DD236631A1

DD236631A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung kleiner gleichspannungen

Info

Publication number: DD236631A1
Application number: DD27558085A
Authority: DD
Inventors: Lothar Bohr
Original assignee: Koepenick Funkwerk Veb
Priority date: 1985-04-26
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1986-06-11

Abstract

Die Erfindung dient der Stromversorgung von elektrischen Kleingeraeten. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mit der eine stabilisierte Gleichspannung direkt aus dem Wechselstromnetz ohne den Einsatz von teuren Transformatoren gewonnen werden kann und deren Volumen geringer ist als beim Einsatz von Vorschaltkondensatoren. Erfindungsgemaess wird dies dadurch geloest, dass ueber einen Einweggleichrichter und einen SIPMOS-Transistor ein Kondensator auf die gewuenschte Ausgangsspannung aufgeladen wird und eine Steuerschaltung mit einem weiteren Transistor dafuer sorgt, dass der SIPMOS-Transistor impulsweise nur im Bereich niedriger positiver Augenblickswerte der Eingangswechselspannung eingeschaltet ist. Eine Zenerdiode stabilisiert die Gleichspannung.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient der Stromversorgung von elektrischen Geräten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind einfache Schaltungen mit Brückengleichrichter und Vorschaltkondensator bekannt, die einen ungeglätteten unstabilisierten Strom liefern.

Weiterhin bekannt sind auch Schaltungen mit SIPMOS-Transistoren, die mit phasenverschobener Steuerspannung nur im Bereich kleiner Augenblickswerte der positiven Netzhalbwelle eingeschaltet werden und als Gleichrichter arbeiten.

Nachteil dieser Lösung mit Vorschaltkondensator ist das große Volumen des Kondensators auf Grund der notwendigen Spannungsfestigkeit.

Die bekannte Lösung mit SIPMOS-Transistor führt zwar zu geringerem Volumen, liefert aber keine stabilisierte Gleichspannung.

Wird eine von Netzspannungsschwankungen und Lastschwankungen unabhängige Spannung benötigt, sind bei beiden Schaltungsgruppen zusätzliche Stabilisierungsschaltungen erforderlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung, deren Volumen geringer ist als beim Einsatz von Vorschaltkondensatoren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mit der eine stabilisierte Gleichspannung direkt aus dem Wechselstromnetz ohne den Einsatz von Transformatoren gewonnen werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß über einen Einweggleichrichter und einen SIPMOS-Transistor ein Kondensator auf die gewünschte Ausgangsspannung aufgeladen wird.

Eine Steuerschaltung mit einem weiteren Transistor sorgt dafür, daß der SIPMOS-Transistor impulsweise nur im Bereich niedriger positiver Augenblickswerte der Eingangswechselspannung eingeschaltet wird. Mit Hilfe einer Zenerdiode wird eine Stabilisierung der Gleichspannung erreicht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung ieigt:

Fig. 1 —.Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Lösung

Fig.2a...2c — Spannungsverlauf an markanten Punkten der Schaltung

Über den Gleichrichter 1 liegen die positiven Halbwellen der Netzspannung am zunächst gesperrten SIPMOS-Transistor 10, am Widerstand 6 und am Spannungsteiler mit den Widerständen 2,3 und 4 an.

Der Spannungsteiler ist so bemessen, daß der Widerstand 4 auf Grund seines niedrigen Wertes zunächst vernachlässigt werden kann und das über die Spannungsteilung von den Widerständen 2 und 3 sichergestellt ist, daß der Transistor 5 für die Augenblickswerte der Spannung am Punkt D, die wesentlich über der gewünschten Ausgangsspannung liegen, gesättigt wird, das heißt, sein Kollektorpotential ist niedrig und der SIPMOS-Transistor 10 bleibt gesperrt.

Für abnehmende Spannung am Punkt D, Figur 2a, sperrt der Transistor 5 und das Kollektorpotential steigt auf die am Punkt D liegende Spannung an (Figur 2b) und schaltet den SIPMOS-Transistor 10 ein, der nun einen durch den Strombegrenzungswiderstand 9 festgelegten maximalen Ladestrom in den Kondensator 13 liefert.

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Diese Ladestromimpulse treten innerhalb jeder positiven Halbwelle entsprechend Figur 2 b zweimal auf, so daß diese Schaltungsanordnung einer Zweiweggleichrichtung entspricht. Der Stromflußwinkel kann durch die Spannungsteilung über die Widerstände 2 und 3 so festgelegt werden, daß für den geforderten Laststrom die gewünschte Ausgangsspannung auftritt. Der Widerstand 2 sowie auch der Widerstand 6 werden so hochohmig ausgelegt, daß sie nur eine geringe Verlustleistung aufnehmen. Die Diode 11 sorgt mit dem Widerstand 8 dafür, daß am Gate keine unzulässig hohe negative Spannung gegenüber dem Emitter des SIPMOS-Transistors 10 auftreten kann.

Der Kondensator 7 dient einer geringen Einschaltverzögerung des SIPMOS-Transistors 10. Damit wird beim plötzlichen Anlegen der maximalen Netzamplitude der SIPMOS-Transistor 10 im Sperrzustand gehalten, bis der hochohmig über den Widerstand 2 gesteuerte Transistor 5 in die Sättigung gesteuert ist.

Wird eine gegenüber Lastschwankungen oder Netzspannungsschwankungen stabilisierte Ausgangsspannung benötigt, so kann über eine Zenerdiode 12 die Basis des Transistors 5 in der entsprechenden Richtung beeinflußt werden. Hierzu wird die Ausgangsgleichspannung ohne Zenerdiode 12 zunächst für maximalen Laststrom und minimale Netzeingangsspannung mit dem Teilverhältnis der Widerstände 2 und 3 zunächst 20 Prozent über den Sollwert eingestellt.

Zur Einstellung der Sollspannung ist eine Zenerdiode 12 mit dem Wert der Sollspannung eingesetzt, die leitend wird und die überschüssige Spannung an Widerstand 4 aufbaut. Damit verschiebt sich das Basissteuerpotential von Transistor 5 in positiver Richtung. Der Transistor 5 verweilt langer im Sättigungszustand, wodurch sich der Stromflußwinkel für den SIPMOS-Transistor 10 verkleinert, bis die Sollspannung nach Figur 2c nahezu erreicht ist. Zur Einstellung einer definierten Gleichspannung kann der Zenerdiode 12 über einen zusätzlichen einstellbaren Spannungsteiler parallel zum Kondensator 13 ein Teil der Ausgangsspannung zugeführt werden.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung kleiner Gleichspannungen, gekennzeichnet dadurch, daß ein Netzpol (A) über einen Gleichrichter (1) und einen Strombegrenzungswiderstand (9) mit dem Kollektor eines SIPMOS-Transistors (10) verbunden ist, dessen Emitter mit einem Ausgangsanschluß (C) und dem Pluspol eines Kondensators (13) verbunden ist, während der Minuspol des Kondensators (13) an einem Netzpol (B) liegt und daß zwischen der Katode des Gleichrichters (1) und dem Netzpol (B) ein Spannungsteiler mit den Widerständen (2,3,4) liegt, an dessen Widerstand (2) die Basis eines Transistors (5) angeschlossen ist, dessen Emitter am Netzpol (B) liegt und dessen Kollektor über einen Kondensator (7) mit dem Netzpol (B) über eine Widerstand (6) mit der Katode des Gleichrichters (1) und über einen Widerstand (8) mit dem Gate des SIPMOS-Transistors (10) verbunden ist, von dem eine Diode (11) mit ihrem Anordnungsanschluß zu einem Ausgangsanschluß (C) gelegt ist.

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Erfindungsanspruch:

2. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß am Ausgangsanschluß (C) eine Zenerdiode (12) angeschlossen ist, deren Anode über den Widerstand (4) mit dem Netzpol (B) und über den Widerstand (3) mit der Basis des Transistors (5) verbunden ist.