode 23, der in Fig. 1 durch den Pfeil 26 dargestellt ist, auf dem Wert Null bleibt. Der durch den Pfeil 27 in Fig. 1 gekennzeichnete Ausgangsstom Iq+I-q, der sofort nach dem Eins ehalt Zeitpunkt ti zu fliessen beginnt, ist in Fig. 2F dargestellt.

Es sei hervorgehoben, dass die erfindungsgemässe Gleichstrom-Versorgungsschaltung sehr gute Einschalteigenschaften aufweist,

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die zum grössten Teil auf den Varistor 17 zurückzuführen sind, der mit der Sekundärwicklung 1Ja in Reihe liegt. Der Varistor selbst besteht aus der Parallelschaltung zweier in entgegengesetzter Richtung liegender Dioden mit einem spannungsabhängigen, nicht linearen Widerstand. Da die Schwellwertsspannung dieses Varistors, wie zuvor bereits vermerkt, etwa 0,6 Volt beträgt, und da die Schwellwertsspannung des Basis-Emitterübergangs des Transistors 14 ebenfalls etwa 0,6 Volt beträgt, kann der von der Stromquelle 11 anfänglich gelieferte Strom über den Anlasswiderstand 19 praktisch vollständig zur Basis des Transistors gelangen. Nur ein sehr unwesentlicher Teil des Einschaltstromes fliesst über den Varistor 17 in den Kreis mit der Sekundärwicklung 1Ja ab. Dadurch kann der durch den Einlasswiderstand 19 fliessende-Strom klein gehalten werden.

Die gewünschte "Zerhackung" oder Stromunterbrechung, die der Transistor 14 bewirkt, kann nicht nur, wie zuvor beschrieben, durch den über den Widerstand 19 herangeführten Einschaltstrom, sondern auch durch einen Impuls ausgelöst werden, der der Basis des Transistors 14 von einer geeigneten Impulsquelle bereitgestellt wird. Im letzteren Falle kann der Impulsstrom auch sehr klein sein.

Der Kollektorstrom Iq im Transistor 14 kann nicht weiter anöteigen, wenn er, wie in Fig. 2B dargestellt, auf den Wert ansteigt, der durch das Produkt h-^-g-I-g aus dem Gleichstrom-Verstärkungsfaktor hp_E des Transistors und dem Basisstrom I_fi vorgegeben ist (vgl. Fig. 2B), weil der von der Sekundärwicklung 13a kommende Basisstrom praktisch konstant ist. Der Transistor 14 kann nicht länger im leitenden Zustand verharren und bleibt nicht mehr gesättigt. Als Folge davon steigt die Spannung über den Kollektor-Emitterübergang an, wogegen die Spannung über den beiden Anschlüssen der Primärwicklung 13 abfällt. Da die in der Sekundärwicklung 13a induzierte Spannung dementsprechend auch abfällt, nimmt der Basisstrom des Transistors 14 ebenfalls ab und bringt ihn in den nicht leitenden Zustand. Dieser Zeitpunkt, bei dem der Transistor 14 in den nicht leitenden Zustand übergeht, ist

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in den Diagrammen der Fig. 2A bis 2F mit t2 gekennzeichnet.

Bei nicht leitendem Transistor 14 wird die elektrischer Energie ^i (L ist der Selbstinduktionskoeffizient des Drosseltransfor

mators und i der durch den Drosseltransformator hindurchgeflossene Strom), die im Drosseltransformator gespeichert worden war, über die Tertiärwicklung 1Jb an die Last 12 freigegeben. Die im Drosseltransformator gespeicherte Energie wird also an den zuvor beschriebenen Energiefreigabekreis freigegeben, der als geschlossener Stromweg aus der Tertiärwicklung 13"b, der Diode 23 und der Last 12 besteht.

Fig. 2E gibt die Schwingungsform des durch die Tertiärwicklung 13b fliessenden Stromes I^ wieder. Während des Zeitraumes zwischen t2 und t3, währenddem der Strom I^ fliesst, wird in der Sekundärwicklung 13a eine Spannung in umgekehrter Richtung induziert. Der Transistor 14 wird daher gegen die in Torwartsrichtung auftretende Vorspannung vom Anlasswiderstand 19 über der Basis-Emitterstrecke in Gegenrichtung vorgespannt, so dass der Transistor zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 im nicht leitenden Zustand gehalten wird.

Wenn vom Zeitpunkt t3 an kein Strom I-η mehr fliesst, bleibt der Transistor 14 nicht mehr in entgegengesetzter Sichtung vorgespannt und wird wieder leitend. Das Umschalten des Transistors aus dem nicht leitenden in den leitenden Zustand kann auf einfache Weise mittels des über den Anlasswiderstand 19 fliessenden Basissstroms I-n bewirkt werden. Der gleiche Vorgang ist jedoch auch ohne den über den Anlasswiderstand 19 fliessenden Basisstrom zu erreichen. Zwar ist diese Wirkung nicht genau zu erklären, die folgende Erklärung scheint jedoch vernünftig.

Wenn der Strom Ip zu fliessen aufhört, bewegen sich die in der Diode 23 gespeicherten Ladungsträger in umgekehrter Richtung, so dass über die Tertiärwicklung 13b ein Strom in entgegengesetzter Richtung zum Strom Iy, fliesst. Dadurch wird in der Sekundärwicklung 13a eine Spannung mit einer solchen Polarität induziert,

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dass eine Leitung über den Transistor 14 bewirkt wird, und diese Leitung wird tatsächlich durch einen kleinen, von dieser Spannung erzeugten Basisstrom ausgelöst.

Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, dass der Transistor 14 zum Zeitpunkt tj leitend, zum Zeitpunkt t4 nicht leitend und zum Zeitpunkt t5 leitend wird usw. Die Gleichspannung wird daher in der in Fig. 2A dargestellten Weise zerhackt und nach Glättung vom Kondensator 24 und von der Tertiärwicklung 1Jb der Last 12 zugeführt. Der der Last zugeleitete Gleichspannungswert ist von der Spannungsstabilisierungsdiode 20 vorgegeben, die einen wichtigen Teil der Basis-Steuerschaltung für den Transistor 14- bildet.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise der Gleichstrom-Versorgungsschaltung beschrieben werden, wenn Schwankungen bei der Lastspannung auftreten. Angenommen, die Spannung über den beiden Anschlüssen der Last 12 sei angestiegen, während die Versorgungsschaltung in der Weise arbeitet, die durch die Schwingungsformen der Ströme Iq, I ^ und Iq+Ijj, welche durch ausgezogene Linien in den Fig. 3A, 3B bzw. 3C dargestellt^ sind, am besten wiedergegeben wird. Wenn die Emitterspannung des Transistors 14 dementsprechend ansteigt, nimmt der Basisstrom I-q ab, weil der Transistor vom PNP-Typ ist. Diese Abnahme des Basisstromes Ig tritt deshalb auf, weil ein Teil des Basisstromes zur Spannungsstabilisierungsdiode 20 abfliesst.

Wenn der Basisstrom des Transistors 14 von einem Wert Ig auf einen Wert I-g' abfällt, so nimmt - wie in Fig. 3A dargestellt ist der Spitzenwert des Kollektorstromes In, der durch den abnehmenden Basisstrom hervorgerufen wird, ebenfalls ab. Die bei Zunahme der Spannung über den beiden Anschlüssen der Last 12 fliessenden Ströme- Iq, Iq und Iq+Ij, und deren Schwingungsformen sind in den Fig. 3A bis 3G durch gestrichelte Linien dargestellt.

Die Fig. 3A bis 3£ sollen im weiteren noch näher betrachtet werde

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den. Der Transistor 14 hört zum Zeitpunkt t2', der vor dem Zeitpunkt t2 liegt, zu leiten auf, da der Spitzenwert des Kollektorstromes Iq vom Wert tw/Ig auf den Wert η^,.ΐ^« abnimmt. Der Transistor 14 wird daher für einen kleineren Zeitraum zwischen den Zeitpunkten ti bis t2' im leitenden Zustand gehalten. Auf Grund dessen, dass der Transistor sich einen kleineren Zeitraum lang im leitenden Zustand befindet, wird auch weniger elektrische Energie im Drosseltransformator gespeichert, so dass der Strom I_D zum Zeitpunkt t3'» der von dem Zeitpunkt . tj liegt, auf Null abfällt. Zu diesem Zeitpunkt t3' geht der Transistor wider in den leitenden Zustand über. Da der Spitzenwert des Kollektorstromes auf diese Weise niedrig gehalten wird, nimmt der Mittelwert des an die Last abgegebenen Stromes ab. Die Spannung über den beiden Anschlüssen der Last 12 nimmt daher auf den vorgegebenen Wert ab.

Wenn andererseits die Spannung über den beiden Klemmen der Last unter den vorgegebenen Wert abgefallen ist, nimmt der durch die Spannungsstabilisierungsdiode 20 fliessende Strom ab, wie dies aus den vorangegangenen Erläuterungen hervorgeht. Durch die Zunahme des Basisstroms für den Transistor 14 nimmt auch der Kollektorstrom zu, so dass die Lastspannung wieder auf den vorgegebenen Wert ansteigt.

Der zuvor beschriebene Vorgang der Spannungsstabilisierung bei der erfindungsgemässen Gleichstrom-Versorgungsschaltung lässt sich auch für die Stromstabilisierung durchführen.

Die in Fig. 1 dargestellte Gleichstromversorgungsschaltung kann auch als Überstromschutz dienen. Wenn die Last 12 kurzgeschlossen wird, liegt die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 12 an der Primärwicklung 13 und dem Transistor 14 an. Wenn dann der Transistor 14 in den leitenden Zustand übergeht, tritt praktisch die gesamte Gleichspannung an der Primärwicklung 13 auf. Dieser Spannungsanstieg zwischen den beiden Anschlüssen der Primärwicklung führt zu einem entsprechenden Anstieg der in der Sekundärwicklung

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induzierten Spannung, so dass der Basisstrom I-g des Transistors

14 ebenfalls ansteigt.

Wenn der Kollektorstrom I_G des Transistors 14 über einen vorgegebenen Wert in der zuvor beschriebenen Weise ansteigt, so nimmt der Spannungsabfall am, den Überstrom feststellenden Widerstand

15 zu. Da der Mittelabgriff des den Überstrom feststellenden Widerstandes- 15 mit der Basis des Transistors 22 verbunden ist, geht dieser Transistor 22 in den leitenden Zustand über, wenn die Spannung am Basis-Emitterübergang den Schwellwert übersteigt. Nachdem der Transistor 22 im leitenden Zustand ist, wird ein Teil des den Transistor 14 von der Sekundärwicklung 1Ja zugeführten Basisstromes am Transistor 14 vorbeigeführt und flieset in den aus der Diode 21 und dem Transistor 22 bestehenden Kreis ab. Auf diese Weise nimmt der Basisstrom des Transistors 14 ab, so dass er in den nicht leitenden Zustand übergeht. Auf diese Weise wird die Gleichstrom-Versorgungsschaltung gegen Überströme geschützt, die bei Kurzschluss der Last 12 fliessen.

Der Transistor 14 wird in zweifacher Weise gegen Überstrom geschützt, nämlich durch den, dem Varistor 17 parallel liegenden Kondensator 18. Wäre der Kondensator 18 nicht vorhanden, würde die Spannung am Emitter des Transistors 14 bei einem Kurzschluss der last 12 auch dann abnehmen, wenn sich der Transistor 14 im nicht leitendem Zustand befindet. Da der Transistor 14 ein PNP-Transistor ist, würde dann ein Basisstrom fliessen, dex bewirkt, dass der Kollektorstrom durch den Transistor fliesst, so dass der Transistor zerstört werden könnte.

Der dem Varistor i7 parallel liegende Kondensator 18 wird jedoch in der in Fig. 1 angegebenen Polarität während des Zeitraumes, bei dem der Transistor 14 leitend ist, aufgeladen. Wenn dieser Transistor 14 in den nicht-leitenden Zustand übergeht, bewirkt der Kondensator 18, dass am Basis-Emitterübexgang des Transistors 14 eine entgegengesetzte Vorspannung auftritt, so dass während des Zeitraumes, in dem der Transistor nicht leitet, kein Strom über die Basis^-Emitterstrecke fliesst. Der Transistor 14 wird

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auf diese Weise bei Kurzschluss der Last 12 vor einer Zerstörung geschützt. Die Spannung, mit der der Kondensator 18 aufgeladen wird, kann etwa gleich der Schwellwertspannung des Varistors 17 sein, also etwa 0,6 Volt betragen.

In Fig. 4 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem andere Stromaufteilungsschaltungen für den Schutz des Transistors 14 gegen Überstrom und andere Basis-Steuereinrichtungen für denselben Transistor vorgesehen sind. Die übrige Schaltung entspricht der zuvor beschriebenen Ausführungsform und wirkt im wesentlichen auf die gleiche Weise.

Um den Transistor 14 gegen Überstrom zu schützen, weist die in Fig. 4 dargestellte Gleichstrom-Versorgungsschaltung eine Diode 31 auf, die zwischen dem vom Transistor 14 abgewandten Anschluss des den Überstrom feststellenden Widerstandes 15 und der Basis des Transistors 14 liegt. Durch die Diode 3I kann Strom fliessen, wenn bei einem, durch den Widerstand 15 fliessenden Überstrom an der Diode 31 eine Spannung auftritt, die über die vorgegebene Schwellwertsspannung ansteigt. Dadurch fliesst ein Teil des dem Transistor 14 von der Sekundärwicklung 13a zugeführten Basisstromes über die Diode 31 ab, so dass der Transistor in den nicht leitenden Zustand übergeht und gegen Überstrom geschützt wird.

Die abgewandelte Basis-Steuerschaltung für den Transistor 14 ist in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie umrandet und mit dem Bezugszeichen 32 versehen. Sie enthält eine mit der Basis des Transistors 14 verbundene Diode 33· Ein Kondensator 34 liegt zwischen der Diode 33 und der negativen, die Gleichstromquelle 11 mit der Last 12 verbindenden Leitung. Ein Widerstand 35» der Transistor und die Spannungsstabilisierende Diode 37 sind in Reihe geschaltet und liegen dem Kondensator 34 parallel. Über den Anschlüssen der Last 12 liegt ein die Spannung feststellender Widerstand 38. Der die Spannung feststellende Widerstand 38 besitzt einen mit der Basis des Transistors 36 verbundenen Abgriff.

Die Basis-Steuerschaltung 32 dieser Schaltungsanordnung führt

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im wesentlichen dieselben Funktionen wie die in Fig. 1 darge- . stellte Spannungsstabilisierungsdiode 20 aus. Wenn die über den beiden Anschlüssen der Last 12 auftretende Spannung über einen vorgegebenen Wert ansteigt, so steigt auch die vom Widerstand J8 den Transistor 36 zugeführte Spannung an. Der dabei abnehmende Widerstandswert zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 36 bewirkt, dass ein grösserer Kollektorstrom durch den Transistor 36 fliesst. Ein Teil des von der Sekundärwicklung 13a dem Transistor zugeführten Basisstromes wird also über die Diode 33 an den Transistor 36 geleitet. Auf diese Weise steigt der Spitzenwert des Kollektorstroms am Transistor 14 beispielsweise auf den in Fig. 3A dargestellten Wert h-j^-I-g¹ &&· Die über den beiden Anschlüssen der Last 12 auftretende Spannung kann in der bereits im Zusammenhang mit dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zuvor beschriebenen Weise auf den vorgegebenen Wert gesenkt werden.

In Fig. 5 ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Schaltung gezeigt, bei der die Reihenschaltung aus der Tertiärwicklung 13b und der Diode 23 der Gleichstromquelle 11 parallel liegt. Die Tertiärwicklung 13b ist selbstverständlich mit der Primär- und Sekundärwicklung 13 und 13a magnetisch gekoppelt. Diese Schaltungsanordnung ermöglicht, dass die im Drosselkondensator gespeicherte Energie von der Tertiärwicklung 13b an die Gleichstromquelle 11 schnell zurückgeführt werden kann.

In Fig. 6 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Sekundär- und die Tertiärwicklungen 13a und 13b in der gleichen Weise wie die Primär- und Sekundärspulen eines Spartransformators ζ us ammengeschalt ei: sind. Zwischen der Tertiärwicklung 13b und der negativen, die Gleichstromquelle 11 mit der Last 12 verbindenden Leitung liegt eine Diode 23· Diese Ausführungsform kann als Abänderung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles angesehen werden, weil die Tertiärwicklung 13b parallel zur Last 12 liegt. Die übrigen Schaltungsteile entsprechen genau denen der in Fig. 1 oder 5 darge-

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stellten Ausfülirungsformen. Die in Fig. 6 dargestellte Schaltungsanordnung erlaubt die gleiche Arbeitsweise bei der Gleichstrom-Versorgungsschaltung, wie dies zuvor im Zusammenhang mit dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.

In Fig. 7 ist ein weiteres bevorzugtes, der in Fig. 6 dargestellten Anordnung ähnliches Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die Primär- und Tertiärwicklung 13 und 13b wie die Primär und Sekundärspulen eines Spartransformators zusammengeschaltet sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist wie bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel die Diode zwischen die Tertiärwicklung 13b und die negative, die Gleichstromquelle 11 mit der Last 12 verbindenden Leitung gelegt. Diese Schaltungsanordnung gemäss Fig. 7 liegt der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung wohl am nächsten, weil bei beiden Ausführungsformen die Tertiärwicklung 13b der Gleichstromquelle parallel liegt. Die übrigen Schaltungsteile sind in genau derselben Weise wie die in den Fig. 1, 5 und 5 dargestellten Ausführungsformen angeordnet. Mit der in Fig. 7 dargestellten Schaltung lässt sich die im Drosseltransformator gespeicherte Energie wie bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel von der Tertiärwicklung 13b zur Gleichstromquelle 11 zurückführen.

Die in Fig. 8 dargestellte Schaltungsanordnung zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Basis-Steuerschaltung für den Transistor 14. Die abgewandelte, die Spannungsstabilisierungsdiode 20 von Fig. 1 ersetzende Basis-Steuerschaltung 41 besitzt einen Transistor 42, dessen Kollektor mit der Basis des Transistors 14 in Verbindung steht. Zwischen dem Emitter der Transistors 42 und der negativen, die Gleichstromquelle 11 und die Last 12 verbindenden Leitung liegt eine Spannungsstabilisierungsdiode 43· Die Basis des Transistors 42 ist mit dem Abgriff eines Spannungsfeststellwiderstandes 44 verbunden, der über den beiden Anschlüssen der Last 12 liegt und die an der Last 12 anliegende Spannung feststellt. Der den Transistor 14 zugeführte Basisstrom kann durch diese Basis-Steuerschaltung 41 gesteuert werden, die praktisch in der gleichen Weise wie die in Fig. 4 dargestellte

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Basis-Steuerschaltung 32 wirkt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 9 dargestellt, bei dem ein konstanter Gleichstrom nicht nur der Last 12, sondern auch einer zweiten elektrischen Last 53 zugeführt wird. Dazu ist eine vierte Wicklung 13c des Drosseltransformators vorgesehen, die mit der Primär-, Sekundär und Tertiärwicklung 13, 13& und 13b magnetisch gekoppelt ist und der zweiten Last 53 parallel liegt. Zwischen der vierten Wicklung 13c und der zweiten Last ist eine Gleichrichterdiode 51 angeordnet, und der zweiten Last 53 liegt ein Glättungskondensator 52 parallel. Die übrigen Schaltungsteile sind mit den Schaltungsteilen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform identisch.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Schaltungsanordnung wird die Diode 23 leitend, wenn der Transistor 14-nichtleitend wird, so dass die stabilisierte Spannung an den beiden Anschlüssen der Tertiärwicklung 13b anliegt. Da dann eine stabilisierte Spannung auch in der vierten Wicklung 13c induziert wird, wird diese induzierte Spannung nach Gleichrichten und Glätten durch die Diode 51 bzw. durch den Kondensator 52 der zweiten Last 53 zugeführt. Auf diese Weise ist es möglich, den beiden Lasten praktisch konstante Spannungen bereitzustellen. Natürlich kann bei der in Fig. 9 dargestellten Schaltungsanordnung die vierte Wicklung 13c auch mit der Sekundär- oder Tertiärwicklung 13a oder 13b wie bei den Wicklungen eines ßpartransformators verbunden werden.

In Fig. 10 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungebeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem auch der Schaltungßteil vorgesehen ist, der aus der vierten Wicklung 13c» der Gleichrichterdiode 51 und dem Glättungskondensator 52 besteht. Dieser in Fig. 10 mit dem Bezugszeichen 60 versehene Schaltungsteil ist mit einem weiter abgewandelten Ausführungsbeispiel der mit dem Bezugszeichen 61 versehenen Basis-Steuerschaltung für den Transistor I^ verbunden, so dass das Schaltungsteil 60 als Vorspannungsquelle für die abgewandelte Basis-Steuerschaltung 61 dient. Die Basis-Steuerschaltung 61 besteht aus einer Diode 62, einem Kondensator

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63, Transistoren 64 und 65, einer Spannungsstabilisierungsdiode 66 und aus Widerständen 67, 68, 69 und 70, die in der in Fig. dargestellten Weise verdrahtet sind.

Wie im Zusammenhang mit Pig. 9 bereits erwähnt, wird in der vierten Wicklung 13c der Vorspannungsquelle 60 eine Spannung induziert, wenn der Transistor 14 nicht leitet. Angenommen, die Ausgangsspannung der Vorspannungsquelle weist einen Wert von 6 Volt auf. Dann kann von der Basis-Steuerschaltung 61 eine Vorspannung von etwa 10 Volt an den Transistor 64 angelegt werden. Denn auf dem von der Spannungsquelle 60 zum Transistor 64 führenden Stromweg steigt die Spannung über dem Widerstand 15 und den Transistor 14 auf etwa weit ere 4,6 V an und fällt übex der Diode 62 auf etwa 0,6 Volt ab. Dalier liegt zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 64 eine Vorspannung von etwa 10 Volt an. Die Vorspannung von etwa 6 Volt wird auch einem Schaltungsteil zugeführt, der aus der Spannungsstabilisierungsdiode 66, dem Transistor 65 und den Widerständen 68, 69 und 70 besteht.

die über den beiden Anschlässen der Last 12 liegende Spannung über einen vorgegebenen Wert ansteigt, während die Basis-Steuerspannung in der im vorangegangenen Absatz beschriebenen Weise vorgespannt ist, stellt der parallel zur Last liegende Widerstand 67 den Spannungsanstieg fest und erhöht den Kollektorstrom des Transistors 65. Da dann durch den Transistor 64 ein grösserer Kollektorstrom fliessen kann, fliesst ein Teil des von der Sekundärwicklung 13a den Transistor 14 zugeführten Basisstroms zum Transistor 64 ab. Auf diese Weise wird der Kollektorstrom des Transistors 14 kleiner, wodurch die über den Anschlüssen der Last 12 liegende Spannung auf den vorgegebenen Wert zurückgeht.

Eines der Merkmale der in Fig. 10 dargestellten Schaltung besteht darin, dass die der Basis-Steuerschaltung 61 bereitgestellte Vorspannung nicht durch die von der Gleichstromquelle 11 gelieferte Spannung oder von der an der Last 12 anliegende Spannung, sondern von der Ausgangsspannung der die vierte Wicklung 13c

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beinhaltenden Yorspannungsquelle 60 bestimmt wird. Die Ausgangsspannung der Vorspannungsquelle 60 kann klein sein, um Leistungsverluste in der Basis-Steuerschaltung 61 klein zu halten. Darüberhinaus kann die Basis-Steuerschaltung sehr kostengünstig hergestellt werden, da diese Schaltung aus Bauelementen zusammengesetzt werden kann, die bei relativ niederen Spannungen durchschlagen. Obgleich in Fig. 10 die vierte Wicklung 13c zusätzlich zu den anderen drei Wicklungen 13, 13a und 13b vorgesehen ist, sind auch Schaltungsabänderungen möglich, bei denen die vierte Wicklung 13c gleichzeitig auch die Funktion der Sekundär- oder Tertiärwicklung übernimmt.

In Fig. 11 ist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung in einer speziellen Anwendungsform dargestellt. Sie dient nämlich dort als Stromversorgungsschaltung für einen Fernsehempfänger. Bei dieser speziellen Anwendungsform der Erfindung liegt die Gleichstromquelle 11 in Form eines Gleichrichters vor, der über die Anschlüsse 7^ mit dem Wechselstromnetz in Verbindung steht. Zwischen dem Netzanschluss 71 und dem Gleichrichter 11 liegt ein Filter 72, das aus den Kondensatoren 73» 74- und 75, sowie aus den Spulen 76 und 77 besteht, die in der in der Fig. 11 dargestellten Weise für die hier benötigten Erfordernisse verdrahtet sind.

Zusätzlich zur Last 12 liegt über den Anschlüssen entgegengesetzter Polarität des Gleichrichters 11 als weitere Last für die Gleichstrom-Versorgungsschaltung ein Synchronisierungsimpuls-Generator 78. Der Horizontal-Synchronimpuls-Generator des Fernsehempfängers kann bei der praktischen Ausführung als Synchronisierimpuls-Generator 78 verwendet werden. Die von dieser Generatorschaltung 78 erzeugten Horizontal-Synchronimpulse werden nicht nur der (nicht dargestellten) Horizontal-Ablenkschaltung, sondern auch der Basis des Transistors 14 zugeführt. Um die Synchronisierimpulse dem Transistor 14 zuzuleiten, liegt zwischen diesem Transistor 14 und der Synchronisierimpuls-Erzeugungsschaltung 78 eine Schaltung, die aus einem Transistor 79, einem eine Primär- und eine Sekundärwicklung N1 und Ή2 aufweisenden Transformator 80,

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einer Diode 81 und Widerständen 82 und 83 besteht. Die Transformator-Primärwicklung N1 ist über den Widerstand 82 mit einer positiven Spannungsquelle 84 verbunden. Die übrigen Schaltungsteile entsprechen insbesondere genau den zuvor im Zusammenhang mit der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform beschriebenen Teilen.

Nachfolgend sind technische Daten der in Fig. 11 verwendeten Schaltungsbauteile beispielsweise angegeben:

Gleichstromquelle Elektrische Last

Primärwicklung Sekundärwicklung 13a Tertiärwicklung 13h Transistor 14

Widerstand 15 Widerstand 16 Varistor 17 Kondensator Widerstand 19 Spannungsstabilisierungsdiode

Diode 21
Transistor 22

Diode 23 Kondensator Ausgangsspannung 135 V Erforderliche Spannung 110 V und Stromaufnahme etwa 1,5 A
33 Windungen

7 Windungen
66 Windungen

Kollektorbasisspannung mit abgeklemmtem Emitter Vn-nn 500 V, Kollektorstrom I₀

8 A, Kollektorverluste P_G 80 W, Gleichstromverstärkungsfaktor hgrg wenigstens 10

200 -Q.

Schwellwertspannung 0,6 V 10 mF

47 k SL

Zener-Durchbruchs sp annung etwa 112 V

Durchlassstrom I₄, 1 A ^VGBO ⁸⁰

¹G ^{4 A}' ^P0

wenigstens 40 I_f 5 A
150 mF

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Wechselspannung am Netzanschluss 71 100 V Wechselspannung Filter 72 Unterdrückte Frequenz

15,75 kHz

Transistor 79 ^CBO^{100 V}' ¹C ^{4 A}' ^PC

25 W, h-ρτρ wenigstens

Transformator-Primärwicklung N1 50 Windungen

Transformator-Sekundärwicklung Ή2 50 Windungen

Diode 81 I_f 1 A

Widerstand 82 20

Widerstand 85 4,7 k

Anschluss 84 24 A.

Die Arbeitsweise der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform soll nachfolgend anhand der Fig. 12A bis 12G beschrieben werden. Die Gleichstromquelle oder der Gleichrichter 11 wird über den Wechselstrom-Netzanschluss 71 mit Wechselstrom versorgt, Die Versorgungsschaltung stellt der Last 12 und der Synchronisierimpuls-Erzeugungsschaltung 78, die im wesentlichen konstante Spannung bereit, die durch die Zerhackerwirkung des Transistors 14 gemäss den zuvor beschriebenen, erfindungsgemässen Ausführungsformen erzeugt wird. Die auf diese Weise angesteuerte Synchronisierimpuls-Erzeugungsschaltung 78 liefert die in Fig. 12G graphisch dargestellten Synchronisierimpulse.

Diese Synchronisierimpulse gelangen über den Widerstand 83 nacheinander an die Basis des Transistors 79» so dass auf diese Weise Strom durch die Primärwicklung N1 des Transformators 80 fliesst* Die dabei in der Sekundärwicklung N2 des Transformators induzierte Spannung liegt am Emitter bzw. über die Diode 81 an der Basis des Transistors 14 an. Der Transistor 14 wird auf diese Weise zwangsläufig in den leitenden Zustand versetzt.

Bei der in Fig. 11 dargestellten Schaltung sei angenommen, dass der Wiederholungszyklus T2 des eigentlichen Schaltungsvorganges des Transistors 14 (das ist der Schaltvorgang, der beim Transistor auftritt, wenn an ihn keine Synchronisierimpulse angelegt werden) gleich oder langer als der Zyklus T3 der von der Schaltung

?8 erzeugten Synchronisxerimpulse ist, und dass der Synchronisierimpulszyklus T3 länger als die Periode T1 ist, bei der der Transistor 15 leitet. Es soll also gelten TKTJ = T2. Der Zyklus T2 des eigentlichen Schaltvorganges des Transistors 14 kann dadurch eingestellt werden, dass man die Grosse des Basisstromes Ig oder den Gleichstrom-Verstärkungsfaktor h^-g ändert. Die Arbeitsweise des Transistors 14 braucht zunächst nicht synchron mit den den Transistor 14 zugeführten Synchronisierimpulsen vor sich zu gehen. Solang jedoch die Beziehung TI^TJ = T2 gilt, tritt früher oder später eine Synchronisation ein.

Die Fig. 12A bis 12G sollen nachfolgend im einzelnen diskutiert werden. Angenommen, zum Zeitpunkt ti wird den Transistor 14 ein Synchronisierimpuls zugeführt, damit der Transistor 14 zu leiten beginnt. Der Transistor 14 bleibt auch nach Auftreten des Synchromimpulses im leitenden Zustand, weil dann der Basisstrom von der Sekundärwicklung 1Ja geliefert wird. Die über der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 14 auftretende Spannung V_CE ist, wie in Fig. 12A dargestellt, praktisch Null, wogegen der Kollektorstrom I^ allmählich ansteigt (vgl. Fig. 12B). Da über der Basis-Emitterstrecke des Transistors 14 die von der Sekundärwicklung 13a bereitgestellte konstante Spannung V_BE anliegt (vgl. Fig. 12C), fliesst ein konstanter Basisstrom I_ß (vgl. Fig. 12D). Wie aus Fig. 12E zu ersehen ist, fliesst während des Zeitraumes, in dem der Transistor leitet, kein Strom I^ durch die Diode 23, die Diode 23 ist daher in Sperrichtung vorgespannt.

Wenn der Kollektorstrom I^ des Transistors 14 beispielsweise den Wert hjnr'^B ^auf^wei^s~fc» geht der Transistor in den nicht leitenden Zustand über, wie dies anhand der Fig. 2A bis 2F zuvor bereits erläutert wurde. Der zum Zeitpunkt t2 (vgl. die Fig. 12A bis 12G) in den nicht leitenden Zustand versetzte Transistor 14 wird durch die Sperrvorspannung im nicht leitenden Zustand gehalten, die auf Grund der Freigabe der im Drosseltransformator gespeicherten Energie auftritt. Wie aus Fig. 12E hervorgeht, bewirkt die in der Tertiärwicklung 13b induzierte Spannung, dass

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während des Zeitraumes, bei dem der Transistor 14 nicht leitet, ein Strom I-η durch die Diode 23 fliesst. Dementsprechend nimmt der Ausgangsstrom Iq+Ij) die in Fig. 12F graphisch dargestellte Schwingungsform an.

Solange wie der Strom I^ fliesst, bleibt der Transistor 14 in Sperrichtung vorgespannt und verharrt daher im nicht leitenden Zustand. Bei Auftreten des nächsten Synchronisierimpulses zum Zeitpunkt tj, der vor dem Zeitpunkt liegt, bei dem der Strom Ijj Null wird, der also vor dem Ende des einen Zykluses T2 liegt, wird der Transistor 14 also zwangsläufig wieder in den leitenden Zustand versetzt. Auf diese Weise wird der Transistor 14 vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 im leitenden Zustand, vom Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5 im nicht leitenden Zustand gehalten und so fort. Es ist also deutlich geworden, dass der Transistor 14 den Zerhackervorgang schrittgleich mit den Synchronisierimpulsen bewirkt, die von der Sekundärwicklung N2 des Transformators 80 an die Basis gelangen.

Durch den synchron mit den Synchronisierungsimpulsen auftretenden Zerhackervorgang des Transistors 14 wird das Filter 72 zusätzlich wirksam und unterdrückt die Störsignale, bzw. das Rauschen, das beim zerhackten Ausgangsstrom vom Transistor 14 auftritt. Das Filter 72 ist, wie aus der zuvor angegebenen Tabelle hervorgeht, beispielsweise auf 15}75 kHz abgestimmt, um die Störsignale, die von den von der Schaltung 78 bereitgestellten Horizontal-Synchronimpulsen herrühren, zu unterdrücken. Auf diese Weise wird verhindert, dass Störsignale zu anderen Schaltungsteilen gelangen, die in den vor den Wechselspannungs-Versorgungsanschlüssen 71 liegenden Stufen enthalten sind.

Wenn der Zyklus des zuvor definierten, eigentlichen Schaltvorganges des Transistors 14 genau auf den Zyklus der Synchronisierimpulse eingestellt werden könnte, wäre es nicht notwendig, für diesen Zweck das Ausgangssignal vom Horizontal-Synchronisierimpulsgenerator des Fernsehempfängers zu verwenden. Diese Einstellung ist Jedoch in der Praxis sehr schwer durchzuführen, so dass

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die Verwendung der in Fig. 11 dargestellten Schaltungsanordnung ratsam, wenn nicht gar notwendig ist.

Die erfindungsgemässe Gleichstrom-Versorgungsschaltung wurde anhand besonderer Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben. Es ist für einen 3?ach-mann ohne weiteres möglich, die verschiedensten Abänderungen in den dargestellten Schaltungen vorzunehmen, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise können bei den in den Fig. 1 und 4 bis 9 dargestellten Schaltungsanordnungen Einschalt- oder Anlaufimpulse an die Basis-Emitterstrecke des Transistors 14 anstelle des über den Anlasswiderstand 19 bereitgestellten Stromes angelegt werden. Die Primärwicklung 13 des Drosseltransformators kann bei den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung an anderen Stellen angeordnet sein, als dies in den Zeichnungen dargestellt wurde. Die Tertiärwicklung 13b kann beispielsweise auch weggelassen werden, wenn die Primärwicklung in den den Transistor 14 nachfolgenden Schaltungsstufen, beispielsweise zwischen der Diode 23 und dem Kondensator 24 der in Fig. 1 dargestellten Schaltung liegt. Es ist beispielsweise auch möglich, anstelle des Transistors 14 eine Darlington-Schaltung mit Transistoren zu verwenden.

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Claims

Patentansprüche

Λ.J Gleichstrom-Versorgungsschaltung, die einer elektrischen Last eine stabilisierte Gleichspannung, bzw. einen stabilisierten Gleichstrom bereitstellt, gekennzeichnet durch eine Gleichstromquelle (11), deren entgegengesetzt gepolte Anschlüsse mit der Last (12) verbunden sind, einen zwischen der Gleichstromquelle (11) und der Last (12) liegenden Transformator (14), einen Drosseltransformator mit einer zwischen der Gleichstromquelle (11) und der Last (12) liegenden Primärwicklung (13) und mit einer mit der Primärwicklung (13) magnetisch gekoppelten Sekundärwicklung (13a), die der Erzeugung einer Vorspannung über dem Basis-Emitter-Übergang des Transistors (14) dient, eine die im Drosseltransformator gepeicherte elektrische Energie freisetzende Energieausloseschaltung (13b, 23)* eine mit der Basis des Transistors (14) verbundene AnIasschaltung (15)? die dem Transistor (14) einen Anlasstrom bereitstellt, und durch eine ebenfalls mit der Basis des Transistors (14) verbundenen Basissteuerschaltung (20, 32, 41), die deji Basisstrom dieses Transistors (14) steuert, wobei der Transistor als Zerhacker wirkt und der Last (12) die im wesentlichen stabilisierte Gleichspannung bzw. den im wesentlichen stabilisierten Gleichstrom bereitstellt.
2. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosseltransformator eine mit der Primär- und Sekundärwicklung (13) 13a) magnetisch gekoppelte Tertiärwicklung (13b) besitzt und dass die Energieausloseschaltung (13b, 23) aus der parallel zur Last (12) liegenden Tertiärwicklung (13b) und einer in Reihe zur Tertiärmcklung (1Jb) geschalteten Diode (23) besteht.
3. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitungspaar die entgegen-

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gesetzten gepolten Anschlüsse der Gleichstromquelle (11) mit der Last (12) verbindet, der Transistor (14) in einer der Leitungen liegt und die Basissteuerschaltung (20, 32, 41) eine zwischen der Basis des Transistors (14) und der anderen Leitung liegende Spannungsstabilisxerungsdiode (20) aufweist.
4. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3> gekennzeichnet durch eine Überstromfeststeil schaltung (15)» die den durch den Transistor (14) fliessenden Überstrom feststellt, und durch eine Stromaufteilungsschaltung (21, 22, 31), die den zum Transistor (14) fliessenden BasJEBtrom aufteilt und den Transistor (14) in den leitenden Zustand versetzt, wenn die Überstromfeststellschaltung (15) einen Überstrom feststellt.
5. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überstromfeststellschaltung (15) aus einem zwischen dem Transistor (14) und der Last (12) liegenden Widerstand (15) besteht und die Stromaufteilungsschaltung (21, 22, 31) zwischen der Basis des ersten Transistors (14) und dem vom ersten Transistor (14) abgewandten Anschluss des Widerstandes (15) eine Reihenschaltung aus einer Diode (21) und einem zweiten Transistor (22) enthält, wobei der Abgriff des Widerstandes (15) mit der Basis des zweiten Transistors (22) in Verbindung steht.
6. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein zwischen der Basis des Transistors (14) und der Sekundärwicklung (13a) liegendes, spannungsabhängiges, nicht lineares Widerstandselement (17)·
7. Gleichstrom-Versorgungssehaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, insbesondere nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen zum spannungsabhängigen, nicht linearen

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Widerstandselement (17) parallel liegenden Kondensator (18).
8. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7i insbesondere nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Überstromfeststellschaltung (15) aus einem zwischen dem !Transistor (22) und der Last (12) liegenden Widerstand (15) besteht und dass die Stromaufteilungsschaltung (31) eine zwischen der Basis des Transistors (14·) und dem einen vom Transistor (14) abgewendeten Anschluss des Widerstandes (15) liegende Mode (31) enthält (Fig. 4).
9· Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein die entgegengesetzt gepolten Anschlüsse der Gleichstromquelle (11) mit der Last (12) verbindendes Leitungspaar, wobei in einer dieser Leitungen der Transistor (14) liegt, und durch die Basis-Steuer-Schaltung (32), die folgende Schaltungssteile aufweist: einen zwischen den Leitungen liegender Spannungsfeststellwiderstand (38), der die an der Last (12) liegende Spannung feststellt, eine zwischen der Basis des Transistors (14) und der anderen Leitung liegende Reihenschaltung aus einer Diode (33) oder einem Kondensator (34), einen parallel zum Kondensator (34·) liegenden zweiten Transistor (36) > der von der von dem Spannungsfeststellwiderstand (38) festgestellten Spannung gesteuert wird,und eine zwischen dem zweiten Transistor (36) und der anderen Leitung liegende Spannungsstabilisierungsdiode (37) (Fig. 4).
10. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, dass der Drosseltransformator weiterhin eine mit der Primär- und Sekundärwicklung (13» 13a) magnetisch gekoppelte Tertiärwicklung (13b) enthält und die Energieauslöseschaltung aus der parallel zur Gleichstromquelle (11) liegenden Tertiärwicklung (13b) und einer in Reihe mit der Tertiärwicklung (13b) liegenden Diode (23) besteht.

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11. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach, wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär- und Tertiärwicklung (13a, 13b) in gleicher Weise wie die Spulen eines Spartransformators miteinander verbunden sind.
12. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Primär- und Tertiärwicklung (13> 13b) wie die Spulen eines Spartransformators miteinander verbunden sind.
13· Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein die entgegengesetzt gepolten Anschlüsse der Gleichstromquelle (11) mit der Last (12) verbindendes Leitungspaar, wobei der Transistor (14) in der einen Leitung liegt, und durch die Basissteuerschaltung (41), die folgende Schaltungsteile aufweist: einen zwischen den Leitungen liegenden Spannungsfeststellwiderstand (44), der die an der Last (12) auftretende Spannung feststellt, einen mit der Basis des ersten Transistors (14) verbundenen Transistor (42), dsr mit der von dem Spannungsfeststellwiderstand (44) festgestellten Spannung gesteuert wird, und eine zwischen dem zweiten Transistor (42) und der anderen Leitung liegenden Diode (43) (Fig. 8).
14. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13j dadurch gekennzeichnet, dass der Drosseltransformator eine mit der Primär- und Sekundärwicklung (13» 13a) magnetisch gekoppelte vierte Wicklung (13c) aufweist und die Gleichεtrom-Versorgungsschaltung einen Schaltungsteil (51» 52) aufweist, über den die in der vierten Wicklung (13c) induzierte Spannung zu einer zweiten elektrischen Last (53) gelangt(Fig. 9).
15· Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, insbesondere nach Anspruch 14, dadurch

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gekennzeichnet, dass das Schaltungsteil (51» 52) aus einer zwischen der vierten Wicklung (13c) und der zweiten Last (53) liegenden Gleichrichterdiode (51) und aus einem zur zweiten Last (53) parallel liegenden Glättungskondensator (52) besteht (Fig. 9).
16. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, dass die Basis-Steuer-Schaltung (61) Transistaren (64, 65), der Drosseltransformator eine mit der Primär- und Sekundärwicklung (13» 13a) magnetisch gekoppelte vierte Wicklung (13c) aufweist und die Basis-Steuer-Schaltung (61) mit einer, die vierte Wicklung (13c) enthaltenden Vorspannungsquelle (60) verbunden ist (Fig. 10).
17· Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Synchronisierimpuls-Erzeugerschaltung (78) und durch Schaltungseinrichtungen (79 bis 84), die die von der Synchronisierimpuls-Erzeugerschaltung (78) bereitgestellten Synchronisierimpulse an den Transistor (14) legen, so dass er den Zerhackervorgang in gleicher Schrittfolge wie das Auftreten der Synchronisierimpulse durchführen kann (Fig. 11).
18. Gleichstrom-Versorgungsschaltung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17» insbesondere nach Anspruch I7, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierimpuls-Erzeugerschaltung (78) der Horizontal-Synchronisierimpuls-Generator eines Fernsehempfängers ist.

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