DE3311539A1 - Schaltkreis fuer eine geglaettete gleichspannungsquelle - Google Patents
Schaltkreis fuer eine geglaettete gleichspannungsquelleInfo
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Description
\ -■■
Schaltkreis für eine geglättete Gleichspannungsquelle
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltkreis für eine
geglättete Gleichspannungsquelle gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Gleichspannungsqueilen werden insbesondere
für Audio-Spannungsverstärker' und dergleichen geringeren Standards ("B-class") verwendet.
Es ist ein Schaltkreis zur Erzeugung einer gleichgerichteten
und geglätteten Gleichspannung für Audio-Spannungsverstärker bekannt, wie er in Figur 1 dargestellt ist."
Eine Primärwicklung 1a eines Transformators 1 erhält von einer kommerziellen Wechselstromversorgung 2 eine Wechselspannung.
Die Wechselstrom-Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 1b wird gleichgerichtet durch einen Gleichrichter-
3^ kreis 3. Die gleichgerichtete Ausgangsspannung wird auf
einen Glättungskreis S gegeben, der zwei Kondensatoren 4, 5 enthält; diese sind zwischen einer positiven Anschlußstelle
4a und einer negativen Anschlußstelle 5b geschaltet, so daß der Kondensator 4 der Positivseite sich
an die Anschlußstelle 4a anschließt, und der Kondensator der Negativseite an der Anschlußstelle 5b endet. Die beiden
Anschlußstellen 4a, 5b sind hier definiert als- der
ι ς
positive bzw. der negative Gleichstromausgang, wie aus
der Figur .1 ersichtlich ist. Der Mittelanschluß der in .Serie geschalteten Kondensatoren 4,5 ist am Ausgang
eines Mittelanzapfungsleitkreises (center-tap lead
5. circuit) C der Sekundärwicklung 1b angeschlossen.
. Wenn der vorbeschriebene Stromversorgungskreis den Verbrauchern oder der Last die Ströme 1+ und I-, wie dargestellt,
liefert, dann fließen entsprechende Ladungsströme I und I2 der Kondensatoren 4 bzw. 5 mit Amplituden,
die grundsätzlich proportional denen der Lastströme 1+ und I- sind. Durch die Sekundärwicklung 1b des Transformators
1 fließen sowohl die Lastströme als.auch die Ladungsströme, wobei zu berücksichtigen ist, daß die
Aufladung jeder der beiden Kondensatoren 4 oder 5 jeweils der betreffenden Halbwicklung der Sekundärwicklung 1b
zugeordnet ist,, die jeweils bis zur Hittelanzapfung 5 reicht. Die betreffenden Ströme in der Sekundärwicklung
werden mit i und i9 bezeichnet (vgl. Figur 1). Ent-
sprechend ergibt sich die Amplitude des Stromes, der durch den Mittelanzapfungsleitkreis C fließt, als Differenz
der Ströme i.., i2 der Sekundärwicklung, d.h. mit
mit I1 - i . Entsprechend fließen in dar entsprechenden
Halbwicklung der Sekundärwicklung 1b, die bis zur Mittel-
- ·
anzapfung 6 reicht, Ströme, die voneinander verschieden sind. Auch wenn die Lastströme 1+ und I- gleich sind, so
sind doch die Ströme i.. und i_ in den Sekundärwicklungen
selten gleich groß, was auf den Abweichungen beruht, die
unvermeidbar zwischen den beiden Kondensatoren 4 und 5 30
bestehen, und auch auf den Abweichungen zwischen den beiden Halbwicklungen der Sekundärwicklung 1b.
Wenn dies auch aus Figur 1 nicht hervorgeht, so kann
doch vorausgesetzt werden, daß die Lasten der positiven Seite und der negativen Seite eine beträchtliche Induktanz
haben. Unter dieser und der weiteren Voraussetzung, daß
*
ν
der Mittelanzapfungsleitkreis C ausfällt oder blockiert
ist, können gefährliche Spannungsspitzen an den Kondensatoren 4 und 5 auftreten, die viel höher als die Wechselstromspitzenspannungen
der Halbwicklungen auf der Sekundärseite sind, wenn die betreffenden Lasten außerordentlich
rasche Fluktuationen aus dem einen oder anderen Grund aufweisen. Damit könnten die Kondensatoren 4 und 5
zerstört werden, die normalerweise nur für relativ geringe Maximumspannungen geschaffen sind, d.h. keinen ausreichenden
Sicherheitsfaktor haben. Jedoch ist der be- , kannte Schaltkreis gemäß Figur 1 mit einem Mittelanzapfungsleitkreis
C versehen, der. dazu dient, derartige außerordentlich hoch ansteigende Spannungen abzuleiten. Diese
Funktion ist einer der Vorzüge der bekannten Schaltung.
Bezugnehmend auf Figur 2 sei angenommen, daß der Spannungsversorgungskreis
7 als Last einen Verstärker 8 hat, um das Eingangsaudiosignal einer Signalquelle 9 zu verstärken
und den Schall mit Hilfe eines Lautsprechers 10
wiederzugeben. Falls die Frequenz des Eingangssignales
niedriger ist als die Frequenz der Stromversorgung 2 (Figur 1), dann fluktuieren die Ladeströme I. und I2
der Kondensatoren 4 bzw. 5 mit einer Frequenz, die identisch der des Eingangssignales ist, jedoch mit einer
Phasenverschiebung von 180° zu dieser. Entsprechend weisen die Ladeströme der Kondensatoren, der Strom des
Mittelanzapfungsleitkreises, der Sekundär-= und der Primärwicklung alle entsprechende Komppnenten der Eingangssignalfrequenz
auf. Aber auch dann, falls die Eingangs-
, · -
Signalfrequenz ausreichend höher ist als die Frequenz
der Stromversorgung, haben die betreffenden Ströme dennoch Amplitudenkomponenten der Eingangssignalfrequenz
wegen der Abweichungen der verschiedenen Schaltkreiselemente, wie sie bereits erörtert worden sind.
Figur 3a zeigt ein Beispiel einer 10 Hz EingangsSigna1-wellenform,
d.h. ihre Frequenz liegt wesentlich unter
331153$ I
A \
einer beispielhaft gewählten 60 Hz-Frequenz der Stromversorgung. Wird ein solches Eingangssignal durch konventionelle
Verstärker verstärkt, um einen Schall über
Lautsprecher zu reproduzieren (System gemäß Figur 2; die . 5
Lautsprecherausgangsspannung sei mit 3,162 V über einer
Impedanz von & Ohm angenommen), dann zeigt der Sekundärwicklungsstrom eine Wellenform nach Durchgang durch ein
Tiefpaßfilter, die von den Hochfrequenzkomponenten jenseits von 500 Hz befreit ist (vgl. Figur 3b). Das entsprechende
Frequenzspektrum ist gestrichelt in Figur 4
dargestellt.
Dieselbe Eingangssignalwellenform wird wiederum in Figur 5ä in Kontrast zu der Figur 5 b dargestellt, wobei
letztere die Wellenform des Stromes des Mittelanzapfungsleitkreises
ist, ebenso von den Hochfrequenzkomponenten jenseits von 500 Hz befreit. Das entsprechende Frequenzspektrum
ist gestrichelt in Figur 6 dargestellt.
·
Aus diesen tatsächlichen Meßresultaten ist daher experimentell bewiesen, daß in den Strömen der Sekundärwicklung
des Stromversorgungstransformators und des Mittelanzapfungsleitkreises nicht nur die Amplitudeninformationen
2g des Eingangssignals enthalten sind, sondern auch Signalfrequenzkomponenten,
von denen besonders auffällig die Komponenten der addierten und subtrahierten Balance-Frequenzen
sind, wie sie sich aus der Grundsignalfrequenz f1 auf der einen und aus den Harmonischen der
Stromversorgungsfrequenz f2 in gerade aufsteigender Ordnung
auf der anderen Seite ergeben.
Die Situation ist ähnlich bei dem Strom der Primärwicklung des Stromversorgungstransformators, von dem das
Frequenzspektrum gestrichelt in Figur 7 wiedergegeben ist;
es ist zu erkennen, daß sich viele Hischmodulationskomponenten ergeben, die von der Grundfrequenz f.. und von der
Stroipversorgungsfrequenz f. abzuleiten sind.
Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, enthalten
die Ströme der Primär- und Sekundärwicklung des Strom-5
versorgungstransformators, der Kondensatoren und des
Mittelanzapfungsleitkreises in derartigen bekannten Stromversorgungsschaltkreisen
nicht nur die Information der Eingangssignalamplitude, sondern auch informationen der
Signalfrequenz. Das hat zur Konsequenz, daß sich in einem
solchen Schaltkreis Störungen und Verzerrungen ergeben,1
weil derartige Signale sich entweder direkt in die Schaltkreise "einschleichen", die unmittelbar mit der Stromversorgung
verbunden sind, oder im Falle des Vorhandenseins anderer-Schaltkreise, die keine solche direkte Verbindung
haben, sich indirekt über die elektromagnetische Induktion
bemerkbar machen.
Die Erfindung hat zum Ziel, die vorbeschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Es soll eine stö-
rungs- und verzerrungsfreie Signalverstärkung möglich sein»
' . ·
Der Schaltkreis für die Gleichspannungsquelle der Erfindung
umfaßt folgende Einzelteile:
- einen Gleichrichterkreis zur Gleichrichtung einer Aus-
gangswechselspannung einer Sekundärwicklung eines Spannungsquellentransformators;
- einen Glättungskreis, der wenigstens aus einem .Glättungskondensator
auf der Positivseite und aus einem auf der Negativseite besteht, die in Serie geschaltet sind;
- einen Mit'telanzapfungsleitkreis der Sekundärwicklung, ""
der zumindest indirekt mit dem Glättungskreis verbunden
ist. " ' ■ · ":.
: ■ -
Zur Lösung gemäß Erfindung besitzt die Gleichspannungsquelle einen bidirektionalen Schaltkreis mit festlegbaren
bzw. festgelegten Schwellenwerten, der zwischen Glättungskreis und Mittelanzapfungsleitkreis geschaltet ist.
·
Bei der Gleichspannungsquelle gemäß Erfindung ist der
Strom des Mittelanzapfungsleitkreises solange blockiert, '
wie das Potential oder die Spannung zwischen dem Glättungs-j
kreis und dem bidirektionalen Schaltkreis innerhalb eines 10
Bereiches verharrt, der durch die beiden Schwellenwerte"
des bidirektionalen Schaltkreises begrenzt ist. Nonnaler-.
weise haben deshalb die beiden Glättungskondensatoren denselben Ladeweg. Die Ladeströme fließen.durch diese beiden
Kondensatoren und die beiden Abschnitte der Sekundär-15
wicklung auf beiden Seiten der Mittelanzapfung; die. genannten
Teile sind in Serie geschaltet. Da der Ladestrom in bezug auf die beiden Kondensatoren ein und derselbe
ist, enthält der Strom nur die Amplitudeninformation des
Signals, aber keine Signalfrequenzkomponenten. Das hat ' zur Folge, daß der Strom der Primär- und der Sekundärwicklung
und der Kondensatorstrora bedeutend weniger Eingangs signalfrequenz-Komponen ten enthalten. ;
Auf der anderen Seite kann jedoch das Blockieren der Stromableitung
durch den Mittelanzapfungsleitkreis zu der Zerstörung der Kondensatoren im Glättungskreis führen, falls
außerordentlich hohe Spannungssitzen, beruhend auf außergewöhnlich starken Lastfluktuationen oder dergleichen,
auftreten würden. Die Kondensatoren sind gemäß Erfindung jedoch sicher geschützt gegen eine solche Gefahr, da ein
freier Durchlaß durch den Mittelanzapfungsleitkreis durch den bidirektionalen Schaltkreis ermöglicht wird,
der unmittelbar beim Auftreten von Spannungsspitzen über dem Schaltkreis anspricht, die außerhalb des Bereiches
liegen, der durch die beiden Schwellenspannungen begrenzt ist. .. ■ , ■""·'
COPY
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Die Figuren
zeigen im einzelnen:
■
Figur 1 zeigt ein Schaltbeispiel einer konventionellen
Spannungsversorgung, wie sie bereits erläutert wurde; .
Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Audiosystems,,-.das
die Spannungsversorgung7gemäß Figur 1 als Komponente
enthält; . .
Figur 3 zeigt in synoptischer Darstellung Wellenformen
eines kontinuierlichen Niederfrequenz-Eingangssignales und von Strömen, die von der Sekundär- '
des Leistungstransformators stammen > und zwar von einem bekannten Schaltkreis gemäß
Figur 1 und von einem erfindungsgemäßen Schaltkreis gemäß Figur 8;
20
Figur 4 zeigt FrequenzSpektren beider Sekundärwicklungsströrae,
die in Figur 3 dargestellt sind;
Figur 5 zeigt Wellenformen ähnlich denen der Figur 3, 2g . jedoch von Strömen, die von dem Mittelanzapfungsleitkreis
des Leistungstransformators stammen;
Figur 6 zeigt Frequenzspektren ähnlich denen der Figur 4,
jedoch hier von Strömen, die aus dem Mittelan- ·
zapfungskreis gemäß Figur 5 stammen; 30- · .
Figur 7 zeigt FrequenzSpektren ähnlich denen der Figuren
4 und 6, aber hier von Strömen der Primärwicklung des Leistungstransformators;
Figur 8 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines
Spannungsversorgungsschaltkreises gemäß Erfindung;
Figur 9 zeigt Wellenformen ähnlich denen der Figur 5,
jedoch hier unter Verwendung einer impulsartigen Welle anstelle eines kontinuierlichen Wellensignales
gemäß Figur 5;
Figur 10 zeigt FrequenzSpektren ähnlich denen der Figur 6,
aber hier von den Strömen des Mittelanzapfungskreises , wie in Figur 9 gezeigt;
Figuren sind diagrammartige Details von Modifikationen
'-ο ' des bidirektionalen Schältkreises, der im Schaltplan
der Figur 8 verwendet wurde;
Figur 14 ist ein Teildiagramm eines Teiles "einer Schaltung
gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung-.
15
Eine typische Ausführungsform einer Netzversorgungsschaltung
gemäß Erfindung ist in Figur 8 dargestellt. Das Netz der Schaltung umfaßt:
.
einen Gleichrichterkreis 3, um die Wechselstrom-Ausgangs spannung' einer Sekundärwicklung 1b eines Transformators
1 gleichzurichten, der mit einer Stromversorgung 2 verbunden ist;
·
eine Glättungskreis S, der aus je einem Glättungskondensator 4 bzw. 5 für die Positivseite und die Negativseite
besteht, die in Serie verbunden sind";
einen gemeinsamen Leiter 12, der die negative Anschluß·
3^ stelle 4b des Kondensators 4 auf der Positivseite und"
die positive Anschlußstelle 5a den Kondensators 5 auf der Negativseite miteinander verbindet;
JJ I I O J j
- einen Mittelanzapfungsleitkreis C der Sekundärwicklung 1b;
einen bidirektionalen Schaltkreis 11 mit festgelegten
Schwellenwerten, der zwischen dem Leiter 12 und dem Mittelanzapfungsleitkreis C eingebaut ist
Eine spezifische, hier dargestellte.Ausführungsform des
bidirektionalen Schaltkreises 11 besteht aus einem Paar
IQ von Dioden Dw D2, deren Durchlaßrichtungen einander
entgegengesetzt und die parallel geschaltet sind.
Arbeitet die vorbeschriebene Schaltung mit einer Potentialoder Spannungsdifferenz über dem bidirektionalen Schaltkreis
11 und dementsprechend zwischen der Mittelanzapfung
des Transformators 1 und dem Leiter 12, der die Kondensatoren
4 und 5 verbindet, und verbleibt die Spannungsdifferenz innerhalb der beiden Schwellenwerte des Schaltkreises
11, d.h. den absoluten Werten des Spannungsabfalles (forward direction potential drop) der Dioden D1
und D2 (etwa 0,6 V), dann ist der Strom des Mittelanzapfungsleitkreises
blockiert durch die Dioden. D. und D2
und kann nicht durch diese fließen, bis die Potentialdifferenz sich aus der Blockierungsregion herausbewegt.
Dementsprechend haben die beiden Kondensatoren 4 und 5■
gemeinsam denselben Ladeweg. Der Ladestrom fließt durch die beiden Kondensatoren 4 und 5 und die beiden Abschnitte
der Sekundärwicklung 1b, die alle in Serie geschaltet sind. Da der Ladestrom demgemäß in bezug auf die beiden
Kondensatoren,4 und 5 derselbe ist, enthält dieser Strom nur die Amplitudeninformation, aber keine wesentlichen
Frequenzkomponenten des Signals. Hieraus folgt, daß die Ströme der Primär- und Sekundärwicklung, ebenso wie. der
Kondensatorstrom, ebenfalls nur die Amplitudeninformation des Signales enthalten, aber im wesentlichen keine Frequenzkomponenten
des Signals. ·
■>· ·· · O (j I I DO
Unter identischen Meßbedingungen, wie sie für den be-·■■
kannten Schaltkreis vorbeschrieben sind (Figuren 3b, 4, 5b, 6 und 7) werden.die Resultate miteinander verglichen.
Der Strom der Sekundärwicklung, wie er sich für die Schal-•5
tung gemäß vorliegender Erfindung ergibt, hat die Wellenform
gemäß Figur 3c, wobei ebenfalls die Hochfrequenzkomponenten jenseits 500 Hz entfernt worden sind. Sein
Spektrum ist in durchgezogener Linie in Figur 4 dargestellt. Vergleicht man die durchgezogene und die gestrichelte
Linie in Figur 4, so sind durch den Schaltkreis gemäß Erfindung folgende Komponenten besonders reduziert:
Die Eingangssignalgrundfrequenz f.., die summierten
und subtrahierten Uberlagerungsfrequenzen, die von der Grundfrequenz f.. auf der einen Seite und der
Frequenz der Spannungsquelle f2 auf der anderen
Seite abgeleitet sind, und zwar f.. addiert mit dem 2Q ± 2n-fachen der Frequenz f-j d.h. f2 _+ Z ,
2f2 i f-f 4f_ + f., ... (Harmonische)
Ähnlich zeigt der Strom des Mittelanzapfungsleitkreises C eine Wellenform gemäß Figur 5 c. Dieser Strom ist ebenfalls
befreit.von den Hochfrequenzkomponenten jenseits 500 Hz. Das Frequenzspektrum ist in durchgezogener Linie
■in Figur 6 dargestellt. Aus Figur 6 ist entnehmbar, daß durch die Erfindung besonders reduziert werden die Komponenten
folgender Frequenzen:
der Eingangssignalgrundfrequenz f..,
der Spannungsquellenfrequenz f„ und der Harmonischen
davon in der Folge ungerader Nummern,
und der summierten und der subtrahierten Uberlagerungs
frequenzen, wie sie sich aus der Signal-Grundfrequenz f jj auf der einen Seite und den Spannungsquellen-
frequenzen f2 und den Harmonischen davon in der Anordnung
der geraden Nummern ableiten, d.h.
*2 ± f1' 2f2 ± f2'4f2 ± fT'" ··'
■ - ' .
Wiederum in ähnlicher Weise zeigt der Strom der Transformator-Primärwicklung
hier ein Frequenzspektrum, wie es durch die durchgezogene Linie in Figur 7 dargestellt ist,
wobei besonders stark folgende Frequenzen reduziert sind: 10
Die Figuren 9 und 10 zeigen die Ergebnisse anhand der Wellenformen des Stromes des Mittelanzapfungsleitkreises
■ ■ · · .
und die dazu gehörenden Frequenzspektren, wenn ein 400 Hz-Impulssignal
(mit 8-24 Wellen) von der Signalquelle gegeben wird, die als Block 9 in dem Blockdiagramm gemäß Figur 2 dargestellt ist. Figur 9a zeigt ein spezi- .
fisches Beispiel eines solchen Eingangsimpulssignales; Figur 9b ist die sich ergebende Wellenform bei Verwendung
des bekannten Schaltkreises gemäß Figur 1. Figur 9c zeigt die Wellenform, wenn der Schaltkreis gemäß Figur 8
verwendet wird. Figur 10 ist mit durchgezogener Linie das FrequenzSpektrum des Stromes gemäß Figur. 9c dargestellt.
In gestrichelter Linie ist das des Stromes Figur 9b dargestellt.
Die den bidirektionalen Schaltkreis 11 bildenden, parallelgeschalteten
Dioden D.. und D2 lassen sofort den Strom
des Mittelanzapfüngsleitkreises hindurchfließen, sobald eine gefährliche Spannung aufgebaut ist.
. Das gilt insbesondere, wenn die Gleichspannungen des Lastausganges der positiven oder der negativen Seite außergewöhnliche
Abweichungen aufweisen, die auf Abweichungen ' der Lastbedingungen zurückzuführen sind.· Das Abfließen
geschieht sowohl von den Dioden des Gleichrichterkreises
."*■■' copy
als auch von den beiden Glättungskondensatoren, wenn die ,
positive oder negative Gleichspannungsabweichurig so groß ;
wird, daß die maximale Grenzspannung der Kondensatoren ;
oder anderer Schaltungskomponenten überschritten zu ; werden droht. Insbesondere ist das dann der Fall, wenn
die Spannungsdifferenz zwischen der Mittelanzapfung 6 und.dem Leiter 12, der die Kondensatoren 4 und 5 verbindet,
sich aus dem Bereich zwischen den Schwellenspannungen der Dioden D^ und D- herausbewegt. Auf diese Weise
schützt sie sicher die beiden Kondensatoren 4 und 5 durch Abfluß des freien Stromes durch den Mittelanzapfungsleit-
kreis. .
Zur Erzielung der beschriebenen Sicherheitsmaßnahme kann der bidirektionale Schaltkreis 11 gemäß Figur 11 konstruiert,
sein, d.h. mit einem Paar parall verbundener Segmente, wobei jedes Segment aus einer Vielzahl in
Serie verbundener Dioden D1 und D- besteht, die in jedem ]
Segment in gleicher Richtung geschaltet sind, bei denen 20· -
die Diodenschaltrichtungen der beiden Segmente aber ent- ; gegengesetzt liegen. Eine andere Ausführungsform zeigt
Figur 12, bei der eine Vielzahl in Serie verbundener j Dioden-Paare aus Dioden D-. und D^ in entgegengesetzter
Schaltrichtung zueinander geschaltet sind, wobei die 25
Paare parallel untereinander verbunden sind.
Wenn erwünscht, kann der Mittelanzapfungsleitstrom auch
limitiert werden. Der bidirektionale Schaltkreis 11 wird dazu.gemäß Figur 13 angelegt, d.h. mit einem Paar
Dioden D- und D-, die in entgegengesetzten Richtungen
orientiert parallel miteinander verbunden sind, mit einem zusätzlichen strombegrenzenden Widerstand in Serie zu
dem parallelgeschalteten Dioden-Paar.
.
In Figur 14 ist als Schaltkreis eine modifizierte Ausführung dargestellt, bei der alle die Teile weggelassen
sind, die identisch mit denen der vorbeschriebenen Aus-
COPY
• « · ■
führungsform gemäß Figur 8 sind, d.h. es sind nur die
Teile dargestellt, die. neu gegenüber der erstgenannten Ausführungsform sind.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Leiterplatte 12* vorgesehen,
die hier anstelle des elektrischen Leiters 12 getreten ist, der in der Ausführungsform gemäß Figur· 8
gewählt ist.
Die Leiterplatte 12' ist ein Erdbus (Leitungssystem zur
Signalübertragung mit mehreren Bausteinen) .oder eine
Matrixplatte, wobei diese einenendes mit der Kfegativ-Anschlußstelle 4b des Kondensators 4 auf der Positivseite
Matrixplatte, wobei diese einenendes mit der Kfegativ-Anschlußstelle 4b des Kondensators 4 auf der Positivseite
, r- und anderenendes mit der Positiv-Anschluß stelle 5a des
Kondensators 5 auf der Negativseite verbunden ist. Sie besitzt ferner Anschlüsse P ', P2 und P_, mit denen die·
betreffenden Matrix--! oder Erdleitungen des Hauptlastverstärkers
oder anderer Schaltkreise, beispielsweise der vorbeschriebenen Spannungsverstärker, verbunden werden
können.
"Wie aus Figur 14 außerdem ersichtlich ist, ist die eine
Diode D zwischen dem Mittelanzapfungsleitkreis C und
der Negativ-Anschlußstelle 4b des Glättungskondensators der Positivseite eingebaut; die Kathode der Diode D1
ist mit dem Mittelanzapfungsleitkreis C verbunden. Die andere Diode D2 ist zwischen dem Mittelanzapfungsleitkreis C und der Positiv-Anschlußstelle 5a des Glättungskondensators 5 auf der Negativseite eingebaut; die Anode der Diode ist mit dem Mittelanzapfungsleitkreis C verbunden. Es sei angemerkt, daß die Elemente, aus denen sich der bidirektionale Schaltkreis 11 zusammensetzt, wenigstens teilweise auch beliebige andere unidirektionale · Schaltelemente oder Schaltkreise anstelle von Dioden
ist mit dem Mittelanzapfungsleitkreis C verbunden. Die andere Diode D2 ist zwischen dem Mittelanzapfungsleitkreis C und der Positiv-Anschlußstelle 5a des Glättungskondensators 5 auf der Negativseite eingebaut; die Anode der Diode ist mit dem Mittelanzapfungsleitkreis C verbunden. Es sei angemerkt, daß die Elemente, aus denen sich der bidirektionale Schaltkreis 11 zusammensetzt, wenigstens teilweise auch beliebige andere unidirektionale · Schaltelemente oder Schaltkreise anstelle von Dioden
sein können; wichtig ist, daß die Schwellen- oder Durchbruchsspannung
einen einstellbaren Wert hat.
il·
Wenn die beschriebenen Schaltkreise mit einer Potentialoder Spannungsdifferenz über dem bidirektionalen Schaltkreis
11 arbeiten, d.h. zwischen der Mittelanzapfung 6 und der Negativ-Anschlußstelle 4b des Kondensators 4
auf der Positivseite oder mit der Positiv-Anschlußstelle 5a des. Kondensators 5 auf der Negativseite, und wenn diese
Spannungsdifferenz innerhalb des Blockierungsbereiches verbleibt, der durch die beiden Schwellenwerte des Schaltkreises
11 gegeben ist, dann ist der Strom des Mittel-·
.· ■
anzapfungsleitkreises blockiert durch den Schaltkreis 11,
wobei sich dadurch der anhand der Figur 8 beschriebene
Vorteil ergibt.
Wenn auf der anderen Seite die Potentialdifferenz zwischen
15· . ·
der Mittelanzapfung 6 und der Negativ-Anschlußstelle 4b des Kondensators .4 oder der Positiv-Anschlußstelle 5a des
Kondensators 5 sich aus dem Blockierungsbereich entfernt, z.B. in dem Falle, wo die besagte Potentialdifferenz über
die Schwellenspannung der Diode D1 hinausgeht, dann wird
ein gefährlich ansteigender Kondensator-Ladestrom abgeleitet und fließt frei zur Mittelanzapfung 6, wobei der
größere Teil des Stromes durch die jetzt leitende Diode D. geführt ist,wobei der Strompfad durch die Lei-'.terplatte
12' führt. Der andere Weg ist in diesem Falle blockiert durch die umgekehrt gesteuerte Diode D2*
Dementsprechend bleibt die Stromstärke I3, die durch die
Kondensatoren 4 und 5 über die Leiterplatte 12' läuft,
QQ klein und zeigt nur geringe Fluktuationen relativ zu
dem entsprechend gesteuerten Strom des Mittelanzapfungs- leitkreises, der unter der oben genannten Voraussetzung
praktisch gleich dem Strom I1 ist, der den Kondensator 4
auflädt. ■
.' .. ■
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, sind die Spannungsfluktuationen
zwischen den betreffenden Erdleitungsahschlüsssen p' , P2 und P3 der Leiterplatte 12' immer sehr
Yi
klein gehalten, um so die Spannungsverstärker oder auch Schaltkreiskomponenten, die mit dieser Erdleitung arbeiten,
nur in geringer Weise zu beeinflussen, so daß Störungen oder Verzerrungen bei den Ausgangsspannungen
überraschend stark reduziert sind.
ff
Leerseite
Claims (7)
- PatentansprücheSchaltkreis für eine geglättete Gleichspannungs- . quelle miteinem Gleichrichterkreis (3) zur Gleichrichtung einer Ausgangswechselspannung einer Sekundärwicklung (1b) eines Transformators (1),~ einem Glättungskreis (S),- der wenigstens"aus einem Glättungskondensator (4,5) auf der Positivseite und einem auf der Negativseite besteht,und
" - einem Mittelanzapfungskreis (C) der Sekundärwick- -lung, der zumindest indirekt mit dem Glättungskreis (S) verbunden ist,gekennzeichnet durcheinen bidirektionalen Schaltkreis (11) mit festlegbaren Schwellenwerten, der zwischen Glättungskreis (S) und Mittelzapfungsleitkreis (C) geschaltet ist. - 2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch'gekennzeichnet, 25daß der bidirektionale Schaltkreis (11) ein Paar Dioden (D-, D„) enthält, deren Durchlaßrichtungen einander entgegengesetzt und die parall geschaltet sind.■■'.-■
- 3. Schaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß der bidirektionale Schaltkreis (11) zusätzlich einen strombegrenzenden Widerstand (R) enthält, der dem parallel geschalteten Dioden-Paar (D1, D2) vor--" oder nachgeschaltet ist (Figur 13) .
- 4. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bidirektionale Schaltkreis (11) eine Vielzahl seriengeschalteter Dioden-Paare enthält, wobei jedes Dioden-Paar (D1, D3) in bezug auf die Durchlaßrichtung einander entgegengesetzt und parallel geschaltet, ist (Figur 12).
- 5. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bidirektionale Schaltkreis (11) ein Paar parall geschalteter Segmente enthält, die jeweils aus einer Vielzahl seriengeschalteter Dioden (D1/bzw. D2) bestehen, die in jedem Segment dieselbe Durchlaßrichtung haben, wobei jedoch von Segment zu Segment die Durchlaßrichtung der Dioden jeweils entgegengesetzt ist (Figur 11).
- 6. Schaaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bidirektionale Schaltkreis (11) folgende Komponenten umfaßt:- einen gemeinsamen Leiter (12, 12') als Komponente des Glättungskreises (S),- dessen eines Ende mit der negativen Anschlußstelle (4b) des Glättungskondensators (4) auf der Positivseiteunddessen anderes Ende mit der positiven Anschluß- __ stelle, (5a) des Glättungskondensators (5) auf der Negativseite verbunden ist,- eine Diode (D1), die zwischen dem Mittelanzapfungsleitkreis (C) und dem negativen Ausgang (4b) des Kondensators (4) der Positivseite wenigstens über den gemeinsamen Leiter (12, 12') verbunden ist, wobei die Dioden-Kathode mit dem Mittelanzapfungslei tkreis (C) verbunden ist,undeine weitere Diode (D_), die zwischen dem Mittelanzapfungsleitkreis (C) und der positiven Anschlußstelle (5a) des Kondensators (5) auf der Negativseite wenigstens über den gemeinsamen Leiter (12, 12') geschaltet ist, wobei die Dioden-Anode mit dem Mittelanzapfungsleitkreis (C) verbunden ist.
- 7. Schaltkreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Leiter eine Erdbus-Leiterplatte 12') ist (Figur 14).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4877082 | 1982-04-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE-Buch:TIETZE/SCHENK,Halbleiter-SchaltungstechnikSpringer-Verlag, 2.Auflage, 1971, S.33 * |
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