DE2850682C2

DE2850682C2 - Clocked power supply

Info

Publication number: DE2850682C2
Application number: DE2850682A
Authority: DE
Inventors: Gautam 8520 Erlangen Tendulkar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1982-12-23
Also published as: DE2850682A1

Description

Die Erfindung betrifft ein getaktetes Netzgerät mit ■> <> einem ersten Transformator, dessen Primärwicklung über einen ersten periodisch ansteuerbaren elektronischen Schalter mit einer Gleichspannungsquelle und dessen Sekundärwicklung über einen Gleichrichter mit Ausgangsklemmen verbunden ist, denen ein Kondensa- ^ tor parallelgeschaltet ist, wobei der Wicklungssinn von Primärwicklung und Sekundärwicklung des ersten Transformators sowie die Polung des Gleichrichters so gewählt sind, daß der Gleichrichter bei geschlossenem ersten elektronischen Schalter sperrt und wobei ein ω Anschluß des ersten elektronischen Schalters direkt mit einem Anschluß der Gleichspannungsquelle verbunden ist.The invention relates to a switch mode power supply with ■><> a first transformer, whose primary winding is connected via a first periodically controllable electronic switch to a DC voltage source and whose secondary winding via a rectifier output terminals to which a condensation is connected in parallel ^ gate, wherein the winding direction of the primary winding and secondary winding of the first transformer and the polarity of the rectifier are chosen so that the rectifier blocks when the first electronic switch is closed and a ω terminal of the first electronic switch is directly connected to a terminal of the DC voltage source.

Ein derartiges getaktetes Netzgerät ist aus den Valvo-Berichten, Band 18, Heft 1/2, Seite 145 bis 146 "·"· bekannt. Das aus dieser Literaturstelle bekannte getaktete Netzgerät arbeitet nach dem Sperrwandler-Prinzip und hat daher ein sehr gutes dynamisches Regelverhalten. Die Ausgangsleistung von Sperrwandlern ist jedoch durch den benötigten Transformator begrenzt Im Transformator des Sperrwandlers wird während der Einschaltzeit des periodisch ansteuerbaren elektronischen Schalters magnetische Energie gespeichert, die während der Ausschaltzeit an den Sekundärkreis abgegeben wird. Die im Transformator gespeicherte Energie ist direkt von der Größe bzw. Länge des Luftspaltes im Transformatorkern abhängig. Um die Ausgangsleistung zu erhöhen, müßte man also den Luftspalt vergrößern. Das führt jedoch zu einer Erhöhung der Streuinduktivität. Damit entsteht beim Ausschalten des elektronischen Schalters eine starke Spannungsüberhöhung und die Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung wird vermindert. Um die Spannungsüberhöhung einzuschränken, kann man eine gesonderte Entmagnetisierungswicklung verwenden. Durch diese Entmagnetisierungswicklung wird jedoch ein Teil der gespeicherten Energie zur Gleichspannungsquelle zurückgespeist. Es ist also festzustellen, daß mit höherer Ausgangsleistung die Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung des Transformators immer schlechter wird und ein immer größerer Teil der gespeicherten Energie zur Versorgungsquelle zurückgespeist wird. Aus diesem Grunde ist der Einsatz herkömmlicher Sperrwandler auf den Bereich kleiner Ausgangsleistungen begrenzt, wie auch die Ausführungen in der zitienen Literaturstelle zeigen.Such a clocked power supply is from the Valvo reports, volume 18, issue 1/2, pages 145 to 146 "·" · known. The clocked power supply known from this reference works on the flyback converter principle and therefore has a very good dynamic control behavior. The output power of flyback converters However, it is limited by the transformer required. In the transformer of the flyback converter Magnetic energy is stored during the switch-on time of the periodically controllable electronic switch, which is transferred to the secondary circuit during the switch-off time. The one stored in the transformer Energy is directly dependent on the size or length of the air gap in the transformer core. To the To increase output power, one would have to enlarge the air gap. However, that leads to one Increase in leakage inductance. This creates a strong when the electronic switch is turned off Excess voltage and the coupling between the primary winding and the secondary winding are reduced. A separate demagnetizing winding can be used to limit the excessive voltage use. Due to this demagnetization winding, however, part of the stored energy is used DC voltage source fed back. It should be noted that the higher the output power Coupling between the primary winding and the secondary winding of the transformer is getting worse and worse An increasing part of the stored energy is fed back to the supply source. For this Basically, the use of conventional flyback converters is limited to the range of low output powers, as also the statements in the cited literature show.

Es wäre wünschenswert, den Stromanstieg bzw. -abfall beim Ein- bzw. Ausschalten des periodisch ansteuerbaren elektronischen Schalters möglichst gering zu halten, da damit bei gleichem Strom-Mittelwert die in den Schaltern fließenden Spitzenströme kleiner werden. Dazu ist jedoch eine hohe Induktivität der Transformatorwicklungen erforderlich, was aber andererseits eine höhere Streuinduktivität bedingt.It would be desirable to periodically monitor the rise or fall in current when the to keep controllable electronic switch as low as possible, since this means that the average current value is the same the peak currents flowing in the switches become smaller. In addition, however, a high inductance is the Transformer windings are required, which on the other hand results in a higher leakage inductance.

Aus der DE-OS 26 33 956 ist ein getaktetes Netzgerät bekannt, das zwei Transformatoren mit je einer Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen aufweist. In Reihe zu jeder Primärwicklung liegt ein elektronischer Schalter, wobei beide Reihenschaltungen parallel&eschaltet und über eine gemeinsame Drossel und einen weiteren elektronischen Schalter mit Eingangsklemmen verbunden sind. Je zwei Sekundärwicklungen des ersten und des zweiten Transformators sind über Einweggleichrichter parallelgeschaltet und mit Ausgangsklemmen verbunden. Jeder Transformator weist ferner eine Entmagnetisierungswicklung auf. Parallel zu den Ausgangsklemmen liegt je ein Kondensator. Dieses getaktete Netzgerät arbeitet nach dem Durchflußwandlerprinzip und kann somit hohe Leistungen übertragen. Die Regelgeschwindigkeit ist jedoch aufgrund des Durchflußwandlerprinzips begrenzt. From DE-OS 26 33 956 a clocked power supply is known which has two transformers, each with one Has primary winding and two secondary windings. There is one in series with each primary winding Electronic switch, whereby both series connections are connected in parallel and via a common choke and another electronic switch are connected to input terminals. Two secondary windings each of the first and second transformers are connected in parallel via half-wave rectifiers and connected to output terminals. Each transformer also has a degaussing winding. There is a capacitor in parallel to each of the output terminals. This pulsed power supply works afterwards the flow converter principle and can therefore transmit high power. The control speed is however limited due to the flow converter principle.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein nach dem Sperrwandlerprinzip arbeitendes getaktetes Netzgerät der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß es auch für größere Ausgangsleistungen eingesetzt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a clocked power supply that works according to the flyback converter principle of the type mentioned in such a way that it can also be used for larger output powers can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Serie zur Primärwicklung des ersten Transformators und /um ersten elektronischen Schalter eine erste Diode liegt, wobei die Kathode der ersten Diode dem positiven Anschluß der Gleichspannungsquelle zugewandt ist und daß parallel zur Serienschaltung von Gleichspannungsquelle und elektronischem Schalter eine Drossel liegt. Während der Leitzeit des erstenAccording to the invention, this object is achieved in that in series with the primary winding of the first transformer and / around the first electronic switch is a first diode, the cathode of the first diode being dem positive terminal facing the DC voltage source and that in parallel with the series connection of DC voltage source and electronic switch is a choke. During the lead time of the first

elektronischen Schalters wird dabei in der Drossel Energie gespeichert, wobei die erste Diode gesperrt ist und damit kein Strom in die Primärwicklung fließt. Wenn der erste elektronische Schalter sperrt, wird die erste Diode leitend und der Drosselstrom fließt über die Primärwicklung weiter.electronic switch, energy is stored in the choke, whereby the first diode is blocked and so that no current flows into the primary winding. When the first electronic switch locks, the first diode conductive and the inductor current continues to flow through the primary winding.

Der Wicklungssinn der Primär- und Sekundärwicklung des Transformators sowie die Durchlaßrichtung des Gleichrichters sind so gewählt, daß an den Verbraucher Strom abgegeben wird, wenn die errte Diode leitet. Der Transformator übernimmt also keine Speicherfunktion und kann damit ohne Luftspalt gebaut werden. Damit entfällt auch das bereits erläuterte Problem der schlechten Kopplung wegen der hohen Streuinduktivität. Damit wird also der Einsatz von Spemvandlern in Leistungsbereichen ermöglicht, die bisher Durchflußwandlern vorbehalten waren, wobei jedoch die spezifischen Vorteile des Sperrwandlers, nämlich das gute dynamische Regelverhalten und der geringere Aufwand bei mehreren Ausgangs.pannungen erhalten bleiben. Die induktivität der Drossel kann ohne Rücksicht auf die Streuinduktivität gesteigert werden. Dadurch wird es möglich, den Stromanstieg bzw. -abfall beim Ein-bzw. Ausschalten der periodisch ansteuerbaren elektronischen Schalter klein zu machen und damit die Spitzenströme zu verringern.The winding sense of the primary and secondary winding of the transformer as well as the forward direction of the rectifier are chosen so that current is delivered to the consumer when the errte Diode conducts. The transformer does not take on any storage function and can therefore be built without an air gap will. This also eliminates the problem of poor coupling due to the high level, which has already been explained Leakage inductance. This enables the use of Spemvandlers in performance areas that were previously reserved for forward converters, but the specific advantages of the flyback converter, namely the good dynamic control behavior and the lower effort with several output voltages remain. The inductance of the choke can be increased regardless of the leakage inductance. This makes it possible to reduce the current rise or fall when entering or. Switching off the periodically controllable to make electronic switches small and thus to reduce the peak currents.

In Serie zur Primärwicklung kann ein zweiter elektronischer Schalter geschaltet sein und der Transformator kann eine Entmagneüsierungswicklung aufweisen, die über eine zweite Diode mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Dadurch erfolgt die Entmagnetisierung des Transformators über eine getrennte Entmagnetisierungswicklur.g. Der zweite elektronische Schalter verhindert die Entmagnetisierung über die Primärwicklung. Damit wird die Entmagneiisierungszeil verkürzt. Die mit der Entmagnctisierungswicklung an die Gleichspannungsquelle zurückgespeiste Energie ist wegen des geringen Magnetisierungsstromes und der kleinen Streuinduktivität des hier verwendeten Transformators sehr klein.A second electronic switch and the transformer can be connected in series with the primary winding can have a demagnetization winding that connects to the DC voltage source via a second diode connected is. As a result, the transformer is demagnetized via a separate one Demagnetization winding g. The second electronic switch prevents the demagnetization via the Primary winding. This shortens the demagnification line. The one with the demagnetization development the DC voltage source is fed back because of the low magnetizing current and the small leakage inductance of the transformer used here is very small.

Die erste Diode kann mit einer Anzapfung der Drossel verbunden sein. Dadurch ist die an der Reihenschaltung von Primärwicklung und erster Diode anstehende Spannung kleiner als die Spannung der Gleichspannungsquelle. Das Verhältnis der Zahi der Windungen der Primärwicklung zur Zahl der Windungen der Sekundärwicklung kann daher verringert werden. Eine eventuell vorhandene Entmagnetisie· rungswicklung ist weiterhin über eine Diode mit der Gleichspannungsquelle verbunden. Damit ist die Entmagnetisierungsspannung höher als die Magnetisierungsspannung. Die Entmagnetisierung, die der Spannungs-Zeitfläche proportional ist. erfolgt daher wesentlich schneller, so daß die Einschaltzeit des ersten elektronischen Schalters, während der die Entmagnetisierung erfolgen kann, wesentlich kürzer gewählt werden kann.The first diode can be connected to a tap of the choke. This is the one on the Series connection of the primary winding and the first diode. The voltage present is less than the voltage of the DC voltage source. The ratio of the number of turns in the primary winding to the number of turns the secondary winding can therefore be reduced. Any existing demagnetization The winding is also connected to the DC voltage source via a diode. So that is the demagnetizing voltage higher than the magnetizing voltage. The demagnetization, that of the voltage-time area is proportional. therefore takes place much faster, so that the switch-on time of the first electronic Switch, during which the demagnetization can take place, can be chosen to be much shorter.

Parallel zur Serienschaltung des zweiten elektronischen Schalters und der Primärwicklung des ersten Transformators kann die Serienschaltung eines dritten elektronischen Schalters und der Primärwicklung eines zweiten Transformators liegen, wobei die Sekundärwicklung des zweiten Transformators über einen zweiten Gleichrichter mit den Ausgangsklemmen verbunden ist. Dabei werden abwechselnd der ersu elektronische Schalter, der zweite elektronische Schalter und der dritte elektronische Schalter eingeschaltet. Damit steht als Enunagnetisierungszcit für einen Transformator die Einschalten des ersten elektroni-In parallel with the series connection of the second electronic switch and the primary winding of the first The series connection of a third electronic switch and the primary winding of a transformer can be used second transformer, the secondary winding of the second transformer via a second rectifier is connected to the output terminals. In doing so, the ersu electronic switch, the second electronic switch and the third electronic switch switched on. This means that the enunagnetization time for a transformer is the switching on of the first electronic

schen Schalters und die Einscnaltzelt des zweiten oder dritten elektronischen Schalters zur Verfugung. Die Einschaltzeit des ersten elektronischen Schalters und damit dessen Tastverhältnis kann daher beliebig klein gemacht werden.switch and the turn-on tent of the second or third electronic switch available. The switch-on time of the first electronic switch and thus its duty cycle can therefore be made as small as desired.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße getakiete Netzgerät beispielhaft anhand der F i g. 1 bis 4 näher erläutert. Dabei sind in den einzelnen Figuren gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen \ ersehen.In the following, the power supply unit according to the invention is exemplified with reference to FIGS. 1 to 4 closer explained. The same components with the same reference symbols are seen in the individual figures.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße getaktete Netzgerät. Zwischen Eingangsklemmen £1 und £2, an denen die Eingangs-Gleichspannung LJE anliegt, liegt die Reihenschaltung eines Transistors 51 als erster elektronischer Schalter und einer Drossel Dr. Parallel zur Drossel Dr liegt die Reihenschaltung einer ersten Diode D1 und der Primärwicklung TA 1 eines ersten Transformators TA und eines Transistors 52 als zweiter elektronischer Schalter. Die Sekundärwicklung TA 2 des ersten Transformators TA ist über einen Gleichrichter G mit Ausgangsklemmen A 1. A 2 verbunden, an denen die Ausgangsspannung UA ansteht. Parallel zu den Ausgangsklemmen A 1, A 2 liegt ein Glättungskondensator C. Der Transformator TA weist im Ausführungsbeispiel eine Entmagnetisierungswieklung TA 3 auf, die über eine zweite Diode D2 mit den Eingangsklemmen £1, £2 verbunden ist.Fig. 1 shows a first embodiment for the clocked power supply unit according to the invention. Between input terminals £ 1 and £ 2, to which the input DC voltage LJE is applied, there is a series connection of a transistor 51 as the first electronic switch and a choke Dr. The series connection of a first diode D 1 and the primary winding TA 1 of a first transformer TA and a transistor 52 as a second electronic switch is parallel to the choke Dr. The secondary winding TA 2 of the first transformer TA is connected via a rectifier G to output terminals A 1. A 2 at which the output voltage UA is applied. A smoothing capacitor C is parallel to the output terminals A 1, A 2. In the exemplary embodiment, the transformer TA has a demagnetization circuit TA 3 which is connected to the input terminals 1, 2 via a second diode D 2.

Die Funktion dieser Schaltung wird im folgenden anhand von Fig. 2 beschrieben. In Fig. 2 ist der zeitliche Verlauf der Spannung Ul an der Drossel Dr, des Stroms /1 durch den Transistor 51, des Stroms /2 durch die Primärwicklung TA 1, der Schaltzustand der Transistoren 51 und (gestrichelt) S 2 sowie der Strom /3 durch die Sekundärwicklung TA 2 aufgetragen. Durch eine in Fig. 1 nicht dargestellte Ansteuereinheit wird zunächst der Transistor 51 eingeschaltet, damit fließt ein Strom /1 durch die Drossel Dr. Während der Einschaltzeit des Transistors 51 sperrt die Diode Dl. Nun wird der Transistor 51 ausgeschaltet und gleichzeitig der Transistor 52 eingeschaltet. Durch die in der Drossel Dr gespeicherte magnetische Energie wird der durch die Drossel Dr fließende Strom aufrechterhalten und fließt nun als Strom /2 durch die Primärwicklung TA 1 des Transformators TA. Der Wicklungssinn der Primärwicklung TA 1 und der Sekundärwicklung TA 2 sowie die Polung des Gleichrichters G sind so gewählt, daß der Gleichrichter G bei der eingezeichneten Richtung des Primärstroms /2 leitend ist. Damit fließt ein Sekundärstrom /3 durch die Sekundärwicklung TA 2 und den Gleichrichter G in den Glättungskondensator Cund die an den Ausgangsklemmen A 1, A 2 liegende Last. Anschließend wird der Transistor 51 wieder eingeschaltet und der Transistor 52 ausgeschaltet, wobei sich dieses Schaltspiel ständig wiederholt. Während der Einschaltzeit des Transistors 51 wird der Transformator TA über die Entmagnetisierungswieklung TA 3 und die Diode D 2, die im Einschaltzustand des Transistors 5 1 leitend ist, entmagnetisiert. Die Entmagnetisierungsenergie wird dabei zur Eingangsgleichspannungsquelle UE zurückgespeist. Der ausgeschaltete Transistor 52 verhindert die Entmagnetisierung über die Primärwicklung TA 1. Die Entmagnetisierung über die Entmagnetisierungswieklung TA 3 erfolgt wesentlich schneller, da die Entmagnetisierungswicklung TA 3 eine geringere Windungszahl als die Primärwicklung TA 1 aufweist und die Entmagnetisierungsgeschwindigkeit der Windungszahl umgekehrt proportional ist. Man kann auch auf dieThe function of this circuit is described below with reference to FIG. In Fig. 2, the time course of the voltage Ul at the choke Dr, the current / 1 through the transistor 51, the current / 2 through the primary winding TA 1, the switching state of the transistors 51 and (dashed) S 2 and the current / 3 applied through the secondary winding TA 2. The transistor 51 is first switched on by a control unit (not shown in FIG. 1), so that a current / 1 flows through the choke Dr. During the switch-on time of the transistor 51, the diode Dl blocks. The transistor 51 is now switched off and, at the same time, the transistor 52 is switched on. By the stored magnetic energy in the inductor Dr, the current flowing through the choke Dr current is maintained and now flows as a current / 2 through the primary winding of the transformer TA 1 TA. The direction of winding of the primary winding TA 1 and the secondary winding TA 2 and the polarity of the rectifier G are selected so that the rectifier G is conductive in the direction of the primary current / 2 shown. A secondary current / 3 thus flows through the secondary winding TA 2 and the rectifier G into the smoothing capacitor C and the load applied to the output terminals A 1, A 2 . The transistor 51 is then switched on again and the transistor 52 is switched off, this switching cycle being repeated continuously. During the switch-on time of the transistor 51, the transformer TA is demagnetized via the demagnetization circuit TA 3 and the diode D 2, which is conductive when the transistor 5 1 is switched on. The demagnetization energy is fed back to the input DC voltage source UE . The switched off transistor 52 prevents the demagnetization via the primary winding TA 1. The demagnetization via the demagnetization TA 3 takes place much faster, since the demagnetization TA 3 has a smaller number of turns than the primary winding TA 1 and the speed of demagnetization is inversely proportional to the number of turns. You can also access the

Entmagnetisierungswicklung TA 3 und den zweiten Transistor 52 verzichten. In diesem Fall muß man aber in Kauf nehmen, daß die minimale Einschaltzeit des Transistors 51 langer sein muß, da dessen Einschaltzeit für die Entmagnetisierung zur Verfügung steht und die Entmagnetisierung über die Primärwicklung TA 1 langer dauert als über die Entmagnetisierungswicklung TA 3 mit kleinerer Windungszahl. Eine Anordnung ohne Entmagnetisierungswicklung TA 3 und ohne zweiten Transistor 52 ist also vor allem für Netzgeräte geeignet, die nicht auf kleine Spannungswerte geregelt werden müssen.Demagnetization winding TA 3 and the second transistor 52 are dispensed with. In this case, however, one must accept that the minimum turn-on time of transistor 51 must be longer, since its turn-on time is available for demagnetization and demagnetization via the primary winding TA 1 takes longer than via the demagnetization winding TA 3 with a smaller number of turns. An arrangement without a degaussing winding TA 3 and without a second transistor 52 is therefore particularly suitable for power supply units that do not have to be regulated to low voltage values.

Die Regelung der Ausgangsspannung UA erfolgt durch Veränderung des Tastverhältnisses des Transistors 51. Da die Entmagnetisierung des Transformators TA nur während der Zeit erfolgen kann, in der der Transistor S 1 eingeschaltet ist, darf die Einschaltzeit des Transistors 51 nicht kürzer als die für die Entmagnetisierung benötigte Zeit werden.The output voltage UA is regulated by changing the duty cycle of the transistor 51. Since the demagnetization of the transformer TA can only take place during the time in which the transistor S 1 is switched on, the switch-on time of the transistor 51 must not be shorter than that required for the demagnetization Time.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das eine kürzere Einschaltzeit des Transistors 5 t, folglich ein kleineres Einschaltverhältnis und damit einen größeren Spannungsregelbereich ermöglicht. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 1 ist dabei die Diode DX nicht mit einem Ende, sondern mit einer Anzapfung der Drossel Dr verbunden. Die Anzapfung teilt die Drossel in einen oberen Teil DrI und einen unteren Teil Dr2. Die bei der Magnetisierung des Transformators TA anstehende Spannung UX kann damit wesentlich kleiner gewählt werden als die bei der Entmagnetisierung des Transformators anstehende Spannung UE Für die Magnetisierung bzw. Entmagnetisierung des Transformators TA sind die jeweiligen Spannungs-Zeitflächen maßgebend. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Entmagnetisierungsspannung höher ist als die Magnetisierungsspannung, kann die Entmagnetisierungszeit kürzer gewählt werden, d. h. der Transistor 51 kann eine kürzere Einschaltdauer aufweisen. Diese Schaltung ist ferner vorteilhaft, wenn die Eingangsspannung UE sehr groß gegenüber der Ausgangsspannung UA ist. Da eine Herabsetzung der Spannung bereits mit der Drossel Dr erfolgt, kann das Windungsverhältnis von Primär- zu Sekundärwicklung kleiner gehalten werden.F i g. 3 shows an exemplary embodiment which enables a shorter switch-on time of the transistor 5 t, consequently a smaller switch-on ratio and thus a larger voltage regulation range. In contrast to the embodiment according to FIG. 1, the diode DX is not connected to one end, but to a tap of the choke Dr. The tap divides the throttle into an upper part DrI and a lower part Dr2. The voltage UX that occurs when the transformer TA is magnetized can thus be selected to be significantly smaller than the voltage UE when the transformer is demagnetized. The respective voltage-time areas are decisive for the magnetization or demagnetization of the transformer TA. Since the demagnetization voltage is higher than the magnetization voltage in this exemplary embodiment, the demagnetization time can be selected to be shorter, that is to say the transistor 51 can have a shorter switched-on duration. This circuit is also advantageous if the input voltage UE is very large compared to the output voltage UA . Since the voltage is already reduced with the choke Dr , the turns ratio of the primary to the secondary winding can be kept smaller.

Eine beliebig kurze Einschaltzeit des Transistors 51 und damit ein großer Spannungs-Regelbereich läßt sich mit der Schaltung nach F i g. 4 erzielen. Diese Schaltung entspricht der Schaltung nach F i g. 1, wobei parallel zur Serienschaltung der Primärwicklung TA 1 des ersten Transformators TA und des Transistors 52 die ■ Serienschaltung der Primärwicklung TB 1 eines zweiten Transformators TB und eines Transistors 53 als dritten elektronischen Schalter geschaltet ist. Der mit der Sekundärwicklung TA 2 des ersten Transformators TA verbundene Gleichrichter ist mit G I bezeichnet. Die Sekundärwicklung TB 2 des zweiten Transformators TB ist ebenfalls über einen Gleichrichter C 2 mit den Ausgangsklemmen A I, A 2 verbunden. Auch der zweite Transformator TB weist eine Entmagnetisierungswicklung TB3 auf, die über eine Diode D3 mit den Eingangsklemmen EX.E2 verbunden ist. ■■"< Auch bei dieser Schaltung wird zunächst der Transistor 51 eingeschaltet, über die Drossel Dr fließt ein Strom /I. Die Diode D\ ist dabei in Sperrichtung beaufschlagt, die Transistoren 52 und 53 sind ausgeschaltet. Dann wird der Transistor 5 1 ausgeschaltet und gleichzeitig der Transistor 52 eingeschaltet. Der Drosselstrom fließt nun als Strom /2 durch die Primärwicklung TA 1 des Transformators TA. Damit fließt durch die Sekundärwicklung TA 2 des Transformators TA der Strom /3. Dann wird der Transistor 5 1 ι·' eingeschaltet und der Transistor 52 ausgeschaltet. Damit fließt wieder der Strom /1 durch die Drossel Dr. Der Transformator TA wird nun durch die Entmagnetisierungswicklung TA 3 und die Diode D 2 über die Eingangsspannung UE entmagnetisiert. Der Transistor -" 51 wird wieder ausgeschaltet und der Transistor 53 eingeschaltet. Der Strom /2 fließt nun durch die Primärwicklung TB X des zweiten Transformators TB. Damit fließt ein Strom 14 durch die Sekundärwicklung TB 2 des Transformators TB. Schließlich wird der -' Transistor 51 wieder eingeschaltet und der Transistor 53 ausgeschaltet. Die Entmagnetisierung des Transformators TB kann nun über die Entmagnetisierungswicklung TB 3 und die Diode D 3 erfolgen. Diese Schaltvorgänge werden ständig wiederholt. μ Bei dieser Schaltung erfolgt also die Entmagnetisierung der Transformatoren TA und TB nicht nur während der Einschaltzeit des Transistors 52 bzw. 53. Die Einschaltzeit des Transistors 51 kann daher praktisch beliebig kurz gemacht werden und die ^i=> Ausgangsspannung kann auf Null geregelt werden. Auch bei Schaltung kann man die Diode D1 mit einer Anzapfung der Drossel Dr verbinden und damit die Eingangsspannung herabsetzen, was insbesondere bei sehr hohen Eingangsspannungen von Vorteil ist. Bei den im Ausführungsbeispiel beschriebenen getakteten Netzgeräten wird die Energie nicht wie bei herkömmlichen Sperrwandlcrn im Transformator, sondern in der Drossel Dr gespeichert. Die Transformatoren TA und TB arbeiten ähnlich wie bei Durchflußwand-'"' lern und müssen lediglich Energie von der Primärwicklung zur Sekundärwicklung übertragen. Diese Transformatoren weisen daher keinen Luftspalt auf. Probleme mit der Streuinduktion und einer schlechten Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung treten »⁽¹ daher nicht auf. Die beschriebene Schaltung kann daher in Leistungsbereichen eingesetzt werden, die bisher Durchflußwandlern vorbehalten waren, wobei jedoch die Vorteile des Sperrwandiers, nämlich besseres dynamisches Regelverhalten und — wegen des Fehlens ¹^ einer Drossel im Ausgang — geringerer Aufwand bei mehreren Ausgangsspannungen, aufrechterhalten bleiben. An arbitrarily short switch-on time of the transistor 51 and thus a large voltage regulation range can be achieved with the circuit according to FIG. 4 achieve. This circuit corresponds to the circuit according to FIG. 1, the series circuit of the primary winding TB 1 of a second transformer TB and a transistor 53 being connected as a third electronic switch in parallel with the series circuit of the primary winding TA 1 of the first transformer TA and the transistor 52. The rectifier connected to the secondary winding TA 2 of the first transformer TA is denoted by G I. The secondary winding TB 2 of the second transformer TB is also connected to the output terminals AI, A 2 via a rectifier C 2 . The second transformer TB also has a degaussing winding TB3 , which is connected to the input terminals EX.E2 via a diode D3. In this circuit, too, the transistor 51 is first switched on, a current / I flows through the choke Dr. The diode D \ is applied in the reverse direction, the transistors 52 and 53 are switched off. Then the transistor 5 1 is switched off and at the same time the transistor 52 is switched on. The inductor current now flows as current / 2 through the primary winding TA 1 of the transformer TA. The current / 3 thus flows through the secondary winding TA 2 of the transformer TA . Then the transistor 5 1 ι · 'is switched on and the transistor 52 is switched off. The current / 1 thus flows again through the choke Dr. The transformer TA is now demagnetized by the demagnetizing winding TA 3 and the diode D 2 via the input voltage UE switched on. The current / 2 now flows through the primary winding TB X of the second transformer TB. A current 14 thus flows through the secondary winding TB 2 of the transformer TB. Finally the - 'transistor 51 is switched on again and the transistor 53 is switched off. The demagnetization of the transformer TB can now take place via the demagnetization winding TB 3 and the diode D 3. These switching processes are repeated continuously. μ With this circuit, the transformers TA and TB are demagnetized not only during the on-time of the transistor 52 or 53. The on-time of the transistor 51 can therefore be made practically as short as desired and the ^{i =>} output voltage can be regulated to zero. Even when switching, the diode D 1 can be connected to a tap on the choke Dr and thus the input voltage can be reduced, which is particularly advantageous in the case of very high input voltages. In the case of the clocked power supply units described in the exemplary embodiment, the energy is not stored in the transformer, as is the case with conventional flyback converters, but in the choke Dr. The transformers TA and TB work in a similar way to flow-through wall learning and only have to transfer energy from the primary winding to the secondary winding. These transformers therefore do not have an air gap. Problems with leakage induction and poor coupling between primary winding and secondary winding occur » ⁽¹ ., therefore, not limited to the circuit described can therefore be used in service areas that were previously reserved Durchflußwandlern, but the advantages of the Sperrwandiers, namely better dynamic performance and - because of the absence of ¹ ^ a throttle in the main - lesser effort for a plurality of output voltages is maintained stay.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Clocked power supply with a first transformer, the primary winding of which is connected to a DC voltage source via a first periodically controllable electronic switch and the secondary winding of which is connected via a rectifier to output terminals, to which a capacitor is connected in parallel, the winding direction of the primary winding and secondary winding of the first transformer as well the polarity of the rectifier is chosen so that the rectifier blocks when the ersun electronic switch is closed and one terminal of the first electronic switch is directly connected to one terminal of the DC voltage source, characterized in that in series with the primary winding (TA X) of the first transformer ( TA) and a first diode (DX) is connected to the first electronic switch (Sl), the cathode of the first diode (DX ) facing the positive terminal of the DC voltage source (LJE) and that parallel to the series connection of the DC voltage source (LJ E) and the first electronic switch (SX) is a throttle (Dr) . - ">

2. Clocked power supply according to claim i, characterized in that a two-part electronic switch (52) is connected in series with the primary winding (TA X) and that the transformer (TA) has a demagnetization winding (TA 3) which has a second diode (D 2) is connected to the DC voltage source (LJE) .

3. Getakteies power supply unit according to claim 1 or 2, characterized in that the first diode (DX) is connected to a tap of the choke (Dr) . r>

4. Clocked power supply according to claim 2, characterized in that parallel to the series connection of the second electronic switch (52) and the primary winding (TA I) of the first transformer (TA) d \ e series connection of a third electronic ■ »" see switch (53 ) and the primary winding (TB X) of a second transformer (TB) , the secondary winding (TB 2) of the second transformer (TB) being connected to the output terminals (AX, A 2) via a second rectifier (C 2) »■>