DE2645569A1

DE2645569A1 - Spannungsherabsetzschaltung

Info

Publication number: DE2645569A1
Application number: DE19762645569
Authority: DE
Inventors: Edoardo Dipietromaria
Original assignee: Indesit Industria Elettrodomestici Italiana SpA
Current assignee: Sisvel SpA
Priority date: 1975-10-09
Filing date: 1976-10-08
Publication date: 1977-04-14
Also published as: GB1532677A; IT1055626B

Description

INDESIT INDUSTRIA ELETTRODOMESTICI ITALIANA S.p.A. Rivaita (Turin), Italien

" Spannungsherabsetzschaltung "

Priorität: Nr. 69511-A/75, Italien, vom 9. Oktober 19 75

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erhalt einer Gleichstromversorgung mit relativ niedriger Spannung für eine oder mehrere Verbraucherschaltungen aus einer Wechselstromquelle relativ hoher Spannung, beispielsweise aus dem 220 Volt aufweisenden Versorgungsnetz, und zwar ohne die Verwendung von spannungsherabsetzenden Widerständen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine solche Schaltungsanordnung, die zwei Gleichrichterdioden und zwei Kondensatoren aufweist, die so angeordnet sind, daß eine Spannungsverdoppelungsschaltung gebildet ist, der die Wechselspannung zugeführt wird und mit deren Ausgängen die oder jede Verbraucherschaltung verbunden ist.

Bekanntlich ist es in elektronischen Geräten und insbesondere in transistorisierten Fernsehempfängern erforderlich, relativ niedrige Gleichstromversorgungsspannungen (generell 10 bis 15 Volt) verfügbar zu haben, während das Haushaltversorgungs-

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netzwerk in Europa 220 Volt effektiv liefert. Folglich ergibt sich das Bedürfnis für ein einfaches, wirtschaftliches und möglicherweise verlustfreies Niederspannungsversorgungssystem (abgesehen von einer Energieverschwendung reduziert Wärme die Gebrauchslebensdauer elektronischer Komponenten und insbesondere von Halbleitern).

Es existieren viele bekannte Schaltungen zum Erhalt niedriger Spannungen, von denen jede ihre eigenen Unzulänglichkeiten aufweist;
Versorgungsumformer: Diese sind kostspielig und lästig; Spannungsherabsetzende Widerstände: Diese verschwenden oft Energie und erzeugen Wärme in einem nicht annehmbaren Ausmaß;

Konvertersysteme einschließlich Schaltmodenversorgungen, Zerhacker und dergleichen: Diese sind kostspielig, kompliziert und von geringer Zuverlässigkeit;

Schaltungen, die niedrige Spannungen durch Gleichrichten von Impulsen ergeben, die von der Zeilenablenkstufe eines Fernsehempfängers erhalten werden: Diese überlasten die Endzeilenstufe, die schon eine der höchst belasteten Stufen in einem Fernsehempfänger ist;

Anordnungen verschiedener Schaltungen in Serienschaltung, um die Spannung herabzuteilen: Solche Anordnungen bringen durchaus einige Probleme mit sich und sind in jedem Fall kompliziert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache, sichere, wirtschaftliche und verlustfreie Schaltung zum Erhalt einer Gleichstromversorgung relativ niedriger Spannung direkt aus einem Wechselstromnetz zu erhalten.

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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Schaltungsanordnung zum Erhalt einer relativ niedrigen Versorgungsspannung für einen oder mehrere Verbraucher aus einer Quelle relativ hoher Wechselspannung, beispielsweise aus einem Versorgungsnetz mit 220 Volt, und zwar ohne die Verwendung von spannungsherabsetzenden Widerständen , mit zwei Gleichrichterdioden und zwei Kondensatoren„ die zur Bildung einer Spannungsverdoppelungsschaltung ange= ordnet sind, der die Wechselspannung zugeführt wird und mit deren Ausgang die oder jede der Verbraucherschaltungen verbunden istg wobei die Schaltungsanordnung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß ein wesentlicher Teil der Wechselspannung über den Anschlüssen eines Kondensators der Spannungs-Verdoppelungsschaltung -in solcher Weise abfällt,

daß am Ausgang der Spannungsverdoppelungsschaltung eine relativ niedrige Gleichspannung auftritt.

Die Erfindung wird nun anhand einer Ausführungsform näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein elektrisches Schaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Versoigungsschaltungsanordnung.

In der Zeichnung bezeichnen 1 und I¹ zwei Eingangsanschlüsse, denen eine Netzwechselspannung zugeführt wird, beispielsweise eine Netzspannung von 220 Volt mit 50 Hz, wenn die Schaltungsanordnung in Betrieb ist.

Ein Kondensator 2 ist mit dem Eingang in Serie geschaltet. Der Kondensator 2 ist auf einer Seite mit dem Eingangsanschluß 1

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und auf der anderen Seite mit der Kathode einer Diode 3 und mit der Anode einer Diode 4 verbunden. Die Anode der Diode 3 ist an Erde angeschlossen; die Kathode der Diode 4 ist mit einer Seite eines Kondensators 5 und mit einem Widerstand 6 verbunden. Die andere Seite des Kondensators 5 ist an den geerdeten Eingangsanschluß 1' angeschlossen, und das andere Ende des Widerstandes 6 ist mit einem Ausgangsanschluß 8 verbunden. Ein v/eiterer Ausgangsanschluß 8' ist mit dem Eingangsanschluß I¹ verbunden oder geerdet. Zwischen die Ausgangsanschlüsse 8 und 8' ist eine Zenerdiode 7 geschaltet, deren Anode mit dem Anschluß 8 verbunden ist.

Naturgemäß ist der Ausgangsanschluß 8 der positive Anschluß und der Ausgangsanschluß 8¹ der negative Anschluß.

Die Schaltungsanordnung arbeitet folgendermaßen: Die Elemente 2, 3, 4 und 5 bilden eine herkömmliche Spannungsverdoppelungsschaltung; die Eingangswechselspannung wird den Eingangsanschlüssen 1 und I¹ zugeführt; der Widerstand 6 und die Zenerdiode 7 dienen zur Stabilisierung der Spannung an den Ausgangsanschlüssen.

Der Kondensator 2 weist jedoch eine geringere Kapazität auf, als man sie normalerweise in einer Spannungsverdoppelungsschaltung findet, so daß an den Ausgangsanschlüssen 8, 8¹ im Vergleich zu der den Eingangsanschlüssen 1, I¹ zugeführten Spannung eine relativ niedrige Spannung erhalten wird. Genauer ausgedrückt muß der Kondensator 2 im Vergleich zum Kondensator 5 eine kleine Kapazität aufweisen, so daß es beim Vorhandensein einer zum Kondensator 5 parallel geschalteten Last sichergestellt ist, daß

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der größere Teil der Wechselspannung über dem Kondensator 2 abfällt.

Bei einem Wert von 10 uF für den Kondensator 2 und einem Wert von 100 uF für den Kondensator 5 ist es möglich, aus einer Eingangswechselspannung von 220 Volt effektiv an den Eingangsanschlüssen 1-1' eine Gleichspannung von etwa 50 Volt zwischen den Ausgangsanschlüssen 8, 8¹ zu erhalten, und zwar mit einer Stromabsorption in der Last im Bereich von 0,2 A.

Es ist somit möglich, die Spannung zu verringern, ohne auf einen Netzumformer und ohne auf spannungsherabsetzende Widerstände zurückzugreifen, deren Nachteile erwähnt worden sind.

Es ist auch möglich, zwischen die Ausgangsanschlüsse 8 und 8¹ zwei Lasten zu schalten, die in Serie zueinander angeordnet sind, vorausgesetzt natürlich, daß der Strombedarf derselbe ist.

Aus der vorausgehenden Beschreibung ergeben sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung; insbesondere zeigt sich die Möglichkeit, ohne auf spannungsherabstufende Umformer zurückzugreifen, Niederspannungsschaltungen zu versorgen, selbst wenn sie eine relativ hohe Leistung verlangen, und zwar ohne beträchtliche Verlustleistung in spannungsherabsetzenden Widerständen.

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Claims

Patentansprüche

Ι» Schaltungsanordnung zum Erhalt einer relativ niedrigen Versorgungsspannung für einen oder mehrere Verbraucher aus einer Quelle relativ hoher Wechselspannung, beispielsweise aus einem Versorgungsnetz mit 220 Volt» und zwar ohne die Verwendung von spannungsherabsetzenden Widerständen„ mit zwei Gleichrichterdioden und zwei Kondensatoren,, die zur Bildung einer Spannungsverdoppelungsschaltung angeordnet sind, der die Wechselspannung zugeführt wird und mit deren Ausgang die oder jede der Verbraucherschaltungen verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet ,

daß ein wesentlicher Teil der Wechselspannung über den Anschlüssen eines Kondensators (2) der SpannungsVerdoppelungsschaltung (2, 3, 4, 5) in solcher Weise abfällt, daß am Ausgang der Spannungs-Verdoppelungsschaltung eine relativ niedrige Gleichspannung auftritt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (2) zwischen einen der Eingangsanschlüsse (1) der Wechselspannungsquelle und den gemeinsamen Anschlußpunkt zweier Dioden (3, 4) geschaltet ist und daß der andere Wechselspannungseingangsanschluß (I¹) mit einer (3) der beiden Dioden und mit einem anderen Kondensator (5) der Spannungsverdoppelungsschaltung verbunden ist, der parallel zu den Gleichstromausgangsanschlüssen (8, 8¹) (in einer Verbindung derselben) oder zu einer Spannungsstabilisierungsschaltung geschaltet ist.

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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsverdoppelungsschaltung (2, 3, 4, 5) mit den Gleichspannungsausgangsanschlüssen (8, 8¹) über wenigstens einen Serienwiderstand (6) und wenigstens eine parallele Ballastvorrichtung (7) verbunden ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Ballastvorrichtung um einen Durchbrucheffekt-Halbleiter wie eine Zenerdiode handelt.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederspannungsausgangsanschlüsse mit zwei zueinander in Serie geschalteten Verbraucherschaltungen gleichen Strombedarfs verbunden sind.

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