-
Diese Erfindung bezieht sich auf eine
Stromquellenvorrichtung und insbesondere auf eine
Stromquellenvorrichtung, die auf der Sekundärseite eines Transformators als
Reaktion auf einen Ein-Aus-Betrieb eines
Hauptschaltelementes in der Primärseite des Transformators mit einem
Einschaltverhältnis eine impulsbreitenmodulierte
Ausgangsspannung erzeugt.
-
Eine Schaltmodus-Stromquellenvorrichtung, die an der
Sekundärseite eines Transformators als Reaktion auf einen
Ein-Aus-Betrieb der Primärseite des Transformators mit
einem Einschaltverhältnis eine impulsbreitenmodulierte
Ausgangsspannung erzeugt, ist entwickelt worden und wird
derzeit häufig in elektrischen Einrichtungen wie
denjenigen zur Informationsverarbeitung oder dergleichen
verwendet. Der Grund dafür liegt in der Tatsache, daß die
Schaltung für den Schaltbetrieb einer solchen
Stromquellenvorrichtung klein ausgeführt werden kann und einen
hohen Wirkungsgrad besitzt.
-
Fig. 5 zeigt einen Schaltplan einer typischen
Schaltmodus-Stromquellenvorrichtung des Standes der Technik. Eine
Gleichstromquelle 1 ist über der Primärwicklung 3a eines
Transformators 3 durch einen Schalter 2 angeschlossen.
Eine Diode 4 und ein Ausgangskondensator 5 sind in Reihe
mit der Sekundärwicklung 3b des Transformators 3
geschaltet, während eine Last 6 parallel zum Ausgangskondensator
5 geschaltet ist.
-
In der Figur zeigen schwarze Punkte die Polarität der
Wicklungen 3a, 3b des Transformators 3 an. Im Betrieb,
wenn der EIN-AUS-Zustand des Schalters 2 gesteuert wird,
wird das folgende Einschaltverhältnis D ebenfalls
gesteuert, so daß in der Sekundärwicklung 3b des Transformators
3 in Abhängigkeit vom Einschaltverhältnis D eine
impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung erzeugt wird.
-
D = (EIN-Zeit des Schalters 2)/(Wiederholperiode T)
-
Die Diode 4 richtet die Rechteckspannung gleich, während
der Ausgangskondensator 5 den gleichgerichteten Ausgang
glättet. Wenn die Spannung der Gleichstromquelle 1 durch
Ei dargestellt wird und die Spannung über dem
Ausgangskondensator 5, d.h. die Ausgangsspannung, durch Eo
dargestellt wird, kann folgendes Verhältnis abgeleitet werden.
-
Eo = (nEiD)/(1-D),
-
wobei n das Windungsverhältnis zwischen der Primär- und
der Sekundärspule des Transformators 3 ist.
-
Die obige Beziehung zwischen der Spannung der
Gleichstromquelle Ei und der Ausgangsspannung Eo ist nur
gültig, wenn die Bestandteile der Schaltung von Fig. 5, wie
der Schalter 2, die Diode 4 und der Transformator 3 sich
ideal verhalten und frei von jeglicher parasitärer
Reaktanz sind. Reale Bauteile besitzen jedoch inhärente
parasitäre Reaktanzen, ferner erzeugt der Schaltbetrieb
des Schalters 2 unausweichlich ein Rauschen. Die
Erzeugung eines solchen Rauschens wird mit Bezug auf einen
Fall beschrieben, bei dem der Schalter 2 ein
Feldeffekttransistor (FET) ist.
-
Fig. 6 zeigt eine Stromquellenvorrichtung, die ähnlich zu
der Stromquellenvorrichtung in Fig. 5 ist, außer daß der
Schalter 2 durch einen FET 7 ersetzt ist, der FET 7 und
die Diode 4 jeweils parasitäre Kapazitäten 7a bzw. 4a
(etwa einige hundert pF einige zehn nF) besitzen, und
daß die Primär- und Sekundärwicklungen 3a und 3b des
Transformators jeweils Streuinduktivitäten 3c und 3d von
jeweils ungefähr einigen uH besitzen. Insbesondere
beträgt die parasitäre Kapazität 7a zwischen Drain und
Source des FET 7 einige zehn nF bis einige hundert pF.
Die Streuinduktivitäten der Primär- und
Sekundärwicklungen 3c und 3d des Transformators 3 treten in der
Gräßenordnung von einigen uH auf.
-
Wenn der FET 7 EIN ist, wird Energie in der
Streuinduktivität 3c des Transformators 3 durch den Strom durch den
FET 7 und die Primärwicklung 3c des Transformators
gespeichert. Wenn der FET 7 AUS-geschaltet wird, wird die
in der Streuinduktivität 3c gespeicherte Energie durch
die parasitäre Drain-Source-Kapazität 7a des FET 7 in der
Form eines Stromes durch diesen abgeführt, wobei eine
Schwingung zwischen der Streuinduktivität 3c und der
parasitären Kapazität 7a verursacht wird. Eine ähnliche
Schwingung wird in der Schaltung der Streuinduktivität 3d
des Transformators 3 und der parasitären Kapazität 4a der
Diode 4 verursacht. Fig. 7A zeigt die resultierende
Spannungsschwingung über dem FET 7, während Fig. 7B die
resultierende Spannungsschwingung der Diode 4 zeigt.
-
Die Spannung einer solchen Schwingung oder Stoßspannung
aufgrund der parasitären Reaktanz ist manchmal zwei- bis
dreimal so groß wie die Spannung Ei der
Gleichstromquelle, wobei eine solche Stoßspannung für die
Schaltelemente und die Transformatorwicklungen schädlich ist. Um
das Auftreten von hohen Stoßspannungen zu verhindern,
wurden Elemente zur Unterdrückung schneller
Spannungswechsel wie etwa Dämpfungsschaltungen aus
Reihenschaltungen von Widerständen und Kondensatoren parallel zu den
Schaltelementen geschaltet.
-
Genauer besteht eines der herkömmlichen Verfahren zum
Schutz der Elemente vor Stoßspannungen, die den Betrieb
der Schaltelemente begleiten, in der Verbindung eines
Gate-Widerstandes von einigen hundert Ohm mit dem Gate
des FET, um den Anstieg der Gate-Spannung zu verlangsamen
und den Drain-Source-Widerstand des FET während des EIN-
schaltens zu verringern. Ein solcher Gate-Widerstand
unterdrückt den Spitzenwert des Stoßstromes im FET.
Andere Beispiele von herkömmlich verwendeten Verfahren
zum Schutz gegen die Stoßspannung sind die Verbindung
einer Sättigungsdrossel in Reihe mit dem FET und die
Verbindung der obengenannten Dämpfungsschaltungen o.a.
mit den Schaltelementen.
-
Die herkömmlichen Verfahren zum Schutz vor der
Stoßspannung besitzen jedoch insofern Nachteile, daß das
Auftreten der Stoßpannung nicht vollständig verhindert werden
kann und der Stromverbrauch in den Dämpfungsschaltungen
mit der Zunahme der Widerstände der Dämpfungsschaltungen
zunimmt.
-
US-4,809,148 offenbart eine Stromquelle gemäß dem
Oberbegriff des Anspruch 1.
-
Deshalb ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Stromquellenvorrichtung zu schaffen, bei der
das Auftreten von einer Stoßspannung durch eine Schaltung
von einfacher Konstruktion verhindert wird. Mit der
Erfindung wird ein hoher Leistungswirkungsgrad selbst bei
höheren Schaltfrequenzen sichergestellt.
-
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen:
eine Stromquellenvorrichtung mit einer Gleichstromquelle,
einem Transformator mit einer Primärwicklung und einer
Sekundärwicklung, einem Hauptschaltelement, das zwischen
die Gleichstromquelle und die Primärwicklung des
Transformators
geschaltet ist, einer Nebenschlußschaltung, die
parallel zum Hauptschaltelement geschaltet ist, wobei die
Nebenschlußschaltung eine Reihenschaltung mit einem
Hilfsschaltelement und einem Kondensator ist, einer
Steuerschaltung, die mit dem Hauptschaltelement verbunden
ist, um das Hauptschaltelement mit einem
Einschaltverhältnis zu betreiben, derart, daß an der Sekundärwicklung
des Transformators eine vom Einschaltverhältnis
abhängende impulsbreitenmodulierte Ausgangsspannung erzeugt
wird, wobei die Steuerschaltung außerdem mit dem
Hilfsschaltelement der Nebenschlußschaltung verbunden ist, um
das Hilfsschaltelement in den nichtleitenden Zustand zu
versetzen, wenn das Hauptschaltelement leitend ist, und
um das Hilfsschaltelement in den leitenden Zustand zu
versetzen, wenn das Hauptschaltelement nichtleitend ist,
wobei das Hilfsschaltelement und der Kondensator in der
Nebenschlußschaltung so beschaffen sind, daß die Impedanz
der Nebenschlußschaltung bei kleinen Schaltfrequenzen des
Hauptschaltelementes gering ist; dadurch gekennzeichnet,
daß:
-
die Stromquellenvorrichtung ferner versehen ist mit
wenigstens einem sekundärseitigen Schaltelement, das mit
der Sekundärwicklung des Transformators verbunden ist,
und wenigstens einer sekundärseitigen
Nebenschlußschaltung, die zum sekundärseitigen Schaltelement
parallelgeschaltet ist, wobei die sekundärseitige
Nebenschlußschaltung eine Reihenschaltung mit einem Hilfsschaltelement
und einem Kondensator ist.
-
In der vorliegenden Erfindung kann der Kondensator der
Nebenschlußschaltung eine statische Kapazität besitzen,
die mindestens zehnmal so groß ist wie die parasitäre
Kapazität des Hauptschaltelementes.
-
In der vorliegenden Erfindung kann auch der Kondensator
der sekundärseitigen Nebenschlußschaltung eine statische
Kapazität besitzen, die mindestens zehnmal so groß ist
wie die parasitäre Kapazität des sekundärseitigen
Schaltelementes.
-
Eine Stromquellenvorrichtung gemäß der Erfindung
verwendet eine Gleichstromquelle, die mit der Primärwicklung
eines Transformators über ein Hauptschaltelement
verbunden ist. Der Transformator besitzt eine Sekundärwicklung,
in der aufgrund des EIN-AUS-Betriebs des
Hauptschaltelementes eine Ausgangsspannung induziert wird. Parallel zum
Hauptschaltelement ist eine Nebenschlußschaltung
geschaltet, die eine Reihenschaltung aus einem
Hilfsschaltelement und einem Kondensator besitzt.
-
Eine Steuerschaltung ist mit dem Hauptschaltelement
verbunden, um das Hauptschaltelement mit einem solchen
Einschaltverhältnis zu betreiben (d.h. dem Verhältnis
zwischen der EIN-Zeit und der Periode der
Schaltwiederholung des Hauptschaltelementes), daß an der
Sekundärwicklung des Transformators eine impulsbreitenmodulierte
Ausgangsspannung in Abhängigkeit vom Einschaltverhältnis
erzeugt wird. Die Steuerschaltung ist auch mit dem
Hilfsschaltelement der Nebenschlußschaltung verbunden, um das
Hilfsschaltelement in den nichtleitenden Zustand zu
versetzen, wenn das Hauptschaltelement leitend ist, und
um das Hilfsschaltelement in den leitenden Zustand zu
versetzen, wenn das Hauptschaltelement nichtleitend ist.
Es existiert auch eine kurze Totzeit, wenn zwei Schalter
beide AUS sind, um Nullspannungs-Schalten zu
verwirklichen. Die Schaltverluste sind aufgrund des Nullspannungs-
Schaltens reduziert. Das Hilfsschaltelement und der
Kondensator in der Nebenschlußschaltung sind so
ausgebildet, daß die Impedanz der Nebenschlußschaltung klein ist.
-
In der Stromquellenvorrichtung der obengenannten
Konfiguration wird beim Ausschalten des Hauptschaltelementes vom
leitenden Zustand in den nichtleitenden Zustand anstelle
des Hauptschaltelementes ein Kondensator von hoher
statischer Kapazität in die Primärwicklungsschaltung des
Transformators eingesetzt, so daß das Hauptschaltelement
durch eine niedrige Impedanz kurzgeschlossen wird.
Folglich wird die Spannung über dem Hauptschaltelement unter
dem AUS-Zustand auf einem im wesentlichen konstanten
Pegel gehalten und das Auftreten der Stoßspannungen wird
im wesentlichen verhindert.
-
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei:
-
Fig. 1 ein Schaltplan einer Ausführungsform der
Stromquellenvorrichtung gemäß der Erfindung ist;
-
Fig. 2 bis Fig. 4 jeweils Schaltpläne von verschiedenen
Ausführungs formen der Stromquellenvorrichtung gemäß der
Erfindung sind;
-
Fig. 5 und Fig. 6 jeweils Schaltpläne einer
Stromquellenvorrichtung des Standes der Technik sind; und
-
Fig. 7A und Fig. 7B jeweils Graphen sind, die die über
den verschiedenen Elementen der Stromquellenvorrichtung
von Fig. 6 erzeugten Spannungsschwingungen zeigen.
-
In den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen sind 1, 10
Gleichstromquellen; ist 2 ein Schalter; sind 3, 12
Transformatoren; ist 4 eine Diode; sind 5, 14
Ausgangskondensatoren; sind 6, 15 Lasten; ist 7 ein
Feldeffekttransistor (FET) ; sind 11, 20, 32, 33, 42, 43
Hauptschaltelemente; sind 13, 21, 22, 30, 31, 40, 41 sekundärseitige
Schaltelemente; sind 16, 18, 25, 26 Kondensatoren; sind
17, 19, 23, 24, 27 Hilfsschaltelemente; sind 23, 25, 27
Schaltelemente; sind 24, 26, 28 Kondensatoren; ist 29 ein
Schaltelement; sind 33, 34 Hauptschaltelemente; sind 35,
36, 37, 38, 48, 49 Hilfsschaltelemente; sind 46, 47, 51,
52, 53, 54 Kondensatoren; und ist 50 ein Steuerelement.
-
Fig. 1 ist ein Schaltplan, der die Konfiguration einer
Ausführungsform der Stromquellenvorrichtung gemäß der
Erfindung zeigt. Ein Hauptschaltelement 11 ist zwischen
einer Gleichstromquelle 10 und der Primärwicklung 12a
eines Transformators 12 angeschlossen. In dieser
Ausführungsform ist das Hauptschaltelement 11 ein FET. Ein
sekundärseitiges Schaltelement 13 ist zwischen die
Sekundärwicklung 12b des Transformators 12 und einem
Ausgangskondensator 14 angeschlossen, wobei das sekundärseitige
Schaltelement 13 in dieser Ausführungsform eine Diode
ist. Eine Last 15 ist über dem Ausgangskondensator 14
angeschlossen. In der Erfindung ist es wichtig, das
Auftreten von Stoßspannungen zum Zeitpunkt des EIN-AUS-
Schaltens des Hauptschaltelementes 11 zu vermeiden, indem
eine Nebenschlußschaltung über dem Hauptschaltelement 11
angeschlossen wird, wobei die Nebenschlußschaltung eine
Reihenschaltung aus einem Kondensator 16 und einem
Hilfsschaltelement 17 ist. Das Hilfsschaltelement 17 ist in
der dargestellten Ausführungsform ebenfalls ein FET.
-
Vorzugsweise wird eine sekundärseitige
Nebenschlußschaltung über dem sekundärseitigen Schaltelement 13
angeschlossen, wobei die sekundärseitige Nebenschlußschaltung
eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 18 und einem
Hilfsschaltelement 19 ist. In der Ausführungsform von
Fig. 1 wird als Hilfsschaltelement 19 ein FET verwendet.
-
Das Hauptschaltelement 11 und die zwei
Hilfsschaltelemente 17, 19 sind mit einem Steuerelement 50 verbunden.
Gemäß der Erfindung ist das Steuerelement 50 so
ausgeführt,
daß, wenn das Hauptschaltelement 11 EIN-geschaltet
oder in den leitenden Zustand versetzt wird, das
Hilfsschaltelement 17 AUS-geschaltet oder in den
nichtleitenden Zustand versetzt wird, während dann, wenn das
Hauptschaltelement 11 AUS-geschaltet oder in den
nichtleitenden Zustand versetzt wird, das Hilfsschaltelement
17 EIN-geschaltet oder in den leitenden Zustand versetzt
wird. Ebenso wird, wenn das sekundärseitige Schaltelement
13 wie etwa die Diode EIN-geschaltet oder in den
leitenden Zustand versetzt wird, das Hilfsschaltelement 19 wie
etwa der FET AUS-geschaltet oder in den nichtleitenden
Zustand versetzt, während dann, wenn das sekundärseitige
Schaltelement 13 AUS-geschaltet oder in den
nichtleitenden Zustand versetzt wird, das Hilfsschaltelement 19 EIN-
geschaltet oder in den leitenden Zustand versetzt wird.
-
Die statische Kapazität des Kondensators 16 in der
Nebenschlußschaltung für das Hauptschaltelement 11, wie der
FET, ist mindestens zehnmal, vorzugsweise einige zehnmal
so groß wie die parasitäre Kapazität des
Hauptschaltelementes 11. Die statische Kapazität des Kondensators 16
kann zum Beispiel zu ungefähr 0,1 uF gewählt werden.
Ebenso ist die statische Kapazität des Kondesators 18 in
der Nebenschlußschaltung für das sekundärseitige
Schaltelement 13 wie etwa die Diode mindestens zehnmal,
vorzugsweise einige zehnmal so groß wie die parasitäre
Kapazität des sekundärseitigen Schaltelementes 13.
-
Im Betrieb wiederholt das Hauptschaltelement 11 unter der
Steuerung des Steuerelementes 50 die Schaltoperationen
mit einer gewünschten Wiederholfrequenz, wodurch in der
Sekundärwicklung 12b des Transformators 12 eine
Impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung induziert wird.
Jedesmal wenn das Hauptschaltelement 11 AUS-geschaltet oder in
den nichtleitenden Zustand versetzt wird, wird das
Hilfsschaltelement 17 EIN-geschaltet oder in den leitenden
Zustand versetzt, um das Hauptschaltelement 11 durch eine
niedrige Impedanz bei niedrigen Frequenzen
kurzzuschließen.
-
Genauer besitzt der Kondensator 16 in der
Nebenschlußschaltung für das Hauptschaltelement 11 eine statische
Kapazität, die mindestens zehnmal, vorzugsweise einige
zehnmal so groß ist wie die parasitäre Kapazität des
Hauptschaltelementes 11. Wenn das Hauptschaltelement 11
AUS-geschaltet wird und die Resonanz induziert wird, wird
die Resonanzfrequenz der Primärwicklungs-Schaltung des
Transformators 12 niedriger als allein mit der
parasitären Kapazität des Hauptschaltelementes 11. Damit sollte,
selbst wenn Resonanz zwischen dem Kondensator 16 und der
Streuinduktivität der Primärwicklung des Transformators
12a auftritt, die Resonanzfrequenz nur ungefähr ein
Zehntel oder weniger derjenigen ohne Nebenschlußschaltung
mit Kondensator 16 betragen, wobei die Spannung über dem
Hauptschaltelement 11 im wesentlichen konstant gehalten
wird.
-
Wenn das Hauptschaltelement 11 andererseits
EIN-geschaltet oder vom nichtleitenden in den leitenden Zustand
versetzt wird, wird das Hilfsschaltelement 17
AUS-geschaltet und die Spannung des Kondensators 16 wird auf
dem Wert beim Ausschalten gehalten. Dadurch wird kein
Leistungsverlust im Kondensator 16 verursacht, wenn das
Hauptschaltelement 11 leitend ist.
-
Die Nebenschlußschaltung des sekundärseitigen
Schaltelementes 13, oder eine Diode im Fall von Fig. 1,
funktioniert ähnlich. Genauer wird, wenn das sekundärseitige
Schaltelement 13 aus seinem leitenden Zustand
AUS-geschaltet wird, das Hilfsschaltelement 19 EIN-geschaltet,
um die Nebenschlußschaltung über den Kondensator 18,
welcher eine hohe statische Kapazität besitzt, zu
schließen. Somit ist, selbst wenn zwischen dem
Kondensator 18 der Nebenschlußschaltung und der Streuinduktivität
der Transformator-Sekundärwicklung 12b eine Resonanz
auftritt, die Resonanzfrequenz sehr niedrig, während die
Spannung über dem sekundärseitigen Schaltelement 13 im
wesentlichen konstant gehalten und das Auftreten von
Spitzenspannung verhindert wird.
-
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der
Stromquellenvorrichtung gemäß der Erfindung. Die zu denjenigen in
Fig. 1 gleichen Teile sind mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet. Diese Ausführungsform stellt eine
weiterentwickelte Stromquellenvorrichtung mit der
Nebenschlußschaltung der Erfindung dar. Ein Hauptschaltelement 20
ist mit der Primärseite des Transformators 12 verbunden.
Zwei sekundärseitige Schaltelemente 21 und 22 sind auf
der Sekundärseite des Transformators 12 vorgesehen; d.h.
das Schaltelement 22 ist in Reihe mit der
Sekundärwicklung 12b des Transformators geschaltet, während das
Schaltelement 21 mit der Sekundärwicklung 12b des
Transformators 12 über das Schaltelement 22 im Nebenschluß
geschaltet ist.
-
Das sekundärseitige Schaltelement 21 wird von einem
Steuerelement 50 ähnlich dem von Fig. 1 gesteuert, um auf
entgegengesetzte Weise wie das Schaltelement 20 zu
arbeiten; wenn nämlich eines der zwei Schaltelemente leitend
ist, ist das andere nichtleitend. Das andere
sekundärseitige Schaltelement 22 wird so gesteuert, daß sein Betrieb
im wesentlichen dem des Hauptschaltelementes 20
entspricht. In der weiterentwickelten
Stromquellenvorrichtung dieser Ausführungsform besitzt jedes der
Schaltelemente 20, 21, und 22 eine Nebenschlußschaltung aus einem
Kondensator 25, 26, 28 und einem Hilfsschaltelement 23,
24, 27 (zum Beispiel einem FET), das damit in Reihe
geschaltet ist. Solche Nebenschlußschaltungen sind
wirkungsvoll
bei der Verhinderung des Auftretens der
obengenannten Stoßspannung.
-
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
bei der eine Wechselspannung mittels einer
Inverterschaltung erzeugt und in einen Transformator gespeist wird,
während sekundärseitige Schaltelemente (Dioden) 30, 31
die induzierte sekundärseitige Spannung gleichrichten, um
eine Gleichstrom-Ausgangsspannung zu erzeugen. In der
Erfindung besitzt jedes der Hauptschaltelemente (d.h.
Inverterschalter) 32, 33 und der sekundärseitigen
Schaltelemente 30, 31 eine Nebenschlußschaltung, wobei die
Nebenschlußschaltungen aus einer Reihenschaltung von
Kondensatoren 46, 47, 51, 52 und damit verbundenen
Hilfsschaltelementen 35, 36, 37, 38 (zum Beispiel einem FET)
gebildet sind. Die Nebenschlußschaltungen sind bei der
Verhinderung des Auftretens von Spannungstößen zum
Zeitpunkt der Schaltoperation wirkungsvoll.
-
Fig. 4 zeigt eine weitere Stromquellenvorrichtung gemäß
der Erfindung, die ebenfalls einen Inverter umfaßt. In
dieser Ausführungsform wird eine Wechselspannung von
einer Inverterschaltung der Vollbrückenbauart erzeugt und
am Transformator angelegt, während sekundärseitige
Schaltelemente (Dioden) 40, 41 die induzierte
sekundärseitige Spannung gleichrichten, um eine
Ausgangsgleichspannung zu erzeugen. Alle Schaltelemente 35, 36, 37, 38,
48, 49 sind mit einem Steuerelement 50', das ähnlich dem
Element 50 von Fig. 1 ist, verbunden. Zwei
Hauptschaltelemente (Inverterschalter) 42 und 44 werden so gesteuert,
daß sie ein Paar bilden, wobei das eine Schaltelement
leitend ist, wenn das andere nichtleitend ist. Die
anderen beiden Schaltelemente (Inverterschalter) 43, 45
werden so gesteuert, daß sie ein ähnliches Paar bilden.
Das Steuerelement betreibt die obenbeschriebenen
Schaltelemente, wobei es die Phasendifferenz zwischen den zwei
Paaren der Hauptschaltelemente, d.h. dem Paar von 42, 44
und dem anderen Paar von 43, 45, so steuert, daß die
Impulsbreite des impulsbreitenmodulierten Ausgangs des
Transformators 12 gesteuert wird.
-
In der Ausführungsform von Fig. 4 besitzt jedes der
Hauptschaltelemente (d.h. Inverterschalter) 42, 43, 44,
45 und der sekundärseitigen Schaltelemente 40, 41 eine
Nebenschlußschaltung, wobei die Nebenschlußschaltungen
aus einer Reihenschaltung von Kondensatoren 46, 47, 48,
49, 51, 52 mit hoher Kapazität und damit verbundenen
Hilfsschaltelementen 35, 36, 37, 38, 48, 49 (zum Beispiel
einem FET) gebildet werden. Die Nebenschlußschaltungen
verhindern im wesentlichen das Auftreten von
Spannungsstößen zum Zeitpunkt der Schaltoperation.
-
Es wird hier darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht
auf die obigen Ausführungsformen beschränkt ist und
verschiedene Veränderungen und Abwandlungen möglich sind.
Zum Beispiel kann der FET, der als Schaltelement in den
dargestellten Ausführungsformen verwendet wurde, durch
einen bipolaren Transistor oder einen Thyristor ersetzt
werden.
-
Wie weiter oben genau beschrieben, wird, wenn jedes der
Hauptschaltelemente und der sekundärseitigen
Schaltelemente in den nicht leitenden Zustand AUS-geschaltet wird,
dieses mit einer Schaltung niedriger Impedanz und
niedriger Resonanzfrequenz im Nebenschluß geschaltet, wobei das
Schalten im Nebenschluß wirkungsvoll in der Verhinderung
des Auftretens von Spannungsstößen ist. Dadurch werden
der Leistungswirkungsgrad in der Stromquellenvorrichtung
verbessert und das Schaltrauschen vermindert, um die
Lebensdauer verschiedener Bestandteile der Schaltung zu
erhöhen. Weiterhin vereinfacht die Erfindung die
Anwendung einer höheren Schaltfrequenz in der
Stromquellenvorrichtung
dieser Bauart im Vergleich mit derjenigen in
herkömmlichen Stromquellenvorrichtungen.
-
Obwohl die Erfindung mit einem gewissen Grad an
Besonderheit beschrieben wurde, wurde die vorliegende Offenbarung
selbstverständlich nur anhand von Beispielen gemacht und
können eine Vielzahl von Veränderungen in Details
aufgegriffen werden, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er im
folgenden beansprucht wird, abzuweichen.