DE3015262A1

DE3015262A1 - Stromversorgungs-einrichtung

Info

Publication number: DE3015262A1
Application number: DE19803015262
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Takematsu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-04-21
Filing date: 1980-04-21
Publication date: 1980-10-23
Also published as: JPS55141970A; NL8002294A; CA1163321A; FR2454724B1; FR2454724A1; US4404497A; GB2050084B; GB2050084A

Description

YDSHIYUKI TAKEMATSU
Tokio (Japan)

Stromversorgungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsanordnung, insbesondere für einen Gleichstromverbraucher.

In einer batteriegespeisten Stromversorgungseinrichtung ist im allgemeinen zur Stabilisierung der von einer Batterie abgegebenen Spannung ein Gleichstrom-Wandler vorgesehen, der einen Spannungswandler enthält, in dem die Gleichspannung in eine Wechselspannung umgewandelt und diese mit einem Transformator in eine hohe Wechselspannung transformiert wird. Diese wird an einen Gleichrichter angelegt, der eine Richtspannung an einen Speicherkondensator abgibt, um diesen zu laden. Eine derartige Stromversorgungseinrichtung besitzt somit einen Gleichstrom-Speisekreis mit einer Batterie, ferner einen Spannungswandler zum Umwandeln einer Gleichspannung in eine Wechselspannung, und einen Gleichrichter zum Gleichrichten der Wechselspannung in eine Richtspannung.

Derartige StromversDrgungseinrichtungen werden beispielsweise in elektrischen Blitzgeräten verwendet. Da derartige elektrische Blitzgeräte im allgemeinen tragbar sein sollen, darf der Transformator des Spannungswandlers nur klein sein, damit die ganze Stromversorgungseinrichtung nicht zu groß und schwer wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Stromversorgungseinrichtung, die sich durch hohe Leistung und geringen Aufwand auszeichnet, nur einen geringen Eigenverbrauch an elektrischer Energie hat, leicht hergestellt und bedient werden kann und mit hohem Wirkungsgrad

030043/0951

arbeitet.

Zur Lösung dieser Aufgabe besitzt die Stromversorgungseinrichtung gemäß der Erfindung einen Spannungswandler zum Umwandeln der Ausgangs-Gleichspannung einer Gleichspannungsquelle in eine Wechselspannung und einen Gleichrichter zum Umwandeln der Wechselspannung in eine Richtspsnnung und zur Abgabe der Richtspannung an einen Ausgangskreis, uiobei der Spannungswandler einen Schwingtransfarmator besitzt, der eine mit der Gleichstromquelle verbundene Primärwicklung und eine mit dieser elektromagnetisch gekoppelte Sekundärwicklung aufweist, ferner einen Oszillator mit einer Schalteinrichtung zur Steuerung des Stromflusses in der Primärwicklung des Schwingtransformators und einen Uorspannungskreis zur Steuerung des Schließens und Üffnens der Schalteinrichtung des Oszillators.

Die Erfindung schafft somit eine Stromversorgungseinrichtung mit einem Gleichstrom-Speisekreis, einem Spannungswandler zum Umwandeln einer Ausgangs-Gleichspannunq des Speisekreises in eine Wechselspannung und einem Gleichrichter zum Gleichrichten der Wechselspannung und zum Erzeugen einer hohen Richtspannung, die an einen Verbraucher angelegt wird. Zu dem Spannungswandler gehören ein Schwingtransformator und ein schwingendes Schaltelement. Der Schwingtransformator besitzt nur zwei Wicklungen, die zum Aktivieren des Spannungswandlers dienen.

Nachstehend werden ein Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der T_Echnik und Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

— 3 —

030043/0951

Es zeigt

Figur 1 ein Schaltschema einer bekannten Stromversorgungseinrichtung,

Figur 2 ein detailliertes Schaltschema einer Stromversorgungseinrichtung nach einer ersten AusführungsfDrm
der Erfindung,

Figur 3 ein detailliertes Schaltschema einer Stromversorgungseinrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Figur 4 ein detailliertes Schaltschema einer Stromversorgungseinrichtung nach einer dritten Ausführungsfürm der Er Findung.

Figur 5A und 50 sind ein Schaubild zur Erläuterung der Funktion der Einrichtung gemäß Figur k.

Figur 6 ist ein detailliertes Schaltschema einer
vierten Ausführungsfarm der Erfindung,

Figur 7 ein detailliertes Schaltschema einer fünften
Ausführungsform der Erfindung und

Figur B ein detailliertes Schaltschema einer sechsten
Ausführungsform der Erfindung.

Die in Figur 1 gezeigte, bekannte Stromversorgungseinrichtung besitzt einen Bleichstrom-Speisekreis mit einer Batterie 2 und einem Hauptschalter 1, der mit der
Batterie 2 in Reihe geschaltet iat. In der Stromversorgungseinrichtung ist ferner ein Spannungswandler mit einem Oszillator vorgesehen. Dieser enthält einen Schuingungs-

030043/0951

widerstand 3, einen Schwingungstransformator if, ein schwingendes Schaltelement in Form eines Transistors 5 und einen Schwingwiderstand G. Außerdem besitzt die Stromversorgungseinrichtung einen Gleichrichter mit einer Diode 7, deren Kathode mit dem einen Ende der Sekundärwicklung ^b des Schwingtransformators und mit einem Kondensator 8 verbunden ist, sowie einen Ladungsspeichp.rkreis mit einem Hauptspeicherkondensator 9. Der Schiüingtransformator k des Spannungswandler besitzt eine Primärwicklung i+a, die Sekundärwicklung kb und eine dritte Wicklung kc. Die Primärwicklung ka ist an ihrem einen Ende mit dem Pluspol der Batterie 2 und an ihrem anderen Ende mit der Kollektorelektrode des Transistors 5 verbunden, dessen Emitterelektrode über den Hauptschalter 1 mit dem Minuspol der Batterie 2 und dessen Uasiselektrode mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung kh verbunden ist. Die dritte Wicklung 4c des Schwingtransformators k ist über den Schwingwidsrstand 3 zwischen dem Pluspol der Batterie 2 und der Basiselnktrode des Transistors 5 eingeschaltet. Der Schwingkondensator G liegt zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistors 5.

LJenn in der Stromversorgungseinrichtung gemäß Figur der Hauptschalter 1 geschlossen wird, fängt der Spannungswandler zu schwingen an, so daß in aer Sekundärwicklung kh des Transformators h eine hohe Wechselspannung induziert wird. Diese hohe Wechselspannung wird von der Diode 7 des Gleichrichters gleichgerichtet. Die so erhaltene Richtspannung wird an den Hauptspeicherkondensator 9 des Ladungsspeicherkreises angelegt, so daß dieser Kondensator geladen wird« Wenn die Ladung des Kondensators 9 einen vorherbestimmten Wert erieLcht, liegt an den Ausgangsklemmen

30043/0951

1Da und 1Db eine vorherbestimmte Spannung.

In dieser bekannten Stromversorgungseinrichtung besitzt derSchuiingtransformator k drei Wicklungen, und zwar die Primärwicklung ha_f die Sekundärwicklung kb und die dritte Wicklung ^c. Infnlgedessen ist der Spannungswandler der Stromversorgungseinrichtung kompliziert und daher die ganze Einrichtung in ihrem Aufbau kompliziert, voluminös und aufwendig.

Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der Schwingtransformator nur zwei Wicklungen besitzt.

Die in Figur 2 gezeigte Stromversorgungseinrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung besitzt einen Gleichstrom-Speisekreis A, Einen Spannungswandler B zum Umwandeln der Ausgangsspannung des Gleichstrom-Speisekreises A in eine höhere Wechselspannung, einen Gleichrichter C zum Gleichrichten der Ausgangs-Wechselspannung des Spannungswandlers B in eine Richtspannung und einen Ladungsspeicherkreis D, der auf Grund des ihm von dem Gleichrichter C zugeführtEn GlEichstroms elektrische Energie speichert und diese an einen Ausgangskreis E abgibt.

Der Gleichstrom-Speisekreis A besitzt eine Batterie 11 und einen mit dieser in Reihe geschalteten Hauptschalter 12. Der Spannungswandler besteht im wesentlichen aus einem Oszillator DC und einem Vorspannungskreis mit einem Schwingwiderstand 14 und einem Schwingkondensator 16. Insbesondere ist in dem Spannungswandler B der Widerstand 13 an seinem einen Ende direkt mit dem Pluspol der

-G-

030043/0951

Batterie 11 und an seinem anderen Ende unter Bildung des Warspannungs-Kreises nit einem Kondensator 16 verbunden und sind ein Schwingtransformatar 14 und ein schujingendes Element vorgesehen, das aus einem Hochleistunqs-Siliziumtransistar 15 besteht.

Der Schwingtransformator 14 besteht aus einer Primärwicklung 14a und εϊπεγ Sekundärwicklung 14b. Die Primärwicklung 14a ist an ihrem ersten Ende direkt mit dem Pluspol der Batterie 11 und an ihrem zweiten Ende unter Bildung des Oszillators DC mit der Kollektnrelektrnde des Transistors 15 verbunden. Die Sekundärwicklung 14b des SchujingtransFormators 14 ist an ihrem ersten Lnde mit der Basiselektrode des Transistors 15 verbunden.

Der Gleichrichter C besitzt ein elektrisches Uentil in Form einer Diode 17, deren Kathode mit dem zweiten Ende der Sekundärwicklung 14b des Transformators 14 verbunden ist. Die Diode 17 ist hinsichtlich der Polarität der Batterie 11 in Sperrichtung geschaltet. Zwischen dem Pluspol der Batterie 11 und der Verbindung zwischen der Sekundärwicklung 4b des Transformators 14 und der Diode 17 des Gleichrichters C liegt ein Kondensator 18_O

D Er Ladungsspeicherkreis D besitzt einen Hauptspeicherkondensator 19, einen Strombegrenzungswiderstand 25 und cjine Anzeigelampe in Form einer Neonglimmlampe 26, die über den StrombegrEnzungswidsrstand 25 dem Hauptspeicherkondensstor parallelgeschaltEt ist. Dar Kondensator 19 ist an seinem einen Belag mit der Anode der Diode 17 und an seinem anderen Belag mit derEmitterelektrade des Transistors 15 ur J dem Minuspol der Batterie 11 verbunden.

Der /'.usgangskreis E ist mit Ausgangsklemmen 2Ga und 20b

30043/0951

verbunden und umfaßt einen Zündimpulsgeber und einen Blitzröhrenkreis. In dem Zündimpulsgeber ist ein Ladewiderstand 27 an seinem einen Ende mit dem einen Belag des Hauptspeicherkondensatars 19 und ein Belay eines ZündkondensatDrs 28 mit dem anderen Belag des Hauptspeicherkondensators 19 verbunden und sind ferner ein Zündtransformator 29 mit einer Primärwicklung 29a und einer Sekundärwicklung 29b und ein Synchronschalter 3D vorgesehen, der synchron mit einem Kameraverschluß geschlossen und geöffnet wird. Die Primärwicklung 29a des Transformators 29 liegt zwischen dem Zündkondensatar 20 und dem Schalter 3D. Der "litzrührenkreis enthält eine gasgefüllte Blitzröhre 31. Diese besitzt zwei Hauptelektroden 31a, 31b und eine auf der Außenseite des Kalbens der Blitzröhre 31 angeordnete Zündelektrode 31c, die mit dem einen Ende der Sekundärwicklung 19b des Zündtransformator 15 verbunden ist. Mit dem anderen Lnde der Sekundärwicklung 2Sb ist die eine Hauptelektrode 19a verbunden.

ium sjGorauch der Stromversorgungseinrichtung wird der Hauptschalter 12 von Hand geschlossen und wieder geöfFnet werden. Bei geöffnetem Schalter 12 schwingt der Oszillator DC zunächst noch nicht, weil der Spannungswandler B von dem Speisekreis A keinen Strom erhält. Wach dem Schließen des Hauptschalters 12 gibt die Batterie 11 über den uiidersLand 13 Strom an den Kondensator 16 ab, der jetzt allmählich aufgeladen wird, so daß an die Basiselektrode des Transistors 15 eine Vorspannung angelegt wird, die allmählich auf einen Wert ansteigt, bei dem der Transistor 15 durchgeschaltet wird. Jetzt fließt Strom von der Batterie 11 über die Primärwicklung 14a des Schuiingtransformators Ik und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 15 und wird in der Sekundärwicklung

-B-

030043/0951

BAD ORIGINAL

14b des Schwingtransformators 14 eine hohe lüechselspannung induziert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Lüerden zum Durchschalten und Sperren des Schwinqtransistors 15 auch durch die Streukapazitat der Wicklungen des Transformators 14 oder die Streukapazitat des Schwingkondensators 16 bedingten Spannungschwingungen herangezogen. Nach dem Schwingungsbeginn in dem Oszillator GC nimmt nämlich der magnetische Fluß in dem Transformator 14 allmählich zu. Wenn die magnetische Flußdichte einen Sättigungsujert erreicht, nimmt der Stromfluß durch die Primärwicklung 14a des Schwingtransfarmators 14 plötzlich ab, so daß die Uarspannung an dem Transistor unter den DurchlaßujErt sinkt und der Transistor 15 gesperrt ujird. Infolge der Abnahme des Stromflusses durch die Primärwicklung 14a wird in einem Kern des Schwingtransformatars 14 gespeicherte Energie jetzt elektromagnetisch in die Sekundärwicklung 14b übertragen.

Jede Wicklung des Schwingtransformators 14 ist im Sinne einer Erhöhuno des Basisstroms gewickelt. Daher wird infolge der Mitkopplungsfunktion des Transformators 14 der Transistor 15 wieder durchgeschaltEt. Infolge des abwechselnden Durchschaltens und Sperrens des Transistors schwingt der Spannungswandler Π, so daß in der Sekundärwicklung 14b eine hohe Wechselspannung induziert wird. Diese wird von der Diode 17 des Gleichrichters C zu einer hohen Gleichspannung gleichgerichtet.

Der Hauptspeicherkondensator 19 wird durch die hohE Ausganqsgleichspannung des Gleichrichters C aufgeladen. Wenn der Hauptspeicherkondensator 19 auf die vorherbestimmte Spannung geladen ist, zeigt das Aufleuchten der Neonglimmlampe 26 an, daß die Einrichtung für das Zünden der Blitz-

030043/0951

BAD QRSGlMAt

•Ad·

röhre 31 hrreit ist. Jetzt kann durch das Schließen des mit dem Verschluß der Kamera synchronisierten Schalters 3C' die Blitzröhre 31 gezündet werden. Es versteht sich, dcüfS dieser Schalter 3D während der Funktion des hameraverschlusses nur kurzzeitig geschlossen zu werden braucht.

bei geschlossenem Schalter 3D wird der Zündkondensator 28 über den Schalter 28 und die Primärwicklung 29a entladen, so daß in der Sekundärwicklung 29b des Zündtransformator 29 ein Hochspannungsimpuls induziert wird, der an die Zündelektrode 31c der Blitzröhre 31 angelegt wird und einen Teil des in diEser enthaltenen Gases ionisiert. Durch das zwischen den Hauptelektroden befindliche Gas hindurch wird jetzt der Hauptspeicherkondensator 19 entladen, wobei ein heller Blitz erzeugt wird. Wach dem Entladen des Hauptspeicherkondensators 19 wird dieser zur Vorbereitung des nächsten Blitzes van dem Speisekreis A erneut aufgeladen.

Die StromversorgungsEinrichtung gemäß Figur 2 zeichnet sich durch einen geringen Bauaufwand und kleine Abmessungen aus, weil der in dsm Spannungswandler vorgesehene Schwingtransformatnr nur zwei Wicklungen besitzt.

Die in der Figur 3 gezEigte Stromversorgungseinrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung besitzt wieder einenSpeisEkreis A, einen Spannungswandler B, einen Gleichrichter C und einen Ladungsspeicherkreis D. Der Unterschind gegenüber der Figur 2 besteht darin, daß der Spannungwanri] er EJ einen Vürspannungskreis, einen Schwinqkreis DC, eine Schwingungsauslösende Einrichtung und eine Schwingungsunterbrechungseinrichtung aufweist und der

- 10 -

030043/0951 BAD ORIGINAL

Gleichstrom-Speisekreis A keinen Schalter besitzt, sondern nur aus einer Batterie 11 besteht.

In der Ausführungsfarm gemäß Figur 3 besitzt der Spannungswandler B einen Schwingtransformator 14 mit einer Primärwicklung 14a und einer Sekundärwicklung 14b, ferner einen Schwingkondensator 16, ein schwingendes Schaltelement in Form eines Hochleistungs-Siliziumtransistors 15, einen Schwingwiderstand 13, einen schwinciungsauslösenden Schalter in Form eines mechanischen Schalters 21, der zur Bildung eines schwinaungsauslüsenden Kreises mit dem Widerstand 13 verDunden ist, und einen Schwingungsunterbrechungsschalter in Form eines drucktastenbetätigten Schließers 22, der zwischen der Basiselektrode und der Emitterelektrode des ächwingtransistors 15 liegt und zum Unterbrechen der Schwingung des Oszillators DC dient.

Der Schwingtransistor 15 ist ein Hochleistungsnpn-Transistor mit hohem Innenwiderstand. Daher ist sein Reststram äußerst schwach und verglichen mit dem des Germaniumtransistors fast gleich IMuIl. Bei gesperrtem Transistor 15 beträgt der in dessen Kollektor-Emitter-Strecke fließende Strom weniger als 0,1 uA. Daher ist in dem Speisekreis A kein Schalter erforderlich,

Die Stromversorgungseinrichtung gemäß Figur 3 besitzt ferner einen Stoßbegrenzungskreis mit einem Kondensator 1ö, der mit der Sekundärwicklung 14b des Schwingtransformators 14 verbunden ist. Der Stoßbegrenzungskreis enthält ferner einen Strombegrenzungswiderstand 23 und eine Anzeigelampe in Form einer Neonglimmlampe 24, die über den Strombegrenzungswiderstand 23 dem Kondensator 1B

- 11 -

0 300A3/095 1

parallelgeschaltet ist.

In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Figur 3 kann der Schwingungsauslösende Schalter 21 von Hand geschlossen und geöffnet werden. Bei offenem Schalter 21 schwingt der Oszillator DC zunächst nicht, weil der Transistor gesperrt ist. Durch kurzzeitiges Schließen des Schalters wird der Transistor 15 durch Anlegen einer Durchlaßvorspannung an seine Basis durchgeschaltet, so daß der Oszillator DC zu schwingen beginnt. Infolgedessen wird in der Sekundärwicklung 14b des Schwingtransformators eine Wechselspannung induziert, die von der Diode 17 des Gleichrichters C gleichgerichtet wird. Jetzt fließt über die Diode 17 und die Sekundärwicklung 14b ein Gleichstrom, so daß in dem HauptspeicherkDndensator eine elektrische Ladung gespeichert wird.

Infolge des in dem Stoßbegrenzungskreis angeordneten Kondensators ist die in der Sekundärwicklung 14b erzeugte Sperrspannung nur klein und wird dank der Aufnahme der Stoßspannung nur ein kleines Signal erhalten. Die an dem Kondensator 18 aufgebaute Spannung wird über den Widerstand 23 an die IMeonglimmlampe 24 angelegt, die durch ihr Aufleuchten anzeigt, daß der Oszillator DC schwingt. Wenn die Lampe 24 dunkel ist, zeigt sie an, daß der Oszillator DC nicht schwingt.

Nachstehend wird das Ausschalten des Spannungswandlers B beschrieben. Bei schwingendem Oszillator OC fließt zunächst Strom durch die Diode 17, die Sekundärwicklung 14b des Transformators 14, die Basis-j-Emitter-Strecke des Transistors 15 und den Hauptapeicherkondensator und durch die Diode 17 und den Kondensator 16. Während des Aufladens des Hauptspeicherkondensators 19 nimmt der

- 12 -

030043/0951

./4S-

durch diesen fließende elektrische Strom allmählich ab, sa aaB auch der Basisstram des Schwi ngtransistars 1L^: abnimmt, der den StramfluB van der batterie 11 zu der Frimärwicklimn 1ka des Transformators 1*4 automatisch unterbricht, wenn der i3asisstrom des Transistors 1;; unter den DurchlaiJuiert sinkt.

Während des Aufladens des Hauptspeicherkonriensatars 1? wird somit das Schwingen des Oszillators ΠLJ automatisch unterbrochen. Man kann das Schwingen des Lsziliatars QC aber auch durch Schiit? lie η dtjs Schwinnungsunterbrechungsschcil ters 22 in jedem beliebigen Zeitpunkt sofort unterbrechen, ueil Dadurch der Schwingkondensator 16 kurzgeschlossen wird. In diesem Fall betrtjqt der f-ieststrom ueniger als G, 1 um, so daf3 in dem .-) ρ ε i ξ ε k r e i ξ k kein Schalter erforderlich ist.

In der Stromversoruungseinrichtunn nomäß Figur 3 kann des Schwingen des nszillators DC vor der automatischen Unterbrechung durch Schlieiien des Schuingungsunterbrnchungsschalters 22 sofort unterbrochen werden. Man kann den Schalter 22 auch in einer Schaltungsanordnung verwenden, in der das Schwingen nicht automatisch unternrcchen wird, insbesondere wenn der Laststrom so stark ist, daü die Stromschwinnungen in dem Oszillator nicht nedi'mpf't werden.

Ir-, πε:γ in Fiuur U nnzeigten btromversürgungseinri chtung πε·[;π df-r dritten Ausführungsform der Erfindung besitzt drr .jprjnnungswandler G wieder einen Schwingtransformator 1'. nj t riner Primärwicklung 1Ua und einer Sekundärwicklung 1'tb, ferner ein schwingendes Schaltelement in Form ninns npn-Si1iciumtransistars 15, einen Schwingungskani f2nsator 1G und einen Schwingungsun terbrechungsschal ter 32,

BAD OR;G!NÄL ? 0 D-'. 2 ./ 0 .. 5 1

Dia Primärwicklung 14a ist an ihrem einen Ende mit der Kollektorelektrode des Transistars 15 und an ihrem anderen Ende direkt mit dem Pluspol der Batterie 11 verbunden, mit deren Minuspol die Emitter-Elektrode des Transistors 15 direkt verbunden ist. Das eine Ende der Sekundärwicklung 1 ifb ist mit der Basiselektrode des Transistors 15 verbunden. Der Schwingkondensator 16 liegt zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistars 15. Der Schwingungsunterbrechungsschalter 32 ist der Hollektor-Emitter-Strecke des Transistars 15 parallelgeschaltet.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der Stromversorgungseinrichtung gemäß der Figur k anhand von Versuchsdaten beschrieben. Die Batterie 11 hatte eine Spannung von 3 W. Die Primärwicklung 14a hatte 20 und die Sekundärwicklung 14b hatte 11G0 Windungen. Die Kapazität des Schuingkandensators 16 betrug 0,01 uF, die des Kondensators 18 betrug 100 pF und die des Hauptspeicherkondensators 19 betrug 3DO uF. Mit einem Oszillographen wurden die unter diesen Bedingungen zwischen den Klemmen 33a und 33b und den Klemmen 34a und 34b induzierten Spannungen gemessen.

In den Figuren 5A und 5B sind Versuchsdaten dargestellt. Dabei sind mit T. und T₂ Zeiträume bezeichnet, in denen der Schalter 32 geschlossen bzw. offen war. Bei geschlossenem Schalter 32 betrug die Spannung zwischen den Klemmen 33a und 33b etwa +1 U CFigur 5A) und die Spannung zwischen den Klemmen 34a und 34b, d.h. die Basisspannung des Transistors 15, etwa -1 \l (Figur 5B). Bei offenem Schalter 32 betrug die Spannung zwischen den Klemmen 33a und 33b etwa + 3 \I (Figur 5A) und die

- 14 -

300 4 3/0951

-K-

Spannung zwischen den Klemmen 34a und 34b etwa D,5 \l (Figur 5B).

Im Zeitpunkt P wurde der Schalter 32 geschlossen und im Zeitpunkt Q der Transistor durchgeschaltet.

Aus den vorstehend angegebenen Versuchsdaten geht hervor, daß unmittelbar nach dem Schließen des Schalters 32 an die Basiselektrode des Transistors 15 eine Plusspannung angelegt wird, die bewirkt, daß der Spannungswandler 3 weiterschwingt.

Eine Stromversorgungseinrichtung nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist in der Figur G gezeigt und besitzt als schwingendes Schaltelement einen npn-Transistor 15a, dessen Emitterelektrode über die Primärwicklung 14a mit dem Minuspol der Batterie und dessen Kollektorelektrode über einen Hauptschalter mit dem PJuspol der Batterie 11 verbunden ist«, Die Schaltung anderer Bestandteile geht aus der Zeichnung hervor.

Eine Stromversorgungseinrichtung nach einer fünften AusführungsfortTi der Erfindung ist in der Figur 7 gezeigt und besitzt ebenfalls einen Spannungswandler B mit einem Oszillator DC und einem Uorspannungskreis. In diesem liegt der Schwingwiderstand 13 zwischen der Primärwicklung 14a und der Basiselektrode des Schwingtransistors 15 und liegt der Schwingkondensator 16 zwischen der Basis- undder Emitterelektrode des Transistors 15.

In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Figur 7 wird nach dem Schließen des Hauptschalters der Kondensator 16 zunächst mit dem Strom aufgeladen, der über die

- 15 -

3 0 0 4 3/0051

Primärwicklung 14a des Schwingtransformators 14 und den Widerstand 13 fließt. Wenn die Spannung an dem Kondensator einen vorherbestimmten Wert erreicht, wird der Transistor 15 durchgeschaltet, so daß durch die Primärwicklung 14a der volle Strom fließt und in der mit ihr elektromagnetisch gekoppelten Sekundärwicklung 14b eine hohe Spannung induziert wird. Der in der Sekundärwicklung 14b fließende Wechselstrom wird in einer Diode 22 eines Gleichrichters C gleichgerichtet. Die so erhaltene Hichtspannung wird zum Aufladen eines Hauptspeicherkondensators 19 eines Ladungsspeicherkreises D verwendet, bis die Spannung an den Ausgangsklemmen 2Ga und 2Db einen vorherbestimmten Wert erreicht.

Eine noch leistungsfähigere Stromversorgungseinrichtung nach einer sechsten Ausführungsfarm der Erfindung ist in der Figur S gezeigt und besitzt wieder einen Gleichstram-Speisekreis A, einen Spannungswandlerkreis B und einen Ladungsspeicherkreis D mit einem Hauptspeicher· kondensator 19.

In der Stromversorgungseinrichtung gemäß Figur 8 besitzt der Spannungswandler B einen Oszillator DC und einen l/orspannungskreis. Zu dem oszillator DC gehören ein Schwingtransformator 14 mit einer Primärwicklung 14a und einer Sekundärwicklung 14b und ein schwingendes Schaltelement in Farm eines Hochleistungs-Siliciumtransistors 15. Der l/arspannungskreis enthält einen Schwingwiderstand und einen Sperrspannungsbegrenzer in Form einer Zenerdiode 35. Ein Ende des Widerstandes 13 und ein Ende der Primärwicklung 14a sind direkt mit dem Pluspol der Batterie 11 verbunden. Das andere Ende der Sekundär-

- 16 -

030043/0951

wicklung I4a ist mit der Kollektorelektrode des Transistors 15 verbunden, mit dessen Basiselektrode das andere Ende des Widerstandes 13 und die Sekundärwicklung 14b des Transformators 14 verbunden sind. Die anstelle eines Schwingkondensators vorgesehene Zenerdiode 35 liegt zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistors 15.

Die Zenerdiode 35 dient zum Begrenzen der Sperrspannung, die νση der Sekundärwicklung 14b des Transformators an die Basiselektrode des Transistors 15 angelegt wird, und verhindert daher eine Zerstörung des Transistors durch eine zu hohe Spannung an seiner Basis. Anstelle einer Zenerdiode kann man als Sperrspannungsbegrenzer auch eine übliche Schaltdiode oder dergleichen vorsehen.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch den Gegenstand der Erfindung gelöst wird und dieser zu weiteren Vorteilen führt.

Für den Fachmann versteht es sich, daß die vorstehend beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung im Rahmen des Erfindungsgedankens abgeändert werden können, so daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist, die das Verständnis des üJesens der Erfindung erleichtern sollen.

- 17 -

U 3 0 0 U 3 / 0 9 5 1

ι.

e e r s e

it e

Claims

Patentansprüche:

\ 1./ Stromversorgungseinrichtung gekennzeichnet durch einen Spannungswandler zum Umwandeln der Ausgangs-Gleichspannung einer Gleichspannungsquelle in eine
Wechselspannung- und einen Gleichrichter zum Umwandeln der Wechselspannung in eine Richtspannung und zur Abgabe der Richtspannung an einen Ausgangskreis, wobei der Spannungswandler einen Schwingtransformator besitzt, der eine mit der Gleichstromquelle verbundene Primärwicklung und eine mit dieser elektromagnetisch gekoppelte Sekundärwicklung aufweist,
ferner einen Oszillator mit einer Schalteinrichtung zur Steuerung des Stromflusses in der Primärwicklung des Schwingtransformators und einen Uorspannungskreis zur Steuerung des Schiießans und Üffnens der
Schalteinrichtung.

2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis eine
Ladunqsspei. cnereinr ich tunq enthält, die dazu dient, auf Grund der an sie angelegten Richtspannung eine
elektrische Ladung zu speichern.

3. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, das zum Schließen einer Strotnschleife dient, welche die Primärwicklung des Schwingtransf Drmators und den Gleichrichter verbindet.

k. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein npn-Transistor ist, dessen Kollektor-Emitter-Strecke mit der Primärwicklung des TransFormators verbunden ist.

- 18 -

030043/0951

5. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein pnp-Transistor ist, dessen Emitter-Kollektor-Strecke mit der Frimärwicklung des Schwingtransformatars verbunden ist.

G. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Uorspannungskreis einen Widerstand enthält, der zwischen dem Gleichstrom-Speisekreis der Gleichstromquelle und der Schalteinrichtung liegt, und einen Kondensator, der zwischen der Schalteinrichtung und derGleichspannungsquelle liegt.

7. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Schaltelement enthält, das im gesperrten Zustand einen hohen Widerstand besitzt.

O. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der V/orspannungskreis eine schwingungsausläsende Einrichtung mit einem Schaltelement besitzt, das mit dem genannten Widerstand in Reihe geschaltet ist.

9. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannungskreis eine Schiuingungsunterbrechungseinrichtung mit einem Schaltelement besitzt, das dem Hnndensator parallelgeschaltet ist.

1Q;. Strnmversorgunnseinrichtunn nach Anspruch 2, dsriurch gekennzeichnet, qaß der Ausnannskreis einen iili tzrphrenkreis Mit einer Olitzrähra aufweist sowie

030043/0951

BAD ORIQiNAL

c-incn Zundimpulsyeber zum Erzeugen eines Zt'mdimpu3 3CS zum Zünoen der .ilitzrühre.

11. otronuErscr^uinrcinrichtunn nach Anspruch 1, dndurch gekennzeichnet, asii der Aunuangskrejs eine Anzeigelampe enthüll·,, die zur Anzeige dient, daß der Hauptspeicherkondensator auf eine vorherbestimmte Spsnnunq aufgeladen ist.

12. StromuEraorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnEt, daß der UnrspannungskrEis einen zwischen der Primäriuicklung dss Transformators und der BasiselEktrode des Transistors liEgEndsn LJiderstand und einen zwischen der E3asis_T und der Emitterelektrode des Transistors liegenden Kondensator enthä3 t.

13. Stromuersorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Uorspannungskrais einen SperrspannungsbegrenzEr enthält, der zum Begrenzen der an die Basiselektrode des Transistors angelegten Sperrspannung dient.

1^. ätromwersnrqunqseinrichtung nach A_nspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hperrspannungsbegrenzer eine Zenerdiode ist.

1b. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrspannungsbegrenzer eine Schaltdiode ist.

■^! 30043/0951 BAD ORlGiWAL