DE3027754A1 - Pulse generator controls transistor to regulate power - has comparator controlling third transistor in primary circuit of transformer - Google Patents

Pulse generator controls transistor to regulate power - has comparator controlling third transistor in primary circuit of transformer

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DE3027754A1 DE19803027754 DE3027754A DE3027754A1 DE 3027754 A1 DE3027754 A1 DE 3027754A1 DE 19803027754 DE19803027754 DE 19803027754 DE 3027754 A DE3027754 A DE 3027754A DE 3027754 A1 DE3027754 A1 DE 3027754A1
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Abstract

The pulse generator has a third transistor (T3) in series between the dc supply (UB) and one end of a transformer's (Tr) primary winding. A second transistor (T2) is in series between the dc supply and the other end of the primary. The transformer's secondary winding controls the power transistor (T1). A fourth transistor (T4) acts as a comparator and compares a reference voltage (Uo) (applied to its base) with the voltage appearing at the emitter of the second transistor (applied to its emitter). The comparator output (collector of transistor) is applied via a resistor to the base of the third transistor.

Description

Schaltungsanordnung zur In?rulssteueruns der Basis eines Lei-Circuit arrangement for pulse control of the basis of a line

stungstransistors, insbesondere für Schaltregler Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Impulssteuerung der Basis eines Leistungstransistorst insbesondere für Schaltregler.Stungstransistors, especially for switching regulators The invention relates a circuit arrangement for pulse control of the base of a power transistor especially for switching regulators.

In manchen elektronischen Schaltungen, z.B. in Schaltreglern, besteht die Notwendigkeit, einen Leistungsschalttransistor periodisch ein- und auszuschalten. Der Steuerkreis der Basis eines solchen Transistors soll den erforderlichen Wert des der Basis im Einschaltzustand des Transistors zuzuführenden Stromes wie auch die Möglichkeit der schnellen Abführung von überschüssigen Ladungen aus der Basis beim Ausschalten sicherstellen.In some electronic circuits, e.g. in switching regulators, there is the need to periodically turn a power switching transistor on and off. The control circuit of the base of such a transistor should have the required value the current to be supplied to the base when the transistor is switched on, as well as the possibility of rapid discharge of excess loads from the base ensure when switching off.

Es ist eine Schaltung zur Impulssteueruno der Basis bekannt, die in vereinfachter Form in Fig. 1 gezeigt ist (Mullard Technical Information Nr. 19, "TDA 2640 control IC for switched mode power supplies" Fig. 22). In dieser Schaltung ist die Basis-Emitter-Strecke eines Leistungstransistors T1 mit der Sekundärwicklung eines Steuertransformators Tr verbunden, wobei die Primärwicklung des Transformators aus einer mit einem Steuertransistor T2 in Reihe geschalteten Gleichspannungsquelle UB gespeist wird. Die Basis des Steuertransistors T2 ist mit Signalen mit periodischem Rechteckverlauf getastet, wobei der Tastgrad £, der gleich dem Verhältnis der erforderlichen Leitungszeit des gesteuerten Leistungstransistors zur Tastperiode T ist, regelbar sein kann.A circuit for pulse control of the base is known, which is shown in simplified form is shown in Fig. 1 (Mullard Technical Information No. 19, "TDA 2640 control IC for switched mode power supplies" Fig. 22). In this circuit is the base-emitter path of a power transistor T1 with the Secondary winding a control transformer Tr connected, the primary winding of the transformer from a DC voltage source connected in series with a control transistor T2 UB is fed. The base of the control transistor T2 is with signals with periodic Rectangular shape scanned, with the duty cycle £, which is equal to the ratio of the required Conduction time of the controlled power transistor to the duty cycle T is adjustable can be.

Wenn der Steuertransistor T2 stromführend ist, nimmt die Energie des magnetischen Flusses im Kern des Steuertransformators Tr zu. In diesem Zustand bleibt der Leistungstranssistor T1 gesperrt. Im Moment des Ausschaltens des Steuertransistors T2 entsteht in der Sekundärwicklung des Transformators Tr ein Strom, der über die Basis-Emitter-Strecke des gesteuerten Leistungstransistors T1 fließt. Der Wert des Basisstroms ist eindeutig mit dem Wert des in der Primärwicklung im Moment des Ausschaltens des Steuertransistors T2 fließenden Stroms verknüpft. Infolge der Energieübertragung aus dem Transformator Tr zu der Basis-Emitter-Strecke nimmt die im Kern gespeicherte Energie ab. In der nächsten Periode erfolgt die Ergänzung der Energie in dem Kern im stromführenden Zustand des Steuertransistors T2, und es erfolgt eine erneute Steuerung der Basis-Emitter-Strecke des Leistungstransistors T1, während der Steuertransistor T2 wiederum ausgeschaltet wird.When the control transistor T2 is energized, the energy of the decreases magnetic flux in the core of the control transformer Tr to. Remains in this state the power transistor T1 blocked. At the moment of switching off the control transistor T2 arises in the secondary winding of the transformer Tr a current, which over the Base-emitter path of the controlled power transistor T1 flows. The value of the Base current is unique to the value in the primary winding at the moment of switching off of the control transistor T2 linked current flowing. As a result of the energy transfer from the transformer Tr to the base-emitter path takes the one stored in the core Energy. In the next period, the energy is replenished in the core in the current-carrying state of the control transistor T2, and a new one takes place Control of the base-emitter path of the power transistor T1, while the control transistor T2 is turned off again.

Ein Nachteil der beschriebenen Schaltung besteht darin, daß der die Basis-Emitter-Strecke des Leistungstransistors steuernde Strom in der Sekundärwicklung stark sowohl von dem Wert der Versorgungsspannung auf der Primärseite des Steuertransformators als auch vom Tastgrad & abhängig ist.A disadvantage of the circuit described is that the Base-emitter path of the power transistor controlling current in the secondary winding greatly both on the value of the supply voltage on the primary side of the control transformer as well as the duty cycle & is dependent.

In bestimmten Anwendungen läßt sich die Abhängigkeit des Basisstroms des Leistungstransistors T1 von dem Tastgrad g vermindern, wenn ein entsprechend bemessener und mit einem Blockkondensator Cb entkoppelter Begrenzungswiderstand R mit der 0 Primärwicklung des Transformators Tr in Reihe geschaltet wird.In certain applications, the dependency of the base current of the power transistor T1 of the duty cycle g decrease, if a correspondingly sized and with a block capacitor Cb decoupled limiting resistor R is connected in series with the 0 primary winding of the transformer Tr.

Ein solches Verfahren kann erfolgreich sein unter dem Vorbehalt, daß der Tastgrad S nicht zu groß wird, z.B. g$ 0,6. Bei diesem Verfahren ist es jedoch nicht möglich, den Basisstrom von der Versorgungsspannung UB unabhängig zu machen. Der Begrenzungswiderstand Ro hat Leistungsverluste zur Folge, die den gesammten Wirkungsgrad der Steuerschaltung verringern. Ein zusätzlicher Nachteil des betrachteten Verfahrens besteht darin, daß der Begrenzungswiderstand Ro und der Blockkondensator Cb ein Integrierglied bilden, welches das Ansprechen der Steuerschaltung auf sprungartige Änderungen des Tastgrades g bzw. der Versorungsspannung UB verzögert, was zu einer Verschlechterung der dynamischen Eigenschaften der Schaltung führt. Während die Steuerschaltung mit einem geringen Tastgrad g arbeitet, tritt über dem Blockkondensator Cb nur eine sehr kleine Spannung auf. Bei einem sprungartigen Übergang zu einem größeren Tastgradwert entsteht eine vorübergehende Verringerung des Basisstroms. Der Leistungstransistor T1 bleibt eine Weile ungesättigtr was zur eventuellen Ursache seiner Zerstörung werden kann. Dies ist besonders gefährlich bei Leistungstransistoren, die in Hochspannungsschaltungen arbeiten. Zu bemerken ist, daß bei geringen Tastgradwerten wegen der kleinen Spannung über dem Blockkondensator Cb ungünstige Bedingungen für das Ausschalten des Leistungstransistors T1 entstehen, was wiederum die Ursache für eine eventuelle Zerstörung bildet.Such a process can be successful provided that the duty cycle S does not become too large, e.g. g $ 0.6. With this procedure, however, it is it is not possible to make the base current independent of the supply voltage UB. The limiting resistor Ro has power losses result, the entire Reduce the efficiency of the control circuit. An additional disadvantage of the considered Method consists in that the limiting resistor Ro and the blocking capacitor Cb form an integrator, which the response of the control circuit to abrupt Changes in the duty cycle g or the supply voltage UB delayed, resulting in a Deterioration of the dynamic properties of the circuit leads. While the Control circuit works with a low duty cycle g, occurs across the blocking capacitor Cb only a very small voltage. In the case of a sudden transition to a A larger duty cycle value results in a temporary reduction in the base current. The power transistor T1 remains unsaturated for a while, which may be the cause its destruction can be. This is particularly dangerous with power transistors, that work in high voltage circuits. It should be noted that with low duty cycle values because of the small voltage across the blocking capacitor Cb, unfavorable conditions for the turning off of the power transistor T1 arise, which in turn is the cause for possible destruction.

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, welche eine regelmäßige Basissteuerung eines Leistungstransistors unabhängig sowohl vom Tastgradwert als auch von der Versorgungsspannung sicherstellt, indem ein hoher Wirkungsgrad wie auch günstige dynamische Eigenschaften der Schaltung sichergestellt werden.The aim of the invention is to create a circuit arrangement which a regular base control of a power transistor regardless of both Duty cycle value as well as from the supply voltage ensures by a high Efficiency as well as favorable dynamic properties of the circuit ensured will.

Die Schaltungsanordnung zur Impulssteuerung der Basis eines Leistungstransistors, insbesondere für Schaltregler mit einem Steuertransformator, dessen Sekundärwicklung mit der Basis-Emitter-Strecke des gesteuerten Leistungstransistors verbunden ist und dessen Primärwicklung mittels eines mit Signalen mit Rechteckverlauf getasteten Steuertransistors periodisch an die Versorgungsspannung gelegt wird, der gemäß der Erfindungmit einem zusätzlichen Transistorschalter versehen ist, der einerseits mit dem Pluspol der Versorgungsspannung, andererseits mit dem oberen Anschluß der Primärwicklung des Steuertransformators und dessen Basis mit dem Ausgang eines Komparators verbunden ist, wobei einer der Eingänge des Komparators mit einer einen Innenwiderstand enthaltenden Referenzspannungsquelle und der zweite Eingang mit dem Emitter des Steuertransistors und mit einem Prüfwiderstand verbunden ist, dessen zweiter Anschluß auf den Minuspol der Versorgungsspannung geschaltet ist, indem der Verbindungspunkt des zusätzlichen Transistorschalters und des Transformatoranschlusses mit den Kathoden einer Unterstützungsdiode und einer Sperrdiode verbunden ist, während die Anode der Unterstützungsdiode auf den Minuspol der Versorgungsspannung und die Anode der Sperrdiode auf den ersten Eingang des Komparators geschaltet ist.The circuit arrangement for pulse control of the base of a power transistor, especially for switching regulators with a Control transformer, whose Secondary winding with the base-emitter path of the controlled power transistor is connected and its primary winding by means of a square wave signal keyed control transistor is periodically connected to the supply voltage, which is provided according to the invention with an additional transistor switch, the on the one hand with the positive pole of the supply voltage, on the other hand with the upper one Connection of the primary winding of the control transformer and its base to the output of a comparator is connected, one of the inputs of the comparator with a a reference voltage source containing internal resistance and the second input is connected to the emitter of the control transistor and to a test resistor, the second connection of which is connected to the negative pole of the supply voltage, by the connection point of the additional transistor switch and the transformer connection connected to the cathodes of a support diode and a blocking diode, while the anode of the support diode to the negative pole of the supply voltage and the The anode of the blocking diode is connected to the first input of the comparator.

Die Aufgabe des Komparators ist es, den zusätzlichen Transistorschalter zu sperren, nachdem der vorbestimmte Stromwert in der Primärwicklung des Transformators erreicht ist. Deshalb ist einer der Eingäge des Komparators mit der Referenzsspannungsquelle verbunden, während der zweite Eingang durch den über dem Testwiderstand auftretenden Spannungsabfall gesteuert ist, der proportional dem Strom in der Primärwicklung des Transformators wird. Eine crleichwertige Lösung wäre es, anstatt des Prüfwiderstandes einen Strommeßgeber anderer Art zu verwenden. Die Aufgabe der Unterstützungsdiode ist es, die Stetigkeit des Stroms durch die Primärwicklung, wie auch durch den Prüfwiderstand bzw. durch einen Strommeßgeber anderer Art, zu halten, nachdem der zusätzliche Transistorschalter gesperrt ist. Für die Sperrdiode bleibt die Aufgabe, den zusätzlichen Transistorschalter bis zum Moment der Stromunterbrechung in der Primärwicklung im gesperrten Zustand zu halten, was infolge der Tastung des Steuertransistors erreicht wird.The task of the comparator is to control the additional transistor switch to lock after the predetermined current value in the primary winding of the transformer is reached. Therefore one of the inputs of the comparator is with the reference voltage source connected, while the second input through the one occurring across the test resistor Voltage drop is controlled, which is proportional to the current in the primary winding of the transformer. It would be an equivalent solution instead of the test resistor to use a different type of current sensor. The role of the support diode it is the continuity of the current through the primary winding, as well as through the test resistor or by a current sensor of another type, to keep after the additional transistor switch Is blocked. The task of the blocking diode remains, the additional transistor switch until the moment of power interruption in the primary winding in the blocked To hold state, which is achieved as a result of the keying of the control transistor.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Steuerschaltung ist die Stabilisierung des Stroms in der Primärwicklung. Dadurch wird der Basisstrom des gesteuerten Leistungstransistors weder von der Versorgungsspannung noch von dem Tastgrad g abhängig. Die Einführung des zusätzlichen Transistorschalters statt des bisherigen Begrenzungswiderstandes beseitigt die Leistungsvterlu-Ste, und das Fehler des Integriergliedes verbessert die dynamischen Eigenschaften der Schaltung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der zusätzliche Transistorschalter im Moment des Einschaltens des Steuertransistors schon in den leitenden Zustand gebracht ist und die volle Versorgungsspannung über der Primärwicklung des Steuertransformators auftritt, was günstige Bedingungen für das effektive Abschalten der Basis des gesteuerten Leistungstransistors bildet, auch dann, wenn die Schaltung mit einem geringen Tastgrad OTarbeitet.One advantage of the control circuit according to the invention is the stabilization of the current in the primary winding. This increases the base current of the controlled power transistor neither on the supply voltage nor on the duty cycle g. The introduction the additional transistor switch instead of the previous limiting resistor eliminates the power loss, and improves the error of the integrator the dynamic properties of the circuit. Another advantage is that the additional transistor switch at the moment of switching on the control transistor has already been brought into the conductive state and the full supply voltage is over the primary winding of the control transformer occurs, what favorable conditions for forms the effective shutdown of the base of the controlled power transistor, even if the circuit works with a low duty cycle OT.

Der Gegenstand der Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine bekannte Schaltungsanordnung, Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuerschaltung gemäß der Erfindung, und Fig. 3 eine besonders günstige praktische Ausführung der Schaltung nach Fig. 2,in der als Komparator ein Transistor verwendet ist, der keine zusätzlichen Versorgungsspannungen braucht.The subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment shown in the drawing. In the drawing Fig. 1 shows a known circuit arrangement, FIG. 2 is a block diagram of the control circuit according to the invention, and FIG. 3 is a particularly advantageous practical embodiment of the circuit according to FIG. 2, in which as a comparator a transistor is used that does not need any additional supply voltages.

Die in der Schaltung nach Fig. 2 enthaltenen, in bisher bekannten Schaltungen verwendeten Bauelemente sind ein Steuertransformator Tr, dessen Sekundärwicklung mit der Basis-Emitter- Strecke eines gesteuerten Leistungstransistors T1 verbunden ist und ein mit regelbarem Tastgrad g getasteter Steuertransistor T2, der mit der Primärwicklung in Reihe geschaltet ist.Those contained in the circuit of FIG. 2, in previously known The components used in circuits are a control transformer Tr, its secondary winding with the base emitter Path of a controlled power transistor T1 is connected and a control transistor T2 gated with a controllable duty cycle g, which is connected in series with the primary winding.

Ein neues, für die Erfindung wesentliches Bauelement ist ein zusätzlicher Transistorschalter T3, der mit der Primärwicklung des Transformators Tr auf der dem Steuertransistor T2 gegenüberliegenden Seite in Reihe geschaltet ist. Die Basis des zusätzlichen Transistorschalters T3 ist mit dem Ausgang eines Komparators K verbunden, dessen erster Eingang mit einer einen Innenwiderstand R aufweisenden Referenzspannungsquelle w UO und dessen zweiter Eingang mit einem in Reihe mit dem Steuertransistor T2 geschalteten Prüfwiderstand R verbunden ist.A new component that is essential to the invention is an additional one Transistor switch T3, which is connected to the primary winding of the transformer Tr on the the control transistor T2 opposite side is connected in series. The base of the additional transistor switch T3 is connected to the output of a comparator K. connected, the first input of which with an internal resistance R having Reference voltage source w UO and its second input with one in series with the Control transistor T2 switched test resistor R is connected.

p Eine Unterstützungsdiode D ist einerseits mit dem Verbindungspunkt der Primärwicklung des Transformators Tr und des zusätzlichen Transistorschalters T3 und andererseits mit dem Minuspol der Versorgungsspannung UB verbunden. Derselbe Verbindungspunkt ist mit dem ersten Eingang des Komparators über eine Sperrdiode Db verbunden.p A support diode D is on the one hand with the connection point the primary winding of the transformer Tr and the additional transistor switch T3 and on the other hand connected to the negative pole of the supply voltage UB. Same The connection point is with the first input of the comparator via a blocking diode Db connected.

Die Schaltungsanordnung arbeitet folgendermaßen: Nachdem der Steuertransistor T2 und der zusätzliche Transistorschalter T3 gleichzeitig in den stromleitenden Zustand gebracht sind, nimmt der über den Prüfwiderstand Rp fließende Strom in der Primärwicklung des Transformators Tr zu. Sobald der über dem Prüfwiderstand R auftretende Spannungsabfall p einen Referenzspannungswert U0 überschreitet, ändert sich der Zustand am Ausgang des Komparators und der zusätzliche Transistorschalter T3 wird gesperrt. Infolgedessen wird die Primärwicklung des Transformators e æfeine Seite von der Versorgungsspannung UB getrennt, wobei der Strom in der Wicklung sich über die Unterstützungsdiode D schließt. Gleichzeitig p bewirkt die Sperrdiode D eine Absenkung der Referenzspannung b am Eingang des Komparators K, was zum Sperren der Schaltung bei nichtleitendem Zustand des Transistorschalters T3 führt.The circuit arrangement works as follows: After the control transistor T2 and the additional transistor switch T3 simultaneously in the current-conducting Are brought state, the current flowing through the test resistor Rp increases in the Primary winding of the transformer Tr to. As soon as the occurring across the test resistor R. Voltage drop p exceeds a reference voltage value U0, the changes State at the output of the comparator and the additional transistor switch T3 is locked. As a result, the primary winding of the transformer becomes a fine side separated from the supply voltage UB, whereby the current in the winding is about the support diode D closes. At the same time p causes the blocking diode D a Lowering of the reference voltage b at the input of the comparator K, which leads to the blocking of the Circuit in the non-conductive state of the transistor switch T3 leads.

Im Moment des Ausschaltens des Steuertransistors T2 sinkt die Spannung über dem Prüfwiderstand R ab. Demzufolge ändert p sich der Zustand am Komparatorausgang und die Transistorschaltung T3 wird eingeschaltet. Während der Steuertransistor T2 nichtleitend bleibt, wird die im Transformatorkern gespeicherte Energie in die Basis-Emitter-Strecke des gesteuerten Leistungstransistors T1 abgegeben. Nach dem Wialereinschalten des Steuertransistors T2 wird der Leistungstransistor T1 ausgeschaltet und ein neues Arbeitsspiel der Energieergänzung folgt.When the control transistor T2 is switched off, the voltage drops across the test resistor R. As a result, p changes the state at the comparator output and the transistor circuit T3 is turned on. During the control transistor T2 remains non-conductive, the energy stored in the transformer core is converted into the Output base-emitter path of the controlled power transistor T1. After this When the control transistor T2 is switched on, the power transistor T1 is switched off and a new work cycle of energy supplement follows.

In der in Fig. 3 gezeigten Schaltung ist der Leistungstransistor T1 mit der Sekundärwicklung des Steuertransformators Tr ähnlich wie in Fig. 2 verbunden. Der n p n-Steuertransistor T2 ist mit seinem Kollektor auf unteren Anschluß der Primärwicklung des Transformators Tr geschaltet. Der Prüfwiderstand Rp ist zwischen dem Emitter des Steuertransistors T2 und dem Minuspol der Versorgungsspannung UB angeordnet.In the circuit shown in Fig. 3, the power transistor is T1 connected to the secondary winding of the control transformer Tr similar to FIG. The collector of the n p n control transistor T2 is on the lower terminal of the Primary winding of the transformer Tr switched. The test resistance Rp is between the emitter of the control transistor T2 and the negative pole of the supply voltage UB arranged.

Der zusätzliche Transistorschalter T3, als p n p-Transistor ausgeführt, ist mit seinem Emitter auf den Pluspol der Versorgungsspannung UB und mit seinem Kollektor auf den oberen Anschluß der Primärwicklung des Transformators Tr geschaltet Als Komparator K wirkt ein Transistor T4, dessen Emitter mit dem Prüfwiderstand Rp,und dessen Basis mit einer Referenzspannung U0 verbunden ist. In dem betrachteten Ausführungsbeispiel wird die Referenzspannung UO als der Spannungsabfall über der Reihenschaltung aus zwei mittels eines über einen Widerstand Rb an den Pluspol der Versorgungsspannung gelegten, in Durchlaßrichtung gepolten Dioden D1 und D2 erreicht. Die Basis des Transistors T3 ist durch einen Spannungsteiler Rb, Rc gesteuert, der zur Begrenzung des Kollektorstroms des Transistors T4 dient.The additional transistor switch T3, designed as a p n p transistor, is with its emitter on the positive pole of the supply voltage UB and with its Collector connected to the upper terminal of the primary winding of the transformer Tr A transistor T4, the emitter of which is connected to the test resistor, acts as a comparator K Rp, and its base is connected to a reference voltage U0. In the considered Embodiment is the reference voltage UO as the voltage drop across the Series connection of two by means of a resistor Rb to the positive pole of the Supply voltage applied, forward-polarized diodes D1 and D2 reached. The base of the transistor T3 is controlled by a voltage divider Rb, Rc, the serves to limit the collector current of transistor T4.

Die Unterstützungsdiode Dp ist zwischen den oberen Anschluß der Primärwicklung des Transformators Tr und den Minuspol der Versorgungsspannung, die Sperrdiode Db dagegen zwischen denselben Transformatoranschluß und die Basis des Transistors T4 geschaltet. Dem Widerstand R ist ein Blockkondensator parallelgep schaltet.The support diode Dp is between the upper terminal of the primary winding of the transformer Tr and the negative pole of the supply voltage, the blocking diode Db on the other hand between the same transformer connection and the base of the transistor T4 switched. The resistor R is a blocking capacitor in parallel switches.

Die Wirkung der Schaltung nach Fig. 3 ist dieselbe wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben, mit der Ausnahme, daß das Ausschalten des Transistorschalters T3 in dem Moment erfolgt, wenn die Spannung über dem Widerstand Rp den Wert überschreitet, der um den Spannungsabfall über der Basis-Emitter-Strecke des leitenden Transistors Tq kleiner als ie Referenzspannung UO ist. Der Kondensator C trägt dazu p bei, hohe Stromimpulse beim Einschalten des Steuertransistors T2 zu erreichen, was für das schnelle Ausschalten des Leistungstransistors T1 erforderlich ist.The effect of the circuit according to FIG. 3 is the same as in connection with Fig. 2, with the exception that turning off the transistor switch T3 occurs at the moment when the voltage across the resistor Rp exceeds the value that of the voltage drop across the base-emitter path of the conductive transistor Tq is less than the reference voltage UO. The capacitor C contributes to high p To achieve current pulses when switching on the control transistor T2, what for that rapid switching off of the power transistor T1 is required.

Die Kennwerte der erfindungsgemäßen Steuerschaltung sollen so berechnet werden, daß bei niedrigster Versorgungsspannung und bei höchstem Tastgrad S max der Strom in der Primärwickmax lung des Steuertransformators im Zeitinervall (1 - d)max)T den vorbestimmten Wert erreichen kann.The characteristic values of the control circuit according to the invention are to be calculated in this way be that at the lowest supply voltage and at the highest duty cycle S max the current in the primary winding of the control transformer in the time interval (1st - d) max) T can reach the predetermined value.

Die erfindungsgemäße Steuerung ist nach dem Rücklaufprinzip mittels eines Steuertransformators verwirklicht. Die Steuerschaltung enthält einen in Reihe mit der Primärwicklung des Steuertransformators geschalteten zusätzlichen Transistorschalter T3, der vom Ausgang eines Komparators K gesteuert wird. Den Eingängen des Komparators ist eine Referenzspannung und eine dem Strom in der Primärwicklung proportionale Spannung zugeführt. Sobald der Strom in der Primärwicklunq einen vorqeschriebenen Wert erreicht, schaltet der zusätzliche Transistorschalter T3 aus, wobei die Stetigkeit des Stroms durch eine Unterstützungsdiode Dp gewährleistet wird. Auf diese Weise wird die Stabilisierung des Stroms in der Primärwicklung erreicht, und infolgedessen ist auch der Basisstrom des gesteuerten Leistungstransistors weder von der Versorgungsspannung noch von dem Tastgrad abhängig.The control according to the invention is based on the return principle a control transformer realized. The control circuit includes one in series additional transistor switch connected to the primary winding of the control transformer T3, which is controlled by the output of a comparator K. The inputs of the comparator is a reference voltage and one proportional to the current in the primary winding Voltage supplied. As soon as the current in the primary winding is a prescribed When the value is reached, the additional transistor switch T3 switches off, whereby the continuity of the current is ensured by a support diode Dp. In this way stabilization of the current in the primary winding is achieved, and as a result the base current of the controlled power transistor is neither dependent on the supply voltage still dependent on the duty cycle.

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Claims (1)

Schaltunqsanordnung zur Impulssteuerung der Basis eines Leistungstransistors, insbesondere für Schaltregler Patentanspruch: Schaltungsanordnung zur Impuissteuerung der Basis eines Leistungstransistors, insbesondere für Schaltregler, mit einem Steuertransformator, dessen Sekundärwicklung mit der Basis-Emitter Strecke des gesteuerten Leistungstransistors verbunden ist und dessen Primärwicklung mittels eines mit Signalen mit Rechteckverlauf getasteten Steuertransistors periodisch an die Versorgungsspannung gelegt wird, g e k e n n z e i c h -n e t durch einen zusätzlichen Transistorschalter (T3), der einerseits mit dem Pluspol der Versorgungsspannung (UB), andererseit3 mit dem oberen Anschluß der Primärwicklung des Steuertransformators (Tr) und dessen Basis mit dem Ausgang eines Komparators (K) verbunden ist, wobei einer der Eingänge des Komparators mit einer einen Innenwiderstand enthaltenden Referenzspannungsquelle (UO) und der zweite Eingang mit dem Emitter des Steuertransistors (T2) und mit einem Prüfwiderstand (Rp) verbunden ist, dessen zweiter Anschluß auf den Minuspol der Versorgungsspannung (UB) geschaltet ist, indem der Verbindungspunkt des zusätzlichen Transistorschalters (T3) und des Transfornatoranschlusses mit den Kathoden einer Unterstützungsdiode (D ) und einer Sperrdiode (Db) verbunden ist, p während die Anode der Unterstützungsdiode auf den Minuspol der Versorgungsspannunq und die Anode der Sperrdiode auf den ersten Eingang des Komparators geschaltet ist.Circuit arrangement for pulse control of the base of a power transistor, In particular for switching regulators Patent claim: Circuit arrangement for pulse control the base of a power transistor, especially for switching regulators, with a control transformer, its secondary winding with the base-emitter path of the controlled power transistor is connected and its primary winding by means of a square wave signal keyed control transistor is periodically connected to the supply voltage, g e k e n n n z e i c h -n e t by an additional transistor switch (T3), the on the one hand with the positive pole of the supply voltage (UB), on the other hand with the upper one Connection of the primary winding of the control transformer (Tr) and its base with the Output of a comparator (K) is connected, one of the inputs of the comparator with a reference voltage source (UO) containing an internal resistance and the second input with the emitter of the control transistor (T2) and with a test resistor (Rp) is connected, its second connection to the negative pole of the supply voltage (UB) is switched by the connection point of the additional transistor switch (T3) and the transformer connection with the cathodes of a support diode (D) and a blocking diode (Db) is connected, p while the anode of the support diode to the negative pole of the supply voltage and the anode of the blocking diode to the first Input of the comparator is switched.
DE19803027754 1979-08-15 1980-07-22 Circuit arrangement for pulse control of the base of a power transistor, in particular for switching regulators Expired DE3027754C2 (en)

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NICHTS ERMITTELT *

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