DE3039530A1 - Uebertrager - Google Patents

Uebertrager

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Description

TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER Sony S80P142
BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Übertrager mit einem Magnetkern, der mit einer Primärwicklung umwickelt ist, mit einer ersten und zweiten Sekundärwicklung und mit elektrisch in Reihe geschalteten ersten und zweiten Wickelabschnitten einer Tertiärwicklung.
Ein derartiger Übertrager ist besonders geeignet für einen Schaltregler, weil die Tertiärwicklung unter Vermeidung eines Fotokopplers eine Steuerspannung, welche einer Spannung der Primär- und Sekundärwicklungen proportional ist, für eine Regelschaltung (PWM-Regler) liefern kann.
Bei dem bekannten übertrager ist die gelieferte Steuerspannung jedoch recht ungenau, weil die magnetische Kopplung zwischen der Tertiärwicklung und den Primär- und Sekundärwicklungen mangelhaft ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Übertrager der eingangs genannten Art im Wickelbereich so zu gestalten, daß er zur Verwendung in einem Schaltregler besser geeignet ist.
0 Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurzgefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Der erfindungsgemäße Übertrager hat die Besonderheit, daß seine beiden Sekundärwicklungen sandwichartig von einem
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ersten und einem zweiten Wickelabschnitt der Tertiärwicklung umgeben sind und ferner der erste Wickelabschnitt der Tertiärwicklung auf die Primärwicklung gewickelt ist.
Diese erfindungsgemäße Bauweise führt zu einer wesentlich besseren magnetischen Kopplung zwischen der Tertiärwicklung einerseits und der Primär- und Sekundärwicklung andererseits, so daß die von der Tertiärwicklung abnehmbare Steuerspannung den Spannungen der Primär- und Sekundärwicklungen proportional ist.
Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung, die auch den Stand der Technik enthält, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines
erfindungsgemäßen Übertragers,
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild eines mit dem erfindungsgemäßen Übertrager ausgerüsteten Schaltreglers,
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung
eines herkömmlich gewickelten Übertragers , und
Fig. 4 eine ähnliche Schnittdarstellung eines
erfindungsgemäß gewickelten Übertragers.
Der in Fig. 1 in Perspektivansicht dargestellte Übertrager für einen Schaltregler o.dgl. trägt auf einem aus Ferrit o.dgl, hergestellten Magnetkern 1 einen Spulenkörper 2, zwischen dessen Isolierflanschen 2a und 2b eine weiter unten näher beschriebene Wicklung 3 gewickelt ist.
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Ein in Fig. 2 schematisch dargestellter Schaltregler enthält den erfindungsgemäßen Transformator 10 von Fig. 1 und besitzt eingangsseitig einen Netzgleichrichter 5, der über einen Netzstecker mit einer nicht dargestellten Wechselstromquelle verbindbar ist und eine Gleichspannung abgibt, welche durch einen Kondensator 6 geglättet und über einen Schalttransistor 45 (ein/ais) in die Enden von zwei Wickelabschnitten 11a und 11b einer Primärwicklung 11 des Übertragers 10 eingespeist wird. Der Schalttransistor 45 wird durch eine aus einem Komparator 14a, Verstärker 14b und einer Treiberschaltung 14c bestehende Regelschaltung 14 so angesteuert, daß die bei durchgeschaltetem Transistor
45 in der Induktivität des Übertragers 10 angesammelte magnetische Energie im Augenblick der Abschaltung des Transistors an Wickelabschnitten 12a, 12b einer Sekundärwicklung 12 abgenommen und durch Dioden 7a und 9a in je eine positive bzw. negative Gleichspannung gleichgerichtet und über Siebglieder 7b, 9b an Ausgangsan-0 Schlüsse 7c, 9c abgegeben wird.
Eine an den Enden von Wickelabschnitten 13a, 13b einer Tertiärwicklung 13 erzeugte Spannung wird in eine positive und eine negative Spannung für die Regelschaltung 14 gleichgerichtet und dem Komparator 14a als Vergleichsspannung über Widerstände R., R„ zugeführt. Der Komparator. 14a erhält die positive Spannung über eine aus einer Diode
46 mit Kondensator 46a bestehende Gleichrichterschaltung, und über eine andere aus einer Diode 48 und einem Kondensator 47 bestehende Gleichrichterschaltung von einer Spannungsquelle eine negative Bezugsspannung V . Statt wie hier in Serie können die Primärwicklungen 11a, 11b des Übertragers auch in Verbindung mit einem separaten Schalttransistor parallel geschaltet sein.
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Ein herkömmlicher übertrager 1O für einen derartigen Schaltregler ist in Fig. 3 dargestellt. Sein auf seinem Kern 1 befestigter Spulenkörper 2 trägt sich überlappende Wicklungen. Dabei ist auf einen ersten Wickelabschnitt 11a der Primärwicklung 11 über eine Isolierschicht 15 ein erster Wickelabschnitt 13a der Tertiärwicklung 13, darauf über eine Isolierschicht 16 ein erster Wickelabschnitt 12a der Sekundärwicklung 12, darauf über eine Isolierschicht 17 ein zweiter Wickelabschnitt 12b der Sekundärwicklung 12, darüber über eine Isolierschicht 18 ein zweiter Wickelabschnitt 13b der Tertiärwicklung 13, darüber über eine Isolierschicht 19 ein zweiter Wickelabschnitt 11b der Primärwicklung 11 gewickelt, und dieser Wickelabschnitt 11b ist mit einer Isolierschicht 20 überwickelt.
Ferner sind Anschlußdrähte 21 bis 32 paarweise jeweils vom Anfang und Ende der einzelnen Wickelabschnitte 11a, 11b, 13af 13b, 12a und 12b herausgeführt und gemäß Fig.2 an vorgesehene Anschlüsse 33 bis 44 herangeführt.
Im einzelnen sind die Anschlußdrähte 21, 22 des ersten Wickelabschnitts 11a und 23, 24 des zweiten Wickelabschnitts 11b der Primärwicklung 11 über ihre Anschlüsse 33, 34, bzw. 36 in Serie zwischen der Gleichrichterschaltung 5, einerseits und dem Kollektor des Schalttransistors 45 andererseits angeschlossen.
Die Anschlußdrähte 25 ( 26, 27, 28 der ersten und zweiten Wickelabschnitte 13a und 13b der Tertiärwicklung sind über ihre Anschlüsse 37, 38, 39, 40 ebenfalls in Reihe geschaltet und ferner mit der Diode 46, dem Kondensator 47 und der Diode 48 verbunden.
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Die Anschlußdrähte 29, 30, 31 bzw. 32 des ersten und zweiten Wickelabschnitts 12a, 12b der Sekundärwicklung
12 sind über ihre Anschlüsse 42, 43 und die Dioden 7a, 9a in Reihe geschaltet und mit ihren übrigen Anschlüssen 41 bzw. 44 mit den Ausgangsanschlüssen 7c bzw. 9c verbunden.
Bei dem herkömmlichen Übertrager 10 ist die Sekundärwicklung 12 nahe dem ersten Wickelabschnitt 13a der Tertiärwicklung 13 oder der erste Wickelabschnitt 13a der
Tertiärwicklung 13 nahe dem ersten Wickelabschnitt 11a der Primärwicklung 11 gewickelt, um jeweils zwischen benachbarten Wicklungen eine gute magnetische Kopplung zu ergeben. Damit werden Störeffekte unterdrückt, die zwischen der Primärwicklung 11 und der Sekundärwicklung 12 auftreten können.
Während bei dieser bekannten Ausführung zwar das Spannungsmeßende des ersten Wickelabschnitts 13a der Tertiärwicklung
13 gut mit dem ersten Wickelabschnitt 11a der Primärwicklung 11 und dem ersten Wickelabschnitt 12a der Sekundärwicklung gekoppelt ist, besteht eine geringere magnetische Kopplung zwischen dem zweiten Wickelabschnitt 12b der Sekundärwicklung 12 und dem zweiten Wickelabschnitt 11b der Primärwicklung 11. Ein so aufgebauter übertrager 10 kann unter Umständen zu unstabilen Schaltungs- und Schwingungseigenschaften führen.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten erfindungsgemäß gewickelten übertrager 10 werden derartige Fehlermoglichkeiten durch eine verbesserte Wickelart vermieden. Nachstehend werden solche Einzelheiten, die mit Ausführung von Fig, 3 übereinstimmen, nicht noch einmal erläutert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Übertrager 10 in Fig. 4 sind mehrere Wickelabschnitte folienartig in sieben Lagen übereinander sich überlappend auf einen Spulenkörper 2 um einen Kern 1 aus Metall oder Ferrit gewickelt.
In Fig. 4 liegt über dem Spulenköper 2 unten der erste Wickelabschnitt 11a der Primärwicklung 11, darüber ist unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht 55 ein erster Unterabschnitt 13a1 des ersten Wickelabschnitts der Tertiärwicklung 13 gewickelt, darüber schließt sich über einer Isolierschicht 56 ein zweiter Wickelabschnitt 12a der Sekundärwicklung 12 an, darüber ist über einer Isolierschicht 57 ein zweiter Wickelabschnitt 12b der Sekundärwicklung 12 gewickelt, darüber liegt über einer Isolierschicht 58 ein zweiter Unterabschnitt 13a" des ersten Wickelabschnitts der Tertiärwicklung 13, darauf liegt über eine Isolierschicht 5 9 ein zweiter Wickelabschnitt 11b der Primärwicklung 11, darüber schließt sich über einer Isolierschicht 60 ein zweiter Wickelabschnitt 13b der Tertiärwicklung 13 an, und außen ist eine Isolierschicht 61 herumgewickelt.
Die Anschlußdrähte 25, 25' und 26, 26' der Unterabschnitte 13a', 13a" sind durch einen Leitungsdraht 86 verbunden.
Bei dem erfindungsgemäßen Übertrager 10 ist der erste Wickelabschnitt der Tertiärwicklung 13 noch einmal in die Unterabschnitte 13a1 und 13a" unterteilt, und zwischen beiden Unterabschnitten sind die beiden Wickelabschnitte 12ar 12b der Sekundärwicklung gewickelt. Genauer gesagt liegen die beiden Wickelabschnitte 12a, 12b der Sekundärwicklung sandwichartig zwischen den Unterabschnitten 13a1 und 13a" des ersten Wickelabschnitts der Tertiärwicklung
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Dadurch wird der Zweck erreicht, die Unterabschnitte 13a1, 13" der Tertiärwicklung dicht an die beiden Wickelabschnitte 12a und 12b der Sekundärwicklung heranzubringen und damit eine wesentlich bessere magnetische Kopplung zwischen den Abschnitten 12a und 13' einerseits und 12b und 13a" andererseits zu erreichen.
Da ferner bei dieser Ausführung der Unterabschnitt 13a1 zwischen den Winkelabschnitten 11a und 12a der Primär- und Sekundärwicklung, und der Unterabschniqt 13a" zwischen den Wxckelabschnitten 12b und 11b der Sekundär- und Primärwicklung liegt, bilden diese Unterabschnitte der Tertiärwicklung eine Art Abschirmung zwischen der Primär- und Sekundärwicklung, welche die übertragung von Störungen in beiden Richtungen unterdrückt. Da der Tertiärwicklungsabschnitt 13b eine kleine Windungszahl und einen kleineren Störpegel als die Primär- und Sekundärwicklungen hat, bildet er zusätzlich eine gute Abschirmung zwischen der Primärwicklung 11b und einem nicht 0 dargestellten Gehäuse.
Bei dem erfindungsgemäßen Übertrager ist die Sekundärwicklung sandwichartig zwischen dem in zwei Unterabschnitte unterteilten einen Wickelabschnitt der Tertiärwicklung gewickelt, und die Tertiärwicklung ist dadurch nahe an die Innenseite der Primärwicklung und die Außenseite der Sekundärwicklung herangewickelt; daraus resultiert eine verbesserte magnetische Kopplung zwischen den betreffenden Wicklungen.
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Die zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen angeorneten Unterabschnitte der Tertiärwicklung können auch als elektrostatische Abschirmung benutzt und dadurch eine elektrostatische Abschirmung zwischen den.Primär- und Sekundärwicklungen erzielt werden.
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Claims (6)

  1. PAT E NTA N WALTE
    TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER
    Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandatalres agrees pres !'Office european des brevets
    Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl-Ing. H. Steinmeister D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1
    Case: Sony S80P142 20. Oktober 1980
    Mü/Gdt/Tß
    SONY CORPORATION 7-35, Kitashinagawa 6-chome, Shinagawa-ku Tokyo, Japan
    Übertrager
    Priorität: 19. Oktober 1979, Japan, Ser.Nr. 54-135801
    PATENTANS PRÜCHE
    f 1.^übertrager mit einem Magnetkern, der mit einer Primärwicklung umwickelt ist, mit einer ersten und einer zweiten Sekundärwicklung und mit getrennten, elektrisch in Reihe geschalteten ersten und zweiten Wickelabschnitten einer Tertiärwicklung,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die erste und zweite Sekundärwicklung (12a,12b) und die Tertiärwicklung (13a) in der Form gewickelt sind, daß die erste und die zweite Sekundärwicklung (12a,12b) sandwichartig von einem ersten und einem zweiten Wickelabschnitt (13a1,13a") der Tertiärwicklung umgeben sind, und
    - der erste Wickelabschnitt (13a1) der Tertiärwicklung auf die Primärwicklung (11a) gewickelt ist.
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  2. 2. übertrager nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-, Sekundär- und Tertiärwicklungen (11a,12a,12b,13...)' jeweils durch einen Isolierkörper (55,56...) voneinander getrennt sind.
  3. 3. übertrager nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-, Sekundär- und Tertiärwicklungen (11...,12... und 13...) auf einen Spulenkörper (2) gewickelt sind, welcher sich zwischen diesen Wicklungen und dem Magnetkern (1) befindet.
  4. 4. Übertrager nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß über einen Isolierkörper
    (59) eine zusätzliche Primärwicklung (11b) auf den zweiten Wickelabschnitt (13a") der Tertiärwicklung gewickelt ist.
  5. 5. Übertrager nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß über einen Isolierkörper
    (60) eine zusätzliche Tertiärwicklung (13b) auf die zusätzliche Primärwicklung (11b) gewickelt ist.
  6. 6. Übertrager nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß diese Tertiärwicklung (13b) zur Erfassung einer Spannung herangezogen wird, die von den Spannungen der Primär^ und Sekundärwicklungen abhängig ist.
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DE19803039530 1979-10-19 1980-10-20 Uebertrager Granted DE3039530A1 (de)

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JP13580179A JPS5660004A (en) 1979-10-19 1979-10-19 Parts of insulated inductance

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DE3039530C2 DE3039530C2 (de) 1990-02-08

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JP (1) JPS5660004A (de)
AU (1) AU541352B2 (de)
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DE (1) DE3039530A1 (de)
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