DE3147402A1

DE3147402A1 - Getastetes netzteil

Info

Publication number: DE3147402A1
Application number: DE19813147402
Authority: DE
Inventors: Takeshi Nagaokakyo Kyoto Yamada
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1980-12-01
Filing date: 1981-11-30
Publication date: 1982-06-09
Also published as: CH659353A5; JPS5795179A; JPS6047834B2; DE3147402C2; US4443838A; GB2091457A; GB2091457B

Description

OMRON TATEisi ...

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein getastetes Netzeil, das die auf eine Last zu gebende Spannung auch dann konstant hält, wenn sich die Versorgungsspannung oder die Last ändert, und richtet sich im besonderen auf ein getastetes Netzteil des Wandlertyps.

Zu getasteten Netzteilen des Wandlertyps gehören solche, die einen Sperrschwinger verwenden. Bekanntlich enthält der Sperrschwinger einen Transformator, der als Rückkopplungsschaltung dient. Die Spannung einer Gleichspannungsquelle wird auf den Sperrschwinger gegeben, in dem die Spannung zu einer Wechselspannung umgewandelt wird. Diese Wechselspannung erscheint auf der Sekundärwicklung des Transformators des Sperrschwingers. Die Wicklung ist mit einer gleichrichtenden Glättungsschaltung verbunden, durch die die Wechselspannung in eine Gleichspannung umgewandelt und auf die Last gegeben wird.

Ein solches getastetes Netzteil ist mit einer Stabilisierschaltung versehen, durch welche die auf die Last zu gebende Spannung auch bei Schwankungen der Last auf einem konstanten Wert gehalten wird. Diese Schaltung enthält einen Transistor, der mit der gleichrichtenden Glättungsschaltung und der Last dazwischenliegend in Reihe liegt. Da der Transistor gewöhnlich leitend ist, erzeugt der durch den Transistor fließende Strom einen Wärmeverlust, was zu einem verminderten Wirkungsgrad führt.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines getasteten Netzteils, das eine Gleichspannung hoher Stabilität trotz Schwankungen der Versorgungsspannung oder der Last liefert.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines getasteten Netzteils hohen Wirkungsgrads. .

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines getasteten Netzteils, das einen weiteren zulässigen Bereich von Schwankungen der Versorgungsspannung oder Last in Bezug auf

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eine stabile Ausgangsgleichspannung aufweist.

Das getastete Netzteil gemäß der Erfindung umfaßt einen Oszillator mit einem Dreipol-Steuerelement, eine mit der Ausgangsseite des Oszillators verbundene gleichrichtende Glättungsschaltung, eine Überspannungs-Feststellungseinrichtung zur Feststellung, daß die Ausgangsspannung der gleichrichtenden Glättungsschaltung einen bestimmten Wert überschritten hat, eine Einrichtung zur Feststellung eines Überstroms im Oszillator und eine Einrichtung zur Steuerung der Zeitdauer, während derer das Dreipol-Steuerelement in einem leitenden Zustand ist, durch Feststellung der Überspannung oder durch Feststellung des überstromes. Da ein Überspannungs-Feststellungssignal oder Überstrom-Feststellungssignal auf das Dreipol-Steuerelement des Oszillators gegengekoppelt wird, wird die Ausgangsglcichspannung des Netzteils auf einem konstanten Wert auch dann gehalten, wenn Schwankungen der Last oder der Versorgungsspannung vorliegen.

Vorzugsweise ist der Oszillator ein Sperrschwinger mit einem Transistor und einem Transformator, der eine Primärwicklung und eine Mitkopplungswicklung aufweist, die eine Mitkopplungsschaltung für den Transistor bilden. Die gleichrichtende Glättungsschaltung ist mit der Sekundärwicklung des Transformators verbunden. Die Uberspannungs-Feststellungseinrichtung enthält eine Leuchtdiode. Wenn die Ausgangsspannung der gleichrichtenden Glättungsschaltung den bestimmten Wert überschreitet, fließt Strom durch die Diode und bewirkt ein Aufleuchten derselben. Mit der Basis des Transistors des Sperrschwingers ist ein Phototransistor verbunden. Die Leuchtdiode und der Phototransistor bilden einen optoelektronischen Koppler. Wenn die Diode Licht abgibt, wird die Dauer der Leitung des Oszillatortransistors über den Phototransistor gesteuert. Da zwischen der gleichrichtenden Glättungsschaltung und der Last damit in Reihe liegend anders als beim herkömmlichen getasteten Netzteil kein Transistor vorhanden ist, tritt beim Netzteil gemäß der Erfindung der Wärmcverlust, der sich sonst ergeben würde, nicht

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auf, so daß ein besserer Wirkungsgrad erreicht wird. Da ferner das Überspannungs-Feststellungssignal über den optoelektronischen Koppler auf den Sperrschwinger rückgekoppelt wird, ist eine Pehlfunktion aufgrund von StörSignalen unwahrscheinlich. Der Phototransistor weist einen Basisanschluß auf, der durch das Überstrom-Feststellungssignal gesteuert wird. Dies ergibt eine verbesserte Stabilität für die Ausgangsgleichspannung in Bezug auf Schwankungen der Versorgungsspannung oder Last. Außerdem sind sogar bei einem Kurzschließen der Last der Sperrschwinger und die gleichrichtende Glättungsschaltung geschützt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind

Fig. 1 ein Schaltbild gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Wellenformdiagramm, das die Schwingung eines Sperrschwingers wiedergibt,

Fig. 3 ein Wellenformdiagramm, das die Spannungen an ver-• schiedenen Punkten dieser Ausfuhrungsform zeigt,

Fig. 4 eine Kurvendarstellung der Arbeitscharakteristik

der Ausführungsform,

Fig. 5 ein Schaltbild eines weiteren Beispiels einer über-

spannungs-Feststellungsschaltung, 30

Fig. 6 ein Teilschaltbild einer Mitkopplungs-Differenzierschaltung, die im Sperrschwinger enthalten ist und mit einem.· Phototransistor in anderer Weise verbunden ist,
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Fign. 7 Teilschaltbilder, die jeweils eine abgewandelte und 8 Ausführungsform zur Ermittelung einer überspannung mit verbesserter Empfindlichkeit zeigen, und

Fign. 9 Teilschaltbilder, die jeweils eine abgewandelte

und 10 . Ausführungsform für die Behandlung von Schwankungen der Versorgungsspannung und der Last zeigen.

Gemäß Fig. 1 umfaßt eine gleichrichtende Glättungsschaltung 1 eine Diodenbrücke 11 und einen mit den Ausgängen der Diodenbrücke 11 verbundenen Glättungskondensator 12. Die Diodenbrücke 11 ist mit Wechselspannungseingangsanschlüssen über einen Stromstöße verhindernden Widerstand 13 verbunden. Wenn die Versorgungsspannungsquelle Gleichspannung liefert, kann die Schaltung 1 auch weggelassen sein. Die Ausgangsspannung der gleichrichtenden Glättungsschaltung 1 wird auf einen Sperrschwinger gegeben.

Der Sperrschwinger besteht im wesentlichen aus einem Transistor 2, einem Transformator 3 und einer Differenzierschaltung

22. Der Transformator 3 weist eine Primärwicklung 31, eine Mitkopplungswicklung 32 und eine Sekundärwicklung 33 auf. Die Polarität der in diesen Wicklungen 31 bis 33 induzierten Spannungen ist durch schwarze Punkte angezeigt, die jeweils die gleiche Polarität darstellen. Wenn beispielsweise das mit dem schwarzen Punkt markierte Ende der Wicklung 31 auf positiver Polarität ist, dann haben die in den Wicklungen 32 und 33 induzierten Spannungen die positive Polarität ebenfalls an den mit schwarzen Punkten markierten Enden. Die Primärwicklung 31, der Transistor 2 und ein Widerstand 61 der.später noch zu bcschreibenden Überstrom-Feststellungsschaltung 6 sind in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung liegt zwischen den Ausgängen der gleichrichtenden Glättungsschaltung 1. Eine Spannungsspitzeneliminatorschaltung 26 ist der WickJung 31 parallelgcschaltet. Die Differenzierschaltung 22 umfaßt einen Kondensator 23 sowie einen Widerstand 24 und liegt zwischen der Basis

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Transistors 2 und dem einen Ende der Wicklung 32. Das andere Ende der Wicklung 32 ist mit dem negativen Anschluß der Schaltung 1 verbunden, wobei dieser Anschluß in der Regel geerdet ist. Ein Anlaßwiderstand 21 ist zwischen dem positiven Anschluß der Schaltung 1 und der Basis des Transistors 2 angeschlossen. Eine Rückwärtsvorspannungs-Verhinderungsdiode 25 ist zwischen der Basis des Transistors 2 und dem negativen Anschluß der Schaltung T angeschlossen. Mit der Sekundärwicklung 33 des Transformators 3 ist eine gleichrichtende Glättungsschaltung .4 verbunden, die eine Gleichrichtungsdiode 41 und einen Glättungskondensator 42 umfaßt.

Wenn beispielsweise eine Wechselspannungsquelle eingeschaltet wird, um die Schaltung unter Spannung zu setzen, fließt ein ■ Basisstrom für den Transistor 2 durch den Anlaßwiderstand 21 , womit ein Kollektorstrom zu fließen beginnt. Der durch die Primärwicklung 31 fließende Kollektorstrom induziert in der Wicklung 32 eine Spannung proportional zur Anstiegsgeschwindigkeit des Kollektorstroms, wobei die Spannung positive Polarität an dem mit dem schwarzen Punkt markierten Wicklungsende hat. Die in der Wicklung 32 induzierte Spannung hat zunehmende Tendenz und wird durch die Schaltung 22 differenziert und als positive Spannung auf die Basis gegeben. Dies erhöht den Basisstrom, was folglich den Kollektorstrom weiter erhöht. Infolge der über den Transformator 3 so bewirkten Mitkopplung gelangt der Transistor 2 schließlich in die Sättigung -(in den leitenden Zustand). Gleichzeitig wird zwar eine Spannung auch in der Sekundärwicklung 33 des Transformators induziert, wobei die Spannung positive Polarität an dem mit dem schwarzen Punkt markierten Wicklungsende hat, es fließt abt-r kein Strom, da die Diode 41 in Sperrichtung liegt.

Mit Sättigung des Transistors 2 wird der Kollektorstrom in der Wicklung 31 und dem Transistor 2 im wesentlichen konstant und beinhaltet keine Änderungen mehr. Dementsprechend nimmt die in der Wicklung 32 induzierte Spannung ab und wird

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schließlich zu null. Da die fortschreitend abnehmende Spannung an der Wicklung 32 der Differenzierschaltung 22 zugeführt wird, die ihrerseits ein Ausgangssignal auf die Basis des Transistors gibt, beginnt der Basisstrom abzunehmen. Dies vermindert den KoIlcktorstrom des Transistors'2 ebenfalls, wodurch eine Spannung proportional zur Abnahmegeschwindigkeit des Kollektorstroms und mit negativer Polarität an dem mit dem Punkt markierten Ende der Wicklung 32 in dieser Wicklung 32 induziert wird, was eine Abnahme des Basisstroms und damit eine weitere Verminderung des Kollektorstroms zur Folge hat. Die so über den Transformator 3 bewirkte Mitkopplungbringt schließlich den Transistor 2 in einen Sperrzustand. Gleichzeitig wird in der Sekundärwicklung 33 des Transformators 3 eine Spannung mit negativer Polarität an dem mit dem Punkt markierten Ende induziert, so daß die im Transformator 3 gespeicherte elektrische Energie über die Diode 41 freigesetzt wird und den Kondensator 42 auflädt.

Wenn der Transistor 2 aus dem leitenden Zustand herausgebracht ist, fließt kein Strom mehr durch den Transistor 2 bzw. die Wicklung 31. Dadurch nimmt die induzierte Spannung in der Wicklung 32 zu und erreicht schließlich den Wert null (weil sie an dem mit dem Punkt markierten Ende negativ ist). Das sich aus der zunehmenden Spannung an der Wicklung 32 ergebende differenzierte Ausgangsignal wird auf die Basis des Transistors 2 gegeben, mit dem Ergebnis, daß ein Basisstrom zu fließen beginnt, worauf auch ein Kollektorstrom zu fliessen beginnt. Der Transistor- 2 wird dann durch die oben beschriebene Mitkopplung erneut in die Sättigung geführt. Der Anlaßwiderstand 21, der dazu gedacht ist, das Schwingen des Sperrschwingers sanft einzuleiten, ist nicht immer notwendig. Auf diese Weise wird der Transistor 2 wiederholt in und außer Leitung gebracht, wobei jedesmal, wenn der Transistor 2 sperrt, der Kondensator 4 2 der gleichrichtenden Glättungsschaltung 4 geladen wird. Die in der Schaltung 4 gespeicherte elektrische Energie wird der Last 10 zugeführt. Wenn die LUn-

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gangswechselspannung konstant ist und die Last 10 keine Schwankungen beinhaltet, arbeitet der Sperrschwinger mit konstanter Frequenz und gibt eine konstante Spannung auf die Last 10.

Gemäß Fig. 1 ist eine Uberspannungs-Feststellungsschaltung 5 zwischen den Ausgängen der gleichrichtenden Glättungsschaltung 4 angeschlossen. Diese Schaltung 5 umfaßt eine Zener-Diode 52, einen Widerstand 53 und- eine (im folgenden als "LED" bezeichnete) Leuchtdiode 51, die alle in Reihe geschaltet sind. Andererseits ist ein einen Basisanschluß aufweisen- der Phototransistor 7 zwischen der Basis des Transistors 2 und dem negativen Anschluß der Schaltung 1 angeschlossen. Die Basis des Phototransistors 7 ist über eine Diode 62 mit dem Emitter des Transistors 2 verbunden. Eine Rückwärtsvorspannungs-Verhinderungsdiode 71 ist zwischen der Basis des Phototransistors 7 und dem negativen Anschluß der Schaltung 1 angeschlossen. Die LED 51 und der Phototransistor 7 bilden einen optoelektronischen Koppler. Die Überstrom-Feststellungsschaltung 6 umfaßt den vorgenannten Widerstand 61 und die vorgenannte Diode 62. Mit der Diode 62 kann ein weiterer Widerstand in Reihe geschaltet sein. Eine Differenzierschaltung 8 für eine Mitkopplung ist zwischen dem Kollektor des Transistors 2 und.der Basis des Phototransistors 7 angeschlossen. Die Schaltung 8 umfaßt einen Kondensator 81 und einen Widerstand 82.

Wenn beispielsweise die Impedanz der Last 10 aus irgendeinem Grund ansteigt und bewirkt, daß die Ausgangsspannung der gleichrichtenden Glättungsschaltung 4 über den durch die Zener-Diode 52 definierten Wert ansteigt, bricht die Zener-Diode 52 durch und läßt einen Strom durch die LED 51 zu, die dann Licht abgibt.-Dies bringt den Phototransistor 7 in den leitenden Zustand, mit dem Ergebnis, daß der Strom, der eigentlich in die Basis des Transistors 2 fließen würde, teilweise zum Phototransistor 7 fließt. Die Abnahme des Basisstroms des Transistors 2 verkürzt die Zeitdauer, während der der Transistor 2 leitend ist. Je höher die Ausgangsspannung der Schaltung 4 ist, desto größer ist der Strom durch die LED 51, desto kleiner ist der

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Kollektor-Emitterwiderstand des Phototransistors 7 und desto größer ist der Kollektorstrom. Infolgedessen nimmt der Basisstrom des Transistors 2 weiter ab, was die Leitzeitdauer des Transistors 2 weiter verkürzt und die im Transformator 3 ge-

.5" speicherte» eleklrischü Energie! weiter-vennLnilorL. OLe?; sankt und stabilisiert die Ausgangsspannung der Schaltung 4.

Die Fign. 3 und 4 zeigen, wie die Ausgangsspannung stabilisiert ist. Fig. 3 zeigt die beobachteten Wellenformen
für die Ko.llektorspannung V1 des Transistors 2, ■ die Spannung V2 zwischen dem Emitter des Transistors 2 und dem Widerstand 61 und die Ausgangsspannung V3 der gleichrichtenden Glättungsschaltung 4. In diesem Diagramm ist nur die Spannung V2 in
stark vergrößertem Maßstab gezeigt.Wenn der Phototransistor in Leitung gebracht ist, wird dLu Loitzeitdauer dos Ti-ansistors 2 kürzer, was eine Zunahme der Schwingungsfrequenz des Sperrschwingers zur Folge hat. Da der Kondensator 42 geladen wird, wenn der Transistor 2 sperrt, pulsiert die Spannung V3 leicht. Fig. 4 zeigt die Ausgangsspannung der Schaltung 4 und die Schwingungsfreuquenzcharakteristik des Sperrschwingers in Abhängigkeit vom Ausgangsstrom der Schaltung 4. Wenn die Impedanz der Last 10 zunimmt und der Ausgangsstrom abnimmt,
nimmt die Schwingungsfrequenz zu, mit dem Ergebnis, daß die Ausgangsspannung auf einem konstanten Wert gehalten wird.
Wenn die Versorgungswechselspannung aus irgendeinem

Grund zunimmt und einen übermäßigen Strom durch den Transistor 2 bewirkt, nimmt die Spannung V2 am Widerstand 61 zu, und diese Spannung V2 wird über die Diode 62 auf den Phototransistor 7 gegeben und bringt ihn in Leitung. Dies verkürzt ebenfalls die Leitungsdauer des Transistors 2. Mit anderen Worten, die Kollektor-Emitterimpedanz (der spezifische Widerstand)
des Transistors 2 nimmt zu und schützt den Transistor 2 vor einem übermäßigen Strom und verhindert die Sättigung des
Transformators 3. Da die Frequenz des Sperrschwingers zunimmt, nimmt die Ausgangsenergiezufuhr ebenfalls ab und vorhindert eine Zunahme der?Ausgangsspannung.

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Wenn die Impedanz der Last 10 auf einen sehr kleinen Wert abnimmt oder wenn die Last 10 kurzgeschlossen wird, trachtet ein übermäßiger Ausgangsstrom zu fließen, und ebenso trachtet der Strom.durch "den Transistor 2 zuzunehmen. Folglich wird der Phototransistor 7 leitend und der Transistor 2 nichtleitend. Die Ausgangsspannung nimmt gemäß Fig. 4 ab. Dementsprechend ist ein übermäßiger Ausgangsstrom verhindert und der Transistor 2 ebenfalls geschützt. Wenn danach das Arbeiten wieder aufgenommen wird, steigt die Ausgangsspannung nicht abrupt an, so daß die Schaltung 4 ebenfalls geschützt ist.

Die Differenzierschaltung 8 leistet die folgende Funktion. Wenn der Phototransistor 7 leitend zu werden beginnt, nimmt der spezifische Kollektor-Emitterwiderstand des Transistors 2 zu, wonach die Kollektorspannung V1 anzusteigen beginnt. Die Schaltung .8 stellt die zunehmende Änderung der Spannung V1 fest und koppelt das Ausgangssignal auf die Basis des Phototransistors 7 mit, womit das Leitendwerden des Phototransistors 7 beschleunigt wird. Wenn der Transistor 2 nach der Abgabe von Energie an der Sekundärwicklung des Transformators 3 zu leiten beginnt, nimmt umgekehrt die Kollektorspannung V1 ab. Da die abnehmende Änderung der Spannung V1 durch die Differenzierschaltung 8 auf die Basis des Phototransistors 7 als negative Spannung gegeben wird, wird dieser außer Leitung gebracht, was gestattet, daß der Transistor 2 rasch in Sättigung leitend wird. Wenn die Ausgangsspannung ansteigt oder wenn die Versorgungswechselspannung ansteigt, kommt der Phototransistor 7 in Leitung, was, wie oben beschrieben, eine Abnahme des Basisstroms des Transistors 2 bewirkt. Folglich ist wahrscheinlich, daß der Transistor 2 instabil in und außer Leitung kommt. Die Mitkopplung durch die Schaltung 8 auf den Phototransistor 7 stellt jedoch ein stabiles Schwingen des Sperrschwingers sicher. Fig. zeigt die Kollektorspannung V1 des Transistors 2. Die gezeigte Wellenform V1a -stellt die Spannung dar, wenn die Schaltung 8 vorgesehen ist, während die Wellenform Vib das in-

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stabile Schwingen bei Fehlen der Schaltung 8 darstellt. In letzterem Fall ist eine intermittierende Schwingung das Ergebnis oder ein Stillstand zwischen dem leitenden Zustand und dem nicht-leitenden Zustand des Transistors 2 wahrscheinlich, was eine größere Welligkeit verursacht. Die Schaltung 8 erhält eine stabile Schwingung aufrecht und erweitert den zulässigen Bereich für Schwankungen der F.ingangsspannung und Last.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Überspannungs-Fest-Stellungsschaltung 5. Ein Transistor 54 ist mit der LED 51, der Zener-Diode 52 und dem Widerstand 53 in Reihe geschaltet. Widerstände 55 und' 56 sind zwischen den beiden Anschlüssen der gleichrichtenden Glättungsschaltung 4 angeschlossen. Die Basis des Transistors 54 ist mit dem gemeinsamen Punkt dieser Widerstände 55, 56 verbunden. Der Emitter des Transistors 54 ist über einen Widerstand 57 mit dem positiven Anschluß der Schaltung 4 verbunden. Wenn diu Aiuiyaiujiiypannunq der Schaltung 4 ansteigt, wird der Transistor 54 in Leitung gebracht und läßt einen Strom durch die LED 51 fließen, die ihrerseits Licht abgibt.

Fig. 6 zeigt einen weiteren Aufbau der Differenzierschaltung 8 für eine Mitkopplung auf den Phototransistor 7. Der Anschluß der Schaltung 8, der in Fig. 1 mit dem Kollektor des Transistors 2 verbunden ist, ist in Fig.'6 mit der Basis des Transistors 2 verbunden. Das in der Schaltung 8 different zierte und aus der in.der Wicklung 32 induzierten Spannung sich ergebende Signal wird auf die Basis des Phototransistors 7 mitgekoppelt. Die Überstrom-Feststellungsschaltung 6 ist in der Schaltung der Fig. 6 nicht gezeigt, ebenso nicht in den Schaltungen der Fign. 7 bis TO, die noch .besprochen werden.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung zur Feststellung übermäßiger Spannungen mit verbesserter Empfindlichkeit. Der gezeigte Phototransistor 7 hat keinen Basisanschluß. Zwischen dem Ko]-lektor des Phototransistors 7 und der Basis des Transistors

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ist eine Zweirichtungsdiode 72 angeschlossen. Diese Diode 72 ist durch zwei gegensinnig gerichtete und parallel liegende Dioden, Zener-Diode oder Widerstand ersetzbar. Die Kollektorspannung des Phototransistors 7· ist um einen Wert höher, der dem Spannungsabfall der Diode 72 infolge des Basisstroms entspricht. Wenn eine übermäßige Spannung festgestellt wird, leitet der Phototransistor 7 daher schnell. Wenn die Kollektorspannung des Phototransistors 7 niedriger ist, ist ein-ausreichender Kollektorstrom nicht erreichbar, es sei denn eine ausreichende Lichtmenge fällt auf den Transistor 7 ein. Da der Strom, der durch die LED 51 fließen kann, vorgegeben ist, ist es unmöglich,einen diesen vorgegebenen Wert überschreitenden Strom durch die LED 51 zu führen, die dann keine Lichtmenge zur Erzielung eines ausreichenden Kollektorstroms für den Phototransistor 7 abgibt. Der Phototransistor 7 der in Fig. 7 gezeigten Schaltung hat jedoch eine höhere Kollektorspannung, so daß selbst bei einer geringen einfallenden Lichtmenge ein ausreichender Kollektorstrom durch den Transistor 7 fließt. Folglich spricht die Schaltung auf übermäßige Spannungen über einen weiteren Bereich an, wodurch der zulässige Bereich für Schwankungen der Versorgungsspannung und der Last vergrößert wird.

Fig. 8 zeigt eine weitere Abwandlung/ die dem gleichen Zweck wie die Schaltung der Fig. 7 dient. Mit dem Phototransistor 7 ist eine Vorspannungsschaltung 9 verbunden, die eine Reihenschaltung aus einer Diode 91 und einem Kondensator 92, die parallel zur Wicklung 32 liegt, und einen mit dem Emitter des Phototransistors 7 verbundenen Widerstand 93 enthält. Der gemeinsame Punkt der Diode 91 und des Kondensators 92 ist mit dem Emitter des Phototransistors 7 verbunden. Wenn in der Wicklung 32 eine Spannung mit der negativen Polarität an dem mit dem Punkt, markierten Ende induziert wird, wird der Kondensator 92 über die Diode 91 aufgeladen. Da die negative Spannung am Kondensator 92 auf den Emitter des Phototransistors 7 gegeben wird, hat der Phototransistor 7 eine erhöhte Poten-

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tialdifferenz zwischen seinem Kollektor und Emitter. Folglich leitet der Phototransistor schnell, auch wenn die auf ihn von der LED 51 her einfallende Lichtmenge gering ist. .

Fig. 9 zeigt eine weitere Abwandlung, die zur Überwindung von Schwankungen der Versorgungsspannung und der Last einge-. richtet ist. Die gezeigte Schaltung umfaßt die Schaltung der Fig. 8, in die noch eine weitere Zener-Diode 75 eingebaut ist. Die Zener-Diode 75 ist zwischen dar Basis des Transistors 2 und dem Emitter des Phototransistors 7 angeschlossen. Die Anode der Diode 75 ist durch die Ladung des Kondensators 92 negativ vorgespannt. Wenn infolge eines Anstiegs der Versorgungsspannung ein übermäßiger Strom fließt, wird in der Wicklung 32 eine erhöhte Spannung induziert und damit das Potential des Kondensators 92 gesenkt. Wenn die Potentialdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen der Zener-Diode 75 die Zener-Spannung überschreitet, bricht die Diode 75 durch, so daß der'Basisstrom des Transistors 2 in die Zener-Diode 75 fließen kann. Dies setzt die Leitzeitdauer des Transistors 2 herab, so daß, wie bereits beschrieben, die Ausgangsspannung konstant gehalten wird. Die Schaltung ist wirksam auch gegenüber Schwankungen der Last 10, gegenüber denen dLc Zener-Diode und der Phototransistor 7 in zwei Stufen arbeiten, was den zulässigen Bereich für Lastschwankungen erheblich vergrößert.

Fig. 10 zeigt eine weitere Verbesserung in der Schaltung der Fig. 9. Der Phototransistor 7 hat einen Basisanschluß. Die Anode der Zener-Diode 75 ist mit der Basis des Phototransistors 7 verbunden. Basis und Emitter des Phototransistors 7 sind über einen Widerstand 76 verbunden. Die Zener-Diode 75, der Phototransistor 7 und der Widerstand 76 bilden eine Verstärkungsschaltung. Wenn die Diode 75 durchbricht und Strom durchläßt, wird das Basispotential des Phototransistors 7 höher als sein Emitterpotential, so daß der Strom auch zum Phototransistor 7 fließt und den Basisström des Transistors 2 weiter vermindert.

Ki/fg

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

■1 .) Getastetes Netzteil, gekennzeichnet durch einen ein Dreipol-Steuerelement enthaltenden Oszillator, eine mit der Ausgangsseite des Oszillators verbundene gleichrichtende Glättungsschaltung (4), eine Überspannungs-Fest-Stellungseinrichtung (5) zur Feststellung, daß die Ausgangsspannung der Gleichrichtungsglättungsschaltung einen bestimmten Wert überschritten -hat, und eine Einrichtung zur Steuerung der Leitdauer des Dreipol-Steuerelements durch Feststellung der Überspannung.

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2. Netzteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung eines durch den Oszillator fließenden Überstroms, wobei die Leitdauer des Dreipol-Steuerelements auch durch die Feststellung des Überstroms gesteuert wird.
3. Getastetes Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mitkopplungsschaltung zur Stabilisierung der Schwingung des Oszillators vorgesehen ist.
4. Getastetes Netzteil, gekennzeichnet durch einen Sperrschwinger, welcher einen Transistor (2) und einen Transformator (3) mit einer Primärwicklung (31) und einer Mitkopplungswicklung (32) enthält, wobei die Wicklungen eine Mitkopplungsschaltung für den Transistor bilden, eine mit der Sekundärwicklung (33) des Transformators verbundene gleichrichtende Glättungsschaltung (4), und eine Überspannungs-Feststellungsschaltung (5), die eine Leuchtdiode (51) enthält Und zur Feststellung eingerichtet ist, daß die Ausgangsspannung der gleichrichtenden Glättungsschaltung einen bestimmten Wert überschritten hat, worauf ein Strom durch die Leuchtdiode fließt, und einen mit der Basis des Transistors des Sperrschwingers verbundenen Phototransistor (7), wobei Leuchtdiode und Phototransistor einen optoelektronischen Koppler bilden.
5. Getastetes Netzteil nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Schaltung zur Feststellung eines durch den Sperrschwinger fließenden Überstroms, wobei der Phototransistor (7) einen Basisanschluß aufweist und die Basis des Phototransistor durch ein Überstrom-Feststellungssignal steuerbar tut.
6. Getastetes Netzteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Phototransistor (7) einen Basisanschluß hat und eine Differenzierschaltung (22) zur Mit-

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kopplung der Kollektorspannung des Transistors (2) des Sperrschwingers oder der in der Mitkopplungswicklung (32) des Transformators (3) induzierten Spannung auf die Basis des Phototransistors vorgesehen ist. 5