DE2544734A1

DE2544734A1 - Rectifier with switched variable output - has transformer with at least three tappings connected to diode bridge

Info

Publication number: DE2544734A1
Application number: DE19752544734
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Pohl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-10-07
Filing date: 1975-10-07
Publication date: 1977-04-21

Abstract

An arrangement for rectifying a higher or a lower a.c. voltage, depending on the position of switches between it and the transformer, has a full wave rectifier following the transformer. The lowest voltage is permanently connected to the rectifier (10-13), and the higher voltages are rectified by two diodes connected in series in a rectifier bridge arm (25, 26; 31, 32; 34, 35) connected in parallel with the original rectifier circuit (10-13). Junction points between the above pairs of diodes are connected through a switch (24, 30, 33) to the corresponding tapping of the secondary winding.

Description

Einrichtung zur Erzeugung einer umschaltbaren GleichspannungDevice for generating a switchable DC voltage

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung einer in ihrer Amplitude umschaltbaren Gleichspannung, mit einem Transformator, dessen Sekundärwickiung wenigstens drei Anschlüsse zur Abnahme unterschiedlicher Wechselspannungen aufweist, und mit einer nachgeschalteten Graetz-Brückenschaltung, die je nach Schalterstellung eines zwischen der Sekundärwicklung und der Graetz-Brückenschaltung angeordneten Schalters die höhere oder niederere Wechselspannung gleichrichtet.The invention relates to a device for generating one in their Amplitude switchable DC voltage, with a transformer, its secondary winding has at least three connections for picking up different AC voltages, and with a downstream Graetz bridge circuit, which depends on the switch position one arranged between the secondary winding and the Graetz bridge circuit Switch rectifies the higher or lower AC voltage.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art ist ein Umschalter vorgesehen, der eine Graetz-Brückenschaltung jeweils mit einer anderen Anzapfung der Sekundärwicklung eines Transformators verbinden kann, so daß die an die Graetz-Brückenschaltung angelegte Wechselspannung unterschiedlich groß ist und damit auch unterschiedlich große Gleichspannungen an der Graet-z-Britekenschaltung abgenommen werden können.In known devices of this type, a changeover switch is provided, the one Graetz bridge circuit each with a different tap on the secondary winding a transformer can connect, so that the applied to the Graetz bridge circuit AC voltage is of different size and thus also different size DC voltages can be removed from the Graet-z-Britek circuit.

Für bestimmte Anwendungsfälle ist jedoch der Schaltungsaufwand bei der 7erwendung von Umschaltern zur Änderung der Spannung relativ groß und auch Umschalter mit mehreren Kontakten sind gegenüber einfachen Ein- Aus-Schaltern relativ teuer. Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung einer in ihrer Amplitude umschaltbaren Gleichspannung zu erzeugen, bei der der Verdrahtungsaufwand und der Aufwand für zu verwendende Schalter relativ gering ist, und wobei beliebig viele Gleichspannungen unterschiedlicher Amplitude erzeugt werden können, ohne daß eine mehrpoliger Umschalter entsprechend der Anzahl der Anzapfungen der Sekundärwicklung des Transformators verwendet werden muß Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die niedrigere Wechselspannung fest an die Graetz-Brückenschaltung angelegt ist und daß zur Gleichrichtung jeder höheren Wechselspannung ein Brückenzweig mit zwei in Serie geschalteten Dioden vorgesehen ist, der parallel zu der ursprünglichen Graetz-Brückenschaltung geschaltet ist, wobei der Verbindungspunkt der beiden Dioden über einen einfachen Ein-Aus-Schalter mit dem Abgriff der Sekundärwicklung für die höhere Wechselspannung verbindbar ist.For certain applications, however, the circuit complexity is at the use of changeover switches to change the voltage is relatively large and also changeover switches with multiple contacts are relatively expensive compared to simple on-off switches. Proceeding from this, the invention is based on the object of a device for generating to generate a DC voltage that can be switched in amplitude, with which the wiring effort and the outlay for switches to be used is relatively low, and arbitrary many DC voltages of different amplitude can be generated without a multi-pole changeover switch corresponding to the number of taps on the secondary winding of the transformer must be used. This object is achieved according to the invention solved that the lower AC voltage is firmly applied to the Graetz bridge circuit is and that to rectify each higher AC voltage a bridge branch with two diodes connected in series are provided, the one in parallel with the original one Graetz bridge circuit is connected, the connection point of the two diodes via a simple on-off switch with the tap of the secondary winding for the higher AC voltage can be connected.

In der Beschreibung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.In the description are two embodiments of the invention explained.

Es zeigen: Fig. 1 eine bekannte Einrichtung zur Erzeugung von Gleichspannungen mit unterschiedlicher Amplitude, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Erzeugung von zwei Gleichspannungen unterschiedlicher Amplitude, und Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel zur Erzeugung von vier Gleichspannungen mit unterschiedlicher Amplitude.Show it: Fig. 1 shows a known device for generating of DC voltages with different amplitudes, FIG. 2 shows an inventive Device for generating two DC voltages of different amplitudes, and FIG. 3 shows an exemplary embodiment for generating four direct voltages with different ones Amplitude.

In Fig. 1 ist eine bekannte Gleichrichteranordnung dargestellt.In Fig. 1, a known rectifier arrangement is shown.

Diese Gleichrichteranordnung, die unter dem Namen Graetz-Brückenschaltung bekannt ist, besteht aus vier Dioden 10, 11, 12,;und 13. An die Verbindungspunkte der Dioden 10, 11 und 12, 13 wird eine Wechselspannung angelegt und an den Verbindungspunkten der Dioden 11, 13 und 10, 12 kann eine gleichgerichtete Spannung Ua abgenommen werden. Zur Speisung der Gråetz-Brückenschaltung 10, 11, 12, 13 ist ein Transformator 14 vorgesehen, dessen Sekundärwicklung 15 zur Erzeugung von Spannungen mit unterschiedlicher Amplitude mehrere Anschlüsse 16, 17 und 18 aufweist. Außerdem ist ein Umschalter 19 vorgesehen, mit dessen Hilfe wechselweise die an den Anzapfungen 17, 18 abgenommenen Spannungen an den Verbindungspunkt der Dioden 12 und 13 angelegt werden können. Je nach Stellung des Umschalters ergibt sich dabei eine unterschiedliche Ausgangsspannung Ua Umschalter sind relativ teuere Bauelemente gegenüber einfachen Ein-Aus-Schaltern, insbesondere auch dann, wenn diese Umschalter des Drehschalter mit mehreren Schaltebenen ausgebildet sind und wobei mehrere Schaltstellungen vorgesehen sein sollen, in denen jeweils die gleiche Ausgangsspannung Ua erzeugt werden kann. Dann müssen zusätzliche Umschaltkontakte 20 und 21 vorgesehen sein, die mit dem Umschaltkontakt 23 direkt verbunde sind. Dies erhöht den Aufwand für den Umschalter beträchtlich, obwohl nur zwei Gleichspannungen mit unterschiedlicher Amplitude benötigt werden, sind je nach der Anzahl der gewünschten Schalterstellungen - im vorliegenden Fall 4-Umschaltkontakte erforderlich.This rectifier arrangement, which goes by the name of Graetz bridge circuit is known, consists of four diodes 10, 11, 12,; and 13. At the connection points the diodes 10, 11 and 12, 13 an alternating voltage is applied and at the connection points the diodes 11, 13 and 10, 12 a rectified voltage Ua can be tapped. A transformer 14 is used to feed the Gråetz bridge circuit 10, 11, 12, 13 provided, the secondary winding 15 for generating voltages with different Amplitude has a plurality of connections 16, 17 and 18. There is also a toggle switch 19 provided, with the help of which the taps 17, 18 removed alternately Voltages can be applied to the connection point of the diodes 12 and 13. Depending on the position of the switch, there is a different output voltage Among other things, changeover switches are relatively expensive components compared to simple on-off switches, especially when this toggle switch of the rotary switch with several switching levels are formed and wherein several switching positions are to be provided in which the same output voltage Ua can be generated in each case. Then need additional Changeover contacts 20 and 21 can be provided, which are connected to the changeover contact 23 directly are connected. This increases the effort for the switch considerably, although only two DC voltages with different amplitudes are required depending on the number of desired switch positions - in this case 4 changeover contacts necessary.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei den zum Umschalten der Gleichspannung Ua lediglich ein einfacher Ein-Aus-Schalter 24 benötigt wird. Die beiden Anschlüsse 16 und 17 der Sekundärwicklung 15 des Transformators 14 sind fest mit der ursprünglichen Brückenschaltung aus den Dioden 10, 11, 12 und 13 verbunden. Parallel zu den Dioden 12 und 13 bzw. 10 und 11 ist ein weiterer Brückenzweig mit zwei in Serie zueinanderliegenden Dioden. 25 und 26 angeordnet, wobei an den Verbindungspunkt dieser beiden Dioden 25 und 25 der Schalter 24 angeschlossen ist. Wenn dieser Schalter 24 geschlossen ist, sind die beiden Dioden 12 und 13 immer stromlos, da sie in Sperrichtung gepolt sind, weil die Ausgangsspannung Ua dann immer positiver als die Spannung an dem Anschluß 17 der Sekundärwicklung 15 ist und die Spannung an dem Anschluß 17 der Sekundärwicklung 15 immer positiver als die Spannung am Anschluß 16 der Sekundärwicklung 15 des Transformators 14 ist. Damit ist es möglich, mit einem einfachen Ein-Aus-Schalter eine Umschaltung der Ausgangsspannung a zu erreichen. Der Aufwand für die beiden zusätzlichen Dioden 25 und 26 fällt gegenüber der Kosteneinsparung bei dem Schalter 24 nicht ins Gewicht, da Dioden äußerst billige Bauelemente sind.In Fig. 2 an embodiment is shown in which to switch the direct voltage Ua only a simple on-off switch 24 is required. The two connections 16 and 17 of the secondary winding 15 of the transformer 14 are firmly connected to the original bridge circuit made up of diodes 10, 11, 12 and 13. Another branch of the bridge is parallel to the diodes 12 and 13 or 10 and 11 two diodes in series with one another. 25 and 26 arranged, being at the connection point of these two diodes 25 and 25, the switch 24 is connected. When this switch 24 is closed, the two diodes 12 and 13 are always de-energized because they are in the reverse direction are polarized because the output voltage Ua is then always more positive than the voltage at the terminal 17 of the secondary winding 15 and the voltage at the terminal 17 of the secondary winding 15 is always more positive than the voltage at the terminal 16 of the secondary winding 15 of transformer 14 is. This makes it possible with a simple on-off switch to achieve a switching of the output voltage a. The effort for both of them additional diodes 25 and 26 falls against the cost savings in the switch 24 does not matter, since diodes are extremely cheap components.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Erzeugung einer in ihrer Amplitude umschaltbaren Gleichspannung Ua dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel können vier Gleichspannungen unterschiedlicher Amplitude erzeugt werden. Zu diesem Zweck weist die Sekundärwicklung 27 eines Transformators 5 Anschlüsse 16, 17, 18-, 28 und 29 auf.In Fig. 3 is a further embodiment of a device for Generation of a DC voltage Ua that can be switched in its amplitude. In this embodiment, four DC voltages of different amplitude be generated. For this purpose, the secondary winding 27 of a transformer 5 connections 16, 17, 18-, 28 and 29.

Die Anschlüsse 16 und 17 sind wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 fest mit der ursprünglichen Brückenschaltung aus den Dioden 10, 11, 12 und 13 verbunden. Der Anschluß 18 ist über den Schalter 24 mit dem Verbindungspunkt der beiden Dioden 25 und 26 verbunden und der Schalter 30 ist an den Verbindungspunkt zweier Dioden 31 und 32 angeschlossen, die den übrigen Brückenzweigen 10, 11 und 12, 13. sowie 25, 26 parallelgeschaltet sind. Weiterhin ist der Anschluß 29 der Sekundärwicklung 27 über einen Schalter 33 mit dem Verbindungspunkt zweier'Dioden 34 und 35 verbunden, die den übrigen Brückenzweigen aus den Dioden 10, 11, 12, 13, 26, 27, 31, und 32 parallelgeschaltet sind. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zeigt, daß beliebig viele Gleichspannungen mit unterschiedlicher Amplitude erzeugt werden können, wenn ab dem dritten Anschluß einer Sekundärwicklung des Transformators für jeden Anschluß ein einfacher Ein-Aus-Schalter sowie ein Brückenzweig aus zwei Dioden verwendet wird. Die Ausgangsspannung Ua wird dabei stets durch denjenigen geschlossenen Schalter bestimmt, der gegenüber dem Anschluß 16 auf der höchsten Spannung liegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies der Anschluß 28. Ob die darunterliegenden Schalter, beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der Schalter 24, geöffnet oder geschlossen sind, ist ohne Bedeutung.The connections 16 and 17 are as in the embodiment according to Fig. 2 fixed with the original bridge circuit of the diodes 10, 11, 12 and 13 connected. The connection 18 is via the switch 24 with the connection point of the two diodes 25 and 26 are connected and the switch 30 is at the connection point two diodes 31 and 32 connected to the remaining bridge branches 10, 11 and 12, 13. and 25, 26 are connected in parallel. Furthermore, the terminal 29 is the Secondary winding 27 via a switch 33 to the connection point two'Dioden 34 and 35 connected, the remaining bridge branches from the diodes 10, 11, 12, 13, 26, 27, 31, and 32 are connected in parallel. The embodiment according to Fig. 3 shows that any number of DC voltages with different amplitudes can be generated if from the third connection of a secondary winding of the transformer a simple on / off switch and a bridge arm of two for each connection Diodes is used. The output voltage Ua is always through the one closed switch is determined, the opposite of the terminal 16 on the highest Tension lies. In the present exemplary embodiment, this is terminal 28. Ob the switches below, in the embodiment of FIG. 3 the switch 24, open or closed, does not matter.

Deshalb kann auch ein Schalter an den Anschlüssen 17 der Sekundärwicklung 27 des Transformators entfallen.Therefore, a switch can also be connected to the connections 17 of the secondary winding 27 of the transformer are omitted.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungen liegt, wie schon weiter oben angedeutet, darin, daß der Schaltungs- und Verdrahtungsaufwand, sowie der Aufwand für Schalter zur Umschaltung der Gleichspannung Ua bedeutend geringer ist als bei den bekannten Einrichtungen.The advantage of the circuits according to the invention lies, as before indicated above, in the fact that the circuit and wiring effort, as well as the effort for switches for switching the DC voltage Ua is significantly lower than at the known facilities.

Claims

Claims 1. A device for generating a non-switchable in its amplitude DC voltage, with a transformer whose secondary winding has at least three Has connections for accepting different AC voltages, and with a downstream Graetz bridge circuit, which, depending on the switch position, has one between the secondary winding and the Graetz bridge circuit arranged switch rectifies higher or lower AC voltage, characterized in that the lower AC voltage permanently applied to the Graetz bridge circuit (10,11,12,13) is and that to rectify each higher AC voltage a bridge branch with two diodes connected in series (25, 26 resp.

31,32 or 34,35) is provided, which is parallel to the original Graetz bridge circuit (10, 11, 12, 13) is connected, the connection point of the two diodes (25, 26 and 31, 32 and 34, 35) via a simple on-off switch (24 or 30 or 335 with the tap of the secondary winding for the higher AC voltage is connectable.