DE2910593C2 - Schaltnetzteil, insbesondere für einen Fernsehempfänger - Google Patents
Schaltnetzteil, insbesondere für einen FernsehempfängerInfo
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Description
Es ist bekannt. Fernsehempfänger mit einem sogenannten
Schaltnetzteil zu versehen (DE-OS 26 24 965). Ein solches Schaltnetzteil hat verschiedene Vorteile. Es
ermöglicht zunächst eine galvanische Trennung der Empfängerschaltung vom Netz, wodurch die Probleme
bei der Isolierung des Antenneneingangs, bei Kopfhörerbuchsen, bei Videorecordern und bei Tonband-Diodenbuchsen
sich wesentlich besser beherrschen lassen und die Schutzmaßnahmen gegen Berührung von Chassisteilen
weniger aufwendig werden. Das Schaltnetzteil ist dabei wesentlich leichter als ein Netzteil mit einem
Netz-Transformator, weil es bei einer wesentlich höheren Frequenz von etwa 25—30 kHz arbeitet und daher
der Trenntransformator wesentlich kleiner ausgebildet sein kann.
Ein weiterer Vorteil des Schaltnetzteiles besteht darin, daß es Netzspannungsschwankungen in weiten
Grenzen ausregeln kann. Bekanntlich wird in der Primärwicklung des Trenntransformators mit einem als
Schalter dienenden Transistor periodisch ein jeweils ansteigender Strom erzeugt und wieder abgeschaltet. Dadurch
entstehen an den Sekundärwicklungen des Trenntransformator Spannungsimpulse, aus denen mit
Gleichrichterschaltungen die gewünschten Betriebsspannungen erzeugt werden. Mit einer zusätzlichen, von
einer Zusatzwicklung des Trenntransformators gespeisten Regelschaltung wird dabei durch Änderung der
otrcm;!uüi;au>-r ui». i-wrnprnuu«. ucr /-lUSganga-vjiciCnspannungen
des Schaltnetzteiles bei Änderungen in der Netzspannung oder der Belastung stabilisiert.
Diese Stabilisierung arbeitet über relativ weite Bereiche der Netzspannung, z. B. bis hinunter zu 150 V. Es
kommt nun in der Praxis vor, z. B. in unterentwickelten Ländern oder beim Einsatz von Notstromaggregaten,
daß die Netzspannung von 220 V noch weiter absinkt und Werte in der Größenordnung von 70—100 V erreicht
Es hat sich gezeigt, daß bekannte Schaltnetzteile bei einer derart niedrigen Netzspannung nicht mehr
einwandfrei arbeiten. Unabhängig von einer nicht mehr ausreichenden Stabilisierung der Gleichspannungen besteht
die Gefahr, daß der als Schalter dienende Transistor zerstört wird. Es war daher zum Teil schon notwendig,
für die Geräte eine Mindest-Netzspannung vorzuschreiben.
Es ist auch ein Schaltnetzteil bekannt (DE-OS 27 29 540), bei dem der Basisstrom für den als Schalter
dienenden Transistor in Abhängigkeit vom Kollektorstrom so gesteuert wird, daß der Basisstrom nicht mehr
konstant ist, sondern mit steigendem Kollektorstrom zunimmt Dadurch wird eine Anpassung des Basisstromes
an den jeweils fließenden Kollektorstrom erreicht Diese Lösung hat den Vorteil, daß zu hohe Leistungsverluste am Transistor und unerwünscht lange Abschaltzeiten
des Transistors im Grenzbereich bei extrem niedrigen oder hohen Kollektorströmen vermieden
werden. Zu diesem Zweck steuert eine dem Kollektorstrom proportionale Spannung einen zusätzlichen
Stromweg mit einem Transistor, der von dem Basisstrom des Schalttransistors einen vom Kollektorstrom
dieses Transistors abhängigen Stromanteil abzieht
Bei einem weiteren bekannten Schaltnetzteil mit der oben beschriebenen Steuerung des Kollektorstroms
(US-PS 34 71 805) liegt im Weg des Basisstroms für den Schaktransistor die Parallelschaltung eines Widerstandes
und der Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors, dessen Basis-Emitter-Strecke über eine Diode
an einen Strom-Meßwiderstand angeschlossen ist, der im Weg des Kollektor-Emitter-Stromes des Schalltransistors
liegt. Dadurch wird die Basis- Emitter-Strckke des zweiten Transistors in Abhängigkeit vom Kollektorstrom
des Schalttransistors gesteuert. Bei voller Leistungsübertragung, also maximalem Strom in dem
Schalttransistor und in dem Strom-Meßwiderstand, ist die Diode gesperrt und der zweite Transistor leitend.
Bei sinkendem Kollektorstrom im Schalttransistor und in dem Strom-Meßwiderstand wird die Diode leitend
und dementsprechend der zweite Transistor gesperrt.
Sobald die Diode gesperrt ist erfolgt keine weitere Steuerung des zweiten Transistors. Eine Steuerung des
zweiten Transistors und damit des Basisstromes des Schalttransistors im Sinne eines jedem Kollektorstrom
proportionalen Basisstroms ist mit dieser Schaltung nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zuletzt beschriebene Schaltung so weiterzubilden, daß für den
Schalttransistor eine über die gesamte Kennlinie des Schalttransistors dem Kollektorstrom proportionale
Steuerung des Basisstromes erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Dadurch, daß die Basis-Emitter-Strecke des den Basisstrom bestimmenden zweiten Transistors direkt parallel
zu dem Strom-Meßwiderstand geschaltet ist, wird in crwüiisL-hicr Weise eine echte dem Koiiekiorsirom
proportionale Steuerung des Basisstromes des Schalttransistors erreicht. Das ist wichtig, damit bei jedem
Wert des Kollektorstromes, der sich während einer Periode etwa sägezahnförmig ändert, der optimale Basisstrom
fließt. Wenn der Basisstrom zu gering ist, wird der Schalttransistor nicht ausreichend durchgeschaltet, d. h.
nicht genügend niederohmig. Wenn der Busisstrom zu
10
15
hoch ist, entsteht eine unerwünscht hohe Sättigung des
Transistors und damit eine unerwünscht lange Abschaltzeit
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt
F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig.2 Kurven zur Erläuterung eier Wirkungsweise
und
F i g. 3 eine Weiterbildung der Erfindung.
In F i g. 1 wird mit dem Netzgleichrichter 1 aus der
Netzspannung eine Gleichspannung gewonnen, die über den Widerstand 2 und den als Schalter dienenden
Transistor 3 an die Primärwicklung 4 des Trenntransformators 5 angelegt ist. Der Transistor 3 wird periodisch
leitend gesteuert und gesperrt Dadurch entstehen in der Sekundärwicklung 6 Spannungsimpulse, aus denen
mit dem Gleichrichter 7 und dem Kondensator 8 eine Betriebsspannung U\ gewonnen wird. In der Praxis sind
meistens mehrere Sekundärwicklungen upi angeschlossene
Gleichrichter zur Erzeugung von Betriebsspannungen unterschiedlicher Größe und Polarität vorgesehen.
Die Ansteuerung des Transistors 3 mit dem Basisstrom in in dem Sinne, daß die Schaltung selbstschwingend
arbeitet, erfolgt von der Zusatzwicklung 9 über die Diode 10 und den Widerstand 11. Die Stabilisierung der
Gleichspannung U\ erfolgt von der Zusatzwicklung 12 über die Stabilisierungsschaltung 13. Diese ändert in
Abhängigkeit von der Amplitude der Wechselspannung am Trafo 5 die Ansprechschwelle des Thyristors 14 und
damit die Einschaltdauer des Transistors 3 im Sinne einer Konstanthaltung der Spannung U\. Die Bauteile 15,
16,17 dienen als Start-Hilfsschaltung.
Zusätzlich ist parallel zum Widerstand 11 die Kollektor-Emitter-Strecke
des Transistors 18 geschaltet dessen Basis-Emitter-Strecke über den Widerstand 19 an
den Widerstand 2 angeschlossen ist.
Anhand der F i g. 2 wird die Wirkungsweise erläutert. Im Zeitpunkt t\ wird der Transistor 3 von der Zusatzwicklung
9 leitend gesteuert. Es fließt dabei ein Basisstrom ie vom oberen Ende der Wicklung 9 über die
Basis-Emitter-Strecke des Transistors 3, den- Widerstand
11 und die Diode 10 zum unteren Ende der Wicklung 9. Ohne zusätzliche Maßnahmen hat dieser Basisstrom
iß einen konstanten Wert, wie in F i g. 2 gestrichelt
angedeutet ist Der Widerstand 2 wird von dem Speisestrom i\ durchflossen, so daß die daran abfallende Spannung
Ui diesem Strom proportional ist. Im Zeitpunkt ti
ist die Spannung Ui am Widerstand 2 so groß geworden,
daß der Transistor 18 leitend gesteuert wird. Dadurch wird der Widerstand 11 mehr und mehr überbrückt, der
im Weg des Basisstromes i'b wirksame Widerstand verringert und demzufolge bei konstanter Spannung an der
Wicklung 9 der Basisstrom gemäß F i g. 2 proportional zum Speisestrom;(erhöht.
Im Zeitpunkt h hat der Speisestrom /Ί seinen Maximalwert,
der mit sinkender Netzspannung ansteigt. In vorteilhafter Weise ist jetzt der Basisstrom ebenfalls
entsprechend erhöht, so daß der Transistor 3 stets ausreichend durchgeschaltet, d. h. niederohmig gesteuert
wird.
30
35
40
50
vjciiiäu F ig. 3 hegl
tor5 nur eine geringe Leistung von ca. 22 W übertragen.
z. B. nur für einen Fernbedienungsempfänger. Diese stand-by-Leistung wird gegenüber bekannten Schaltungen
verringert z. B. von 22 auf 20 W. Das ist besonders wichtig, weil der Empfänger die stand-by-Leistung immer
aufnimmt und es neuerdings Vorschriften gibt oder geben wird, daß diese Leistung aus Energiegründen einen
bestimmten Wert nicht überschreiten darf. Die Verringerung der stand-by-Leistung läßt sich folgendermaßen
erklären. Bei der beschriebenen Schaltung ist der Widerstand 11 mit etwa 27 Ohm beträchtlich größer als
der Widerstand bei bekannten Schaltungen, wo er etwa 10 Ohm beträgt. Diese größere Bemessung des Widerstandes
11 ist deshalb möglich, weil der Widerstand 11 während eines beträchtlichen Teiles der Stromflußdauer
durch den gesteuerten Transistor 18 überbrückt ist Durch den erhöhten Widerstand 11 wird der konstante
Anteil des Basistromes, d. h. der Basisstrom /ß von u bis
ti gegenüber bekannten Schaltungen auf einen Bruchteil verringert Dadurch wird die verbrauchte Leistung verringert
weil jetzt der Basisstrom dem wesentlich verringerten Speisestrom in der Primärwicklung 4 im Bereitschaftsbetrieb
angepaßt ist. Durch die Schaltung wird also der Basisstrom /ßim normalen Betrieb in erwünschter
Weise mit Erhöhung des Speisestromes i\ entsprechend
erhöht und im Bereitschaftsbetrieb in ebenfalls erwünschter Weise entsprechend der Verringerung des
Speisestromes verringert. Die Verringerung des Basisstromes hat außerdem den Vorteil, daß die Abschaltung
des Transistors 3 am Ende der Stromflußdauer im Zeitpunkt f3 vereinfacht wird. Die schnelle Abschaltung eines
Kollektorstromes bereitet bekanntlich wegen der sogenannten Ausräumzeit unter Umständen Schwierigkeiten,
wie es bei der Zeilenendstufe in einem Fernsehempfänger bekannt ist.
Bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel der Erfindung hatten die Bauteile folgende Werte:
Rl 1:27 Ohm,
R2:0,8 Ohm
R19:220Ohm
R20:2,2Ohm
R2:0,8 Ohm
R19:220Ohm
R20:2,2Ohm
Strecke des Transistors 18 noch der Widerstand 20 und parallel zu dieser Strecke die Diode 21. Die Teile 20,21
haben die Aufgabe, den Transistor 18 gegen Zerstörung durch Störspannungen am Transformator 5 zu schützen.
Die beschriebene Schaltung hat noch einen weiteren Vorteil. Bei einem Bereitschaftsbetrieb, dem sogenannten
stand-by-Betrieb, wird über den Trenntransforma-Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
eo
Claims (3)
1. Schaltnetzteii, insbesondere für Fernsehempfänger, mit einem als Schalter dienenden ersten
Transistor (3), der von einer Zusatzwicklung (9) des Trenntransformators (5) über einen veränderbaren
Widerstand, bestehend aus einem ersten Festwiderstand (U) und der dazu parallelen Kollektor-Emitter-Strecke
eines zweiten Transistors (18), durch einen Basisstrom (iB) periodisch, leitend gesteuert wird
und in der Primärwicklung (4) einen ansteigenden Speisestrom (11) erzeugt, ferner mit einem im Weg
des Speisestroms (i\) liegenden zweiten Widerstand (2), dessen Spannungsabfall (U2) zur Erhöhung des
Basisstromes (ib) des ersen Transistors (3) mit steigendem Speisestrom (i\) ausgenutzt ist, dadurch
,5 e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Basis-Emitter-Strekke
des zweiten Transistors (18) direkt parallel zu dem zweiten Widerstand (2) geschaltet ist
2. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zur Kollektor/Emitter-Strekke
des zweiten Transistors (18) ein Widerstand (20) und parallel zu dieser Strecke eine zu dieser Strecke
entgegengesetzt gepolte Diode (21) liegt (F i g. 3).
3. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Widerstand (2)
und der Basis des zweiten Transistors (18) ein Widerstand (19) liegt.
30
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792910593 DE2910593C2 (de) | 1979-03-17 | 1979-03-17 | Schaltnetzteil, insbesondere für einen Fernsehempfänger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792910593 DE2910593C2 (de) | 1979-03-17 | 1979-03-17 | Schaltnetzteil, insbesondere für einen Fernsehempfänger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2910593A1 DE2910593A1 (de) | 1980-09-18 |
DE2910593C2 true DE2910593C2 (de) | 1986-12-18 |
Family
ID=6065703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792910593 Expired DE2910593C2 (de) | 1979-03-17 | 1979-03-17 | Schaltnetzteil, insbesondere für einen Fernsehempfänger |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2910593C2 (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TELEFUNKEN FERNSEH UND RUNDFUNK GMBH, 3000 HANNOVE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |