DE3138357A1

DE3138357A1 - "transistorisierter gleichspannungswandler"

Info

Publication number: DE3138357A1
Application number: DE19813138357
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. 8019 Abersdorf Hufnagel
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1981-09-26
Filing date: 1981-09-26
Publication date: 1983-04-21

Description

Transistorisierter Gleichspannungswandler
Bei der Erfindung handelt es sich um einen Transistorisierten Gegentakt-Gleichspannungs -Transformator-Wandler.
Gleichspannungswandler der im Oberbegriff genannten Art sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt, siehe Elektronics/ April 1, 1976 S. 91f. Solche Wandler werden vorzugsweise zur Transformation von Batteriespannungen auf effizientere Pegel oder aber auch zur Wechsel/Gleichspannungsregelung eingesetzt.
Seit der Verfügbarkeit von Transistoren wird zur Steuerung des Transformators von den Möglichkeiten der Halbleitertechnologie Gebrauch gemacht, siehe Elektronics aaO. Obwohl viele der bisher bestehenden Probleme bei der Gleichspannungswandlung durch den Einsatz von Transformatoren gelöst werden konnten, ist als Hauptnachteil der jetzt angewendeten Technologie verblieben, daß es zu Schaltzeitüberlappungen kommt und die notwendige Ausregelung komplex ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Gleichspannungs-Transformator-Wander der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die elektromagnetische Verträglichkeit des Wandlers spürbar erhöht wird.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß a) auf der Primärseite zwei Induktivitäten vorgesehen sind, b) die Induktivitäten mit der Primärwicklung des Transformators verbunden sind, c) zwei Transistoren mit je einer der Induktivitäten M # nihren Emittern an Null-Potenzial geschaltet sind und d) die Basen der Transistoren mit Rechteckpulsen innerhalb der Zeit T periodisch ansteuerbar sind.
Besonders vorteihaft gegenüber dem Stand der Technik wirkt sich aus, daß die Primär- und Sekundärströme induktiv gedämpft werden. Daraus, daß beim öffnen und Schließen der Transistor-Schaltstufen keine Uberschneidungen vorhanden sind, folgt, daß der Gleichspannungswandler nach der Erfindung trotz geringstem apparativem Aufwand sehr verlustarm arbeitet.
Die Erfindung ist anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Ein Schaltbild eines Gleichspannungs-Transformator-Wandlers, Fig.2a bis 2d Spannungsverläufe an herausgehobenen Punkten der Schaltung nach Fig. 1 Gemäß Fig. 1 besteht der transistorisierte Gegentakt-Gleichspannungs-Transformator Wandler aus den Induktivitäten B 2 an denen die Eingangsspannung U1 liegt und zwischen den Punkten 1,2 geschaltetem Transformator TR, den Schaltpunkten 1,2 folgenden Transistoren T1, T2, welche mit der Emitterschaltung an Null-Potential liegen Auf der Sekundärseite des Transformators TR ist ein Gleichrichter 4 mit als Filter dienendem Kondensator 5 geschaltet, an dessen Ausgang die Ausgangsspannung U2 abnehmbar ist Die Transistoren T1 und T2 werden durch Pulse Q1 und Q2 innerhalb T periodisch an der Basis gesteuert. Unter Vernachlässigung von Verzögerungs- Anstiegs-, Speicher- und Abfallzeiten werden die Transistoren T1, T2 dadurch zeitlich paralell leitend und nichtleitend geschaltet.Im jeweiligen Abschaltpunkt entsteht an der zugehörigen Induktivität L1, L2 eine induzierte Spannung die sich zur Eingangsspannung addiert.
In den Figuren 2a bis 2b ist der Verlauf der Wechselspannung an den Schaltpunkten 1 und 2 wie er durch das gesteuerte Schalten der Transistoren T1,T2 entsteht, dargestellt. Die entsprechend Fig. 2d entstehende Wechselspannung ist symmetrisch, das heißt sie kann mit konventionellen Transformatoren transformiert werden.
Durch die Erfindungsgemäße Schaltung sind Primärseite (U1) und Sekundärseite (U2) durch die Induktivitäten L1 und L2 entkoppelt. Die elektromagnetische Verträglichkeit der Anordnung ist daher wesentlich besser als die herkömmlicher Wandler.
Durch die induktive Entkoppelung wird die Ausgangsspannung U2 stark lastabhängig, das heißt es ist eine Pulsbreiten-Spannungsregelung angebracht, mit der auch eine variierende Eingangs spannung ausgeregelt werden kann.
Die Erfassung der Ist-Wert Ausgangsspannung erfolgt potentialfrei durch einen Sensorausgang am Transformator TR in Form des Gleichrichters 4, dem eine Vollast Zeitkonstante durch den Kondensator 5 ähnlich der des Hauptlastkreises gegeben wird.
Ersichtlich kann der tç~andler nach der Erfindung auch als Gegentakt-Energiespeicher-Fnergieriickgewienungs-Trans f ormatorwandler Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche Transistorisierter Gleichspannungswandler 1. Transistorisierter Gegentakt-Gleichspannungs-Transformator-Wandler, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß a) auf der Primärseite (Eingangsspannung U1) zwei Induktivitäten (L1, L2) vorgesehen sind, b) die Induktivitäten (L1, L2) mit der Primärwicklung des Transformators (TR) verbunden sind, c) zwei Transistoren (T1, T2) mit je einer der Induktivitäten (L1, L2) verbunden und mit ihren Emittern an Null-Potential geschaltet sind, und d) die Basen der Transistoren (T1, T2) mit Rechteckpulsen (Q1, Q2) innerhalb der Zeit periodisch ansteuerbar sind, 2. Wandler nach Al, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Sekundärwicklung des Transformators (TR) mit einem Gleichrichter (4) und einem dazu paralellen Kondensator (5) verbunden ist, wobei eine Vollast-Zeitkonstante entsprechend der des Hauptlastkreises einstellbar ist.