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DE2354737A1 - Schutzschaltkreis fuer einen eine induktivitaet schaltenden schalter - Google Patents

Schutzschaltkreis fuer einen eine induktivitaet schaltenden schalter

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Publication number
DE2354737A1
DE2354737A1 DE19732354737 DE2354737A DE2354737A1 DE 2354737 A1 DE2354737 A1 DE 2354737A1 DE 19732354737 DE19732354737 DE 19732354737 DE 2354737 A DE2354737 A DE 2354737A DE 2354737 A1 DE2354737 A1 DE 2354737A1
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DE
Germany
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switch
voltage
capacitor
circuit according
protection circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732354737
Other languages
English (en)
Inventor
Gary Leverne Mattson
Lawrence Peter Segar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE2354737A1 publication Critical patent/DE2354737A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
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Description

Böblingen, 26. Oktober 1973 är/fr-zi-sn
Anmelderin: International Business Machines
{ Corporation, Armorik, ti.Y. 10504
Amtl. Aktenzeichen: ' . ileuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: RO 972 001
Schutzschaltkreis für einen eine Induktivitätschaltenden Schalter "- . - ". ..
Diese Erfindung betrifft einen Schutzschaltkreis für einen "Ein/ Aus"-Schalter des durch eine Induktivität fließenden Stromes in einem Stromkreis, der eine Speisespannungsguelle enthält, zwischen deren Pole der Schalter und die Induktivität reihenförmig miteinander verbunden angeordnet sind.
Dieser erfindungsgemäße Schutzschaltkreis ist besonders zweckmäßig als überlastungsschutz bei Halbleiterschaltern anwendbar, z.B. bei Schalttransistoren, Während der Abschaltphase, in der diese Schalter vom leitenden in den Sperrzustand schalten und dabei den durch eine-Induktivität fließenden Strom unterbrechen, wirkt· auf den sich öffnenden Schalter eine von der Induktivität frei werdende Induktionsenergie ein, deren Spannung so groß sein kann, daß sie den Halbleiterschalter beschädigt, außerdem kann in der Abschaltphase im Halbleiterschalter eine solch große Verlustleistung in Wärme umgesetzt werden, welche den Halbleiterschalter überlastet. -
Unter der vorstehend erwähnten Bezeichnung Induktivität sind Magnetspulen, Drosseln, Motorwicklungen, Transformatoren und andere ähnliche Bauelemente, z.B. Relais zu verstehen.,
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Die erfindungsgemäße Schutzschaltung ist ebenfalls zur Schonung " von mechanischen Schaltern und Relaiskontakten gut geeignet. Auch diese Schaltelemente werden bei der Abschaltung einer Induktivität infolge der hohen Induktionsspannung durch Lichtbogen oder Schaltfunken einem vorzeitigen Verschleiß ausgesetzt. Um die nachteiligen Auswirkungen der bei der Abschaltung in Erscheinung tretenden Induktionsenergie zu verhindern, sind verschiedene Schutzanordnungen bekannt. So wird der Schalter beispielsweise durch ein RC-Glied überbrückt, welches beim Abschaltvorgang zunächst die Induktionsenergie teilweise im Kondensator aufnimmt und im Widerstand in Wärme umsetzt; oder in einer anderen Schutzanordnung wird das RC-Glied parallel zur Induktivität geschaltet, so daß der Induktionsstrom bei der Abschaltung zunächst den Kondensator auflädt r worauf sich anschließend diese Ladungsenergie über die Induktivität ausgleicht. '
Besondere Aufmerksamkeit ist Schaltungsanordnungen zu widmen, welche induktive Bauelemente enthalten, z\B. Transformatoren in Gleichspannungswandlern, deren relativ großer Stromfluß durch Halbleiterschalter an- und abgeschaltet wird, da bei' diesen induktiven Bauelementen bei ihrer Abschaltung eine Induktionsenergie frei wird, welche die Halbleiterschalter beschädigen kann. Ein derartiges Problem besteht insbesondere bei in Fest- ' körpertechnik ausgeführten Gleichspannungswandlern, bei denen die zu übertragende elektrische Energie zunächst als magnetischer Fluß in einem als übertrager dienenden Tranformator gespeichert wird, dessen Sekundärwicklungen nur in der Zeit Strom führen, in welcher sich der magnetische Fluß abbaut. Bei derartigen Schaltungsanordnungen bzw. Systemen entsteht bei der Abschaltung des die Induktivität durchfließenden Stromes durch den Zusammenbruch des magnetischen Feldes in der Primärwicklung des Transformators eine sehr große Induktionsspannung, deren Wert um ein Vielfaches größer sein kann als die Eingangsspannung des Stromversorgungsgerätes . ' - ' -
Diese bei der Abschaltung erzeugte Induktionsspannung ist so
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polarisiert, daß sie sich zu der Eingangsspeisespannüng des Gleichspannungswandlers addiert>■ wodurch der Halbleiterschalter einer Gesamtspannung ausgesetzt wird? durch deren Größe und Polarität er beschädigt wird. Dieses Problem wird noch dadurch verstärket , daß manche Halbleiterschalter relativ langsam schalten und daß während der Zeit, in welcher der Köllektorstrom eines Transistorschalters auf den Wert 0 absinkt/ die dabei auf den Schalter einwirkende Verlustleistung zum begrenzenden Faktor wird.
Um. zu verhüten, daß die Halbleiterschalter unzulässig hohen Indüktions- oder Abschaltspannungen ausgesetzt werden, wurden,, wie , vorstehend bereits erwähnt wurde, Schutzschaltkreise geschaffen, die sicherstellen, daß keine unzulässigen Spannungen auf die Schalter einwirken. In einigen Schutzschaltkreisen wird die während des Abschaltvorganges der Induktivität frei werdende Energie zerstreut bzw. in Bauelementen aufgezehrt, welche für diesen Zweck entsprechend ausgelegt ^iind. Dem Fachmann sind auch andere Begrenzungs- -oder .Schutzschaltkreise für induktive Schälteinrichtungen bekannt, bei denen die bei der Abschaltung frei werdende,Induktiönsenergie zunächst aufgenommen und gespeichert wird. Diese absorbierte Energie Wird später wieder dem Betriebs— Stromkreis zugeführt, wobei die Spannungshöhe der induktionsspannung auf einen zulässigen Wert verringert wird.
Während diese dem Fachmann bekannten Schutz- oder Begrenzungsschaltkreise vorwiegend so ausgelegt sind, daß sie die auf den Halbleiterschalter einwirkenden Spannungein auf den zulässigen Spannüngswert jedes speziellen Schalters begrenzen, verringern sie nicht die Verlustleistung, welcher' ein Halbleiterschalter während der Abschaltphase eines Schaltvorganges ausgesetzt ist. Während der Halbleiterschalter in der Abschaltphase vom leitenden in den gesperrten Zustand schaltet und dadurch seinen Widerstand erhöht, bewirkt die· im Halbleiterschalter in Wärmeν umgesetzte Verlustleistung, insbesondere bei einer großen Schaltfrequenz eine überhitzung und Zerstörung des Halbleiterschalters.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schutzschaltkreis für einen eine-Induktivität schaltenden Schalter zu schaffen, der gewährleistet, daß der Schalter während eines Abschaltvorganges, in dem er vom leitenden in den gesperrten Zustand schaltet, nicht einer unzulässig hohen Spannung ausgesetzt wird, und daß während dieser Abschaltzeit die den Schalter beanspruchende Verlustleistung den zulässigen Begrenzungswer-t nicht überschreitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schalter durch einen aus einem Kondensator und einer Drossel gebildeten Reihenresonanzzweig überbrückt ist, wobei der Kondensator an den^Verbindungspunkt des Schalters mit der Induktivität angeschlossen ist, und daß der Resonanzzweig eine Diode enthält, die so angeordnet ist, daß sie nach der Schließung des Schalters in einem Schwingzyklus die Umladung des geladenen Kondensators auf eine entgegengesetzte Polarität ermöglicht und anschließend dessen Entladung blockiert.
Bei dem erfindungsgemäßen Schutzschaltkreis wird, wenn als Schalter ein Schalttransistor verwendet wird, während des Abschaltvorganges die Spannungsänderung am Kollektor eines Schalttransistors dadurch begrenzt, daß der Induktionsstrom, welcher bei der Unterbrechung des die Induktivität und den Transistor durchfließenden Betriebsstromes durch die Induktionswirkung entsteht, in einen Speicher geleitet wird. Dieser Stromspeicher ist ein Kondensator, der in dem Zeitpunkt, in dem der Halbleiterschalter vom Leit- in den Sperrzustand schaltet und dabei den die"Induktivität durchfließenden Betriebsstrom unterbricht, bereits eine elektrische Ladespannung aufweist, die gleich ist der Induktionsspannung, welche an der abzuschaltenden Induktivität auftritt. Durch den von der Induktivität erzeugten und in den Kondensator fließenden Induktionsstrom wird der Kondensator aufgeladen, so daß dessen Ladespannung nach dem Abklingen des Induktionsstromes eine entgegengesetzte Polarität aufweist als zu Beginn des Ladevorganges. Wenn anschließend der Halbleiterschalter wieder in den Leltzu-
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stand geschaltet wird, verbindet er den Kondensator mit einer Drossel, wodurch,ein Resonanzkreisentsteht. Dieser Resonanzkreis ist mit einer damit in Reihe geschalteten Diode versehen, so daß er nur einen halben:Schwingzyklus ausführen kann. Sobald der Halbleiterschalter leitend wird, beginnt der halbe Schwingzyklus des Resonanzkreises und es erfolgt eine Umladung des Kondensators derart, daß sich dieser auf eine entgegengesetzte .Polarität auflädt und er wieder als Stromspeicher für den Induktionsstrom dienen kann, welcher bei der nächsten Abschaltung_ der Induktivität auftritt. ."-.'..
Der in den Kondensator fließende Induktionsstrom erhöht langsam den Anstieg der Ladespannung, die auch am gesperrten Halbleiterschalter anliegt. Die !Kapazität des Kondensators ist so gewählt, daß die vom Induktionsstrom erzeugte Kondensatorlädung keinen größeren Spannungswert aufweist als der für den Halbleiterschalter festgelegte zulässige Spannungswert,
Der erfindungsgemäße Schutzschaltkreis für Schalter, die den Strom in einer Induktivität "Ein- und Aus" schalten, wird nachstehend in seiner Grundform und in einer- zweckmäßigen Weiterbildung an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen, Fig. bis 6, beschriebenϊ Dieses Äusführungsb'eispiel offenbart gleich", zeitig eine vorteilhafte Anwendung eines erfindungsgemäßen Schutzschaltkreises in einem Gleichspannungswandler eines inFestkörper technilc ausgeführten Stromversorgungsgerätes. Von den Figuren stellen dar: - -
Fig. 1 „- das Schaltschema eines Gleichspannungswandlers ·
in einem Stromversorgungsgerät,, der eingangsseitig einen erfindungsgemäßen Sehutzschaltkreis für einen Halbleiterschalter aufweist,
Fig. 2 ' das Schaltschema eines Schutzschaltkreises ,
nach Fig. 1, der- alternativ mit einer'zweckmäßigen zusatzeinrichtung versehen ist,
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Flgn, 3a~3f vereinfachte Schaltbilder des Schutzschaltkreises, in denen an verschiedenen Punkten in Abhängigkeit von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten während eines Betriebszyklusses die Polarität der Spannungen und die Richtung der Stromflüsse eingetragen sind,
Fig. 4 ein Spannungsdiagramm, aus dem zu ersehen ist,
welchen Spannungswerten ein Halbleiterschalter während eines Betriebszyklusses ausgesetzt ist,
Pign. 5 und 6 schematische· Strom- und Spannungskurven, welche
den Effekt zeigen, der sich ergibt/ wenn der Reihenresonanzkreis des Schutzschaltkreises nach der Fig. 1 durch eine Zusatzspannung vorgespannt wird, -·*
Das in der Fig. 1 schematisch dargestellte Schaltbild eines Gleichspannungswandlers von einem Stromversorgungsgerät enthält eingangsseitig den Schutzschaltkreis für einen Halbleiterschalter. Zur Lieferung der elektrischen Energie ist eine Gleichspannungsquelle vorgesehen, deren Pole (+V, -V) mit den beiden Eingangsanschlüssen 1 und 2 des Spannungswandlers verbunden sind. Der Spannungswandler enthält einen Transformator 4, dessen Primärwicklung 3 in Reihe mit einem Halbleiterschalter 16 van die Eingangsanschlüsse 1 und 2 angeschlossen ist. Der Transformator 4 ist mit zwei Sekundärwicklungen 6 und 7 versehen, von denen jeweils ein-Ende mit Masse verbunden ist, während die anderen Enden der Sekundärwicklungen zu einer Diode 8 und 9 führen, die mit den Ausgangsanschlüssen IO und 11 des Wandlers verbunden sind. Zwischen jedem AusgangsanschluS 10, 11 und Masse ist jeweils ein Filterkondensator 13, 14 geschaltet.
Der Wicklungssinn bzw. die Polarität der drei Wicklungen 3,6,7 des Transformators 4 und die Polarität der Dioden- 8, 9 sind zueinander angepaßt und so gewählt, daß die Dioden 8, 9 sich nur
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im Leitzustand befinden, wenn" sich der magnetische'Fluß des . Transformators-4 verringert, d.h., es besteht nur in der Zeit, in welcher sich der magnetische Fluß des Tranformators 4 abbaut, ein Stromfluß-von der Sekundärwicklung 6 durch die Diode-8 bzw. von der Diode 9 zur Sekundärwicklung 7. Der Wicklungssinn der Pri~ märwicklung 3 ist so gewählt, daß diese Spule an ihrem einen Ende, welches in der Fig. 1 durch einen Punkt bezeichnet ist, ein positives Potential gegenüber dem anderen Spulenende- auf v/eist, wenn vom positiven .Eingangs-Anschlußpunkt 1 eira-Strom durch die Primärwicklung 3 und den Halbleiterschalter 16 zum negativen Eingangs-Anschlußpunkt 2 fließt. Auch bei den beiden Sekundärwicklungen 6 und 7 bezeichnet ein schwarzer Punkt-das Ende der Spule, welches gegenüber dem anderen Ende positiv ist, wenn durch die Primärwicklung 3 ein Strom in der angegebenen Richtung fließt. Wie die Fig. 1 zeigt, ist bei der Sekundärwicklung 6 das positive Ende der Spule mit Masse verbunden und die mit dieser Sekundärspule 6 verbundene Diode ist so angeordnet, daß sie sich in Sperrichtung befindet. Bei der Sekundärwicklung 7 liegt das negative Spulenende auf Massepotential und an das positive Spulenende ist die Diode 9 so angeschlossen, daß sie sich ebenfalls im Sperrzustand befindet. Bei dieser Schaltungsanordnung kann bei einem Stromfluß durch die Primärwicklung 3 durch die Sekundärwicklungen 6 und_7 kein Strom fließen, weil die beiden Dioden 8 und 9 sich während dieser Betriebsperiode im Sperrzustand befinden. - * '
Da in der Zeit, in welcher ein Strom.von der elektrischen Energiequelle durch die Pimärwicklung 3 fließt, in den beiden Sekundärwicklungen 6 und 7 kein Strom fließen kann, weil die _-' beiden Dioden 8 und 9 sperren, wird die an die Primärwicklung 3 gelieferte elektrische Energie in Form eines magnetischen Flusses im Kern des Transformators 4 gespeichert. Wenn! der Halbleiterschalter 16 in den Sperrzustand schaltet, d.h. öffnet, und dadurch den Primärstrom unterbricht, bricht auch das magnetische Feld des Transformators 4 zusammen, d.h. der magnetische Fluß\ baut sich ab, wodurch sich inden beiden Sekundärwicklungen 6
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und 7 die Polarität der induzierten Spannungen umkehrt. Nach der Abschaltung des Primärstromes weisen die mit einem Punkt bezeichneten Enden der beiden Sekundärwicklungen 6 und 7 eine negative Polarität gegenüber den anderen Spulenenden auf, dadurchsind auch die beiden Dioden 8, 9 in Leitrichtung vorgespannt, so daß jeweils ein Strom durch die beiden Sekundärwicklungen 6, 7 fließen kann.
Der Halbleiterschalter 16, welcher bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Transistor besteht, wird indirekt von drei Steuer-Schaltkreisen 18, 19, 20 betätigt, welche verschiedenen Funktionen oder Zuständen des Stromversorgungsgerätes zugeordnet sind, und diese repräsentieren. Diese drei Steuerschaltkreise 18, 19, bestehen aus einem Spitzenstrom-Detektor 18 einem Flußabnahmedetektor 19 und einem Spannungsregler 20. Die Ausgänge dieser Steuerschaltkreise 18, 19, 20 sind jeweils mit dem Basisanschluß eines zugeordneten Transistors 21, 22., 23 verbunden. Diese drei einzeln ansteuerbaren Transistoren 21, 22, 23 sind zueinander parallelgeschaltet und sie bilden einen ODER-Schaltkreis, dessen Ausgang mit der Basis eines anderen·Transistors 25 verbunden ist und der, sobald ein Transistor 21, 22> 23 eines Steuerschaltkreises 18, 19, 2O leitend wird, an die Basis dieses Transistors 25 eine Vorspannung legt, so daß dieser Transistor 25 in den Sperrzustand schaltet. Durch die Sperrung des Transistors 25 ändert sich das Potential an der Basis eines Treibertransistors 26, so daß auch dieser sperrt und den Stromfluß durch die Primärwicklung 30 eines Transformators 31 unterbricht. Wenn durch die Primär- .. wicklung 30 des Transformators 31 kein Strom fließt, dann fließt auch in der Sekundärwicklung 32 dieses Transformators 31 kein Strom. Diese Sekundärwicklung 32 ist serial über einen Widerstand 33 mit der Basis des Schalttransistors 16 verbunden und mit ihrem anderen Ende mit dem Emitter dieses" Schalttransistors 16. Dieser Schalttransistor 16 befindet sich im Sperrzustand, oder in anderen Worten ausgedrückt, er ist geöffnet, wenn kein Strom durch die Sekundärwicklung 32 des Transformators 31 fließt.
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Die vorstehend kurz erwähnte Schaltungsanordnung bildet einen ODER-Schaltkreis mit drei Eingängen, dessen Ausgängssignal den. Halbleiterschalter 16 sperrt, wenn einer der·drei den Steuerschaltkreisen zugeordneten Transistoren21< 22, 23 leitend ist. Sind jedoch-die Kriterien der drei Steuer schaltkreise. 18., 19, erfüllt, dann sind die Transistoren 21*, 22, 23 gesperrt und der Halbleiterschalter 16 befindet sich im Leitzustand. Mit Hilfe des Steuerschaltkreises "Spitzenstrom-Detektor 18" wird indirekt durch die Messung der in der Sekundärwicklung 7 induzierten Spannung ermittelt, ob in der Primärwicklung 3 des Transformators ein Strom fließt.*In den Zeitabschnitten, in denen ein Primärstrom fließt, wird durch die in der Sekundärwicklung .7, induzierte Spannung über einen Vorwiderstand 37^schubweise ein Kondensator 36 aufgeladen. Parallel zu.dem RC-Ladezweig ist ein zweiter Zweig angeordnet, der zwei Dioden 38, 39 enthält, welche sich durch die in der Sekundärwicklung 7 induzierte Spannung im Sperrzustand befinden. Die Ladespannung des Kondensators 36 liegt an dem einen Eingang 41 eines Differentialverstärkers 42, an dessen anderem Eingang 43 eine*Bezugsspannung anliegt. Wenn die Ladespannung am Eingang 41 auf den gleichen Wert angestiegen ist wie j3ie am Eingang 43 anliegende Bezugsspannung, dann erzeugt der Differentialverstärker 42 an seinem Ausgang 44 ein positives Signal, durch welches der Transistor 21 in den Leitzustand und dadurch der Transistor 25 in den Sperrzustand geschaltet werden.
Die Kapazität des Kondensators 36 und der Widerstandswert des Vorwiderstandes 37 sind so gewählt, daß sich eine Kurve für die Ladespannung des Kondensators 36 ergibt, die' zu dem Zeitpunkt, in welchem der. Strom in „der Primärwicklung 3 seinen gewünschten Spitzenwert.erreicht hat, am Eingang 41 so groß ist, wie die Bezugsspannung am Eingang 43 des Differentialverstärkers 42. Durch diese Schaltungsanordnung wird somit^ sichergestellt, daß während eines Betriebszyklusses die gesamte Energiemenge im Kern des Transformators 4 gespeichert wird. ,. '."_-_ .'
Während der Zeit, in v/elcher sich der magnetische Fluß im Kern
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des Transformators 4 abbaut, d.h. verringert, werden die beiden Dioden 38, 39 vorwärts vorgespannt/ so daß sie leitend werden und einen Pfad zur Entladung des.Kondensators 36 über den Widerstand 40 bilden. Durch diesen Pfad wird der Kondensator 36 bis auf einen Restspannungswert entladen, der dem Spannungsabfall an der in Leitrichtung, vorgespannten Diode 38 entspricht.
Der Steuerschaltkreis - Flußabnahmedetektor 19 - erzeugt ein auf den Transistor 22 wirkendes Steuersignal, wenn der magnetische Fluß im Kern des Transistors 4 sich nach der Abschaltung des durch die Primärwicklung fließenden Stromes auf den Wert 0 verringert hat. Solange sich der magnetische Fluß im Transformator 4 abbaut und dem O-Wert zustrebt, wird-auch in der Sekundärwicklung 6 eine Spannung induziert und der Verbindungspunkt 50 weist ein positives Potential auf. Durch diese positive Spannung am Verbindungspunkt 50 wird die Diode 51 in Sperrichtung vorgespannt, so daß über den Vorwiderstand 52 und die in Leitrichtung vorgespannte Diode 53 ein Basisstrom zum Transistor 22 fließt. Durch diesen Basisstrom wird der Transistor 22 leitend und in die Sättigung gesteuert. Dieser leitende Transistor 22 bewirkt, daß die Transistoren 25, 26 und auch der Halbleiterschalter 16 sich im Sperrzustand halten, wobei dieser Sperrzustand einer offenen Schaltstellung entspricht.
Der Steuerungsschaltkreis - Spannungsregler 20 - wird von den Ausgangsspannungen des Gleichspannungswändlers beeinflußt, welche an den Anschlußpunkten 55, 56, 57 und 58 anliegen. Positive Ausgangsspannungen, welche im Zusammenhang mit der Ausgangsspannung stehen, welche am Ausgangspunkt 10 des Stromversorgungsgerätes anliegt, wirken über die Anschlußpunkte 55, 56 auf den Spannungsregler 20 ein. Diese positiven Spannungen beeinflussen über einen gemeinsamen Verbindungspunkt 59 den Stromfluß durch einen Transistor 60 im Spannungsregler 20, welcher durch einen Widerstand 66 und eine Diode 67 belastet ist. Negative Ausgangsspannungen, die von der am Ausgangspunkt 11 liegenden negativen Ausgangsspannung des Stromversorgungsgerätes abgeleitet sind, liegen an den Anschlußpunkten 57, 58 des Spannungsreglers 20 an. Diese negati-
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ven Spannungen wirken über einen gemeinsamen Verbindungspunkt 61 auf die Basis* eines Verstärkertransistors 62, der mit einem Widerstand 63 und .einer Diode 64 belastet ist. Die an dieser Last ■ liegende Spannung; beeinflußt'einen Invertertransistor 65 über dessen. Basis. Da die aus dem Widerstand 66 und der Diode 67 bestehende Last den beiden Transistoren 65 und- 60 zugeordnet ist und sich zwischen diesen auf teilt, repräsentiert, die an der Basis des Transistors 70: liegende Spannung die Summe der zu regelnden positiven und negativen Ausgangsspannungen.· Das Ausgangssignal vom Transistor 70 entsteht als Spannungsabfall an dessen-Lastwiderstahd 71 und liegt als nicht invertiertes;Ein·?- gangssignal an:einem Eingangsunschluß 72 eines Differentialverstärkers 73, dessen anderer Eingangsanschluß .74 mit einer Be-zugsspannung verbunden ist. Wenn, die am Eingangsanschluß 72 wanliegende Signalspannung^ auf einen-Wert ansteigt, der gleich ist dem der Bezugsspännung, dann' erzeugt der Differentialverstärker 73 an seinem Ausgang 7-5 ein positives Signal, durch'das der Transistor 23 in den Leitzustand geschaltet wird·· Der leitende Transistor 23 bewirkt wie-die.Transistoren 21 und 22 denselben : Effekt./. welcher bereits vorstehend beschrieben wurde, d.h.-, wenn einer dieser Transistoren 21, 22,-23 leitete wird der Halbleiterschalter. 16 in den Sperrzustand geschaltet.· ;■ .
Wenn bei allen drei Steuerschaltkreisen 18r 19, 20 die als Kriterien dienenden Bedingungen erfüllt sind und sich die drei zugeordneten Transistoren 21, 22,-23 im Sperrzustand befinden, dann wird der Transistor 25 so vorgespannt, daß -er in den:Leit- ■ zustand schaltet. Dieser leitende Transistor 25 bewirkt, daß auch der Transistor 26 leitend wird und daß durch ihn ein Strom und die Primärwicklung 30 des Transformators 31 fließt, welcher in dessen Sekundärwicklung 32, den Basisstrom für den Halbleiterschalter 16 induziert. Dieser in der Sekundärwicklung 32 induzierte Basis-: strom bewirkt, daß der Halbleiterschalter 16 ebenfalls in,dem . · Leitzustand schaltet, was einer geschlossenen, Sehaltstellung_entspricht. Der Transformator 31 und seine damit verbundenen Schaltkreise sind so ausgelegt, daß die zeitliche Dauer des Basisstrpmes
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so lange währt und dadurch den Halbleiterschalter 16 so lange im' Leitzustand hält, bis sichergestellt ist, daß der gewünschte naxiraale Betrag der zu übertragenden Energie im Kern des Transformators 4 gespeichert ist.
In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 schaltet im Betriebsfall der Halbleiterschalter 16 vom gesperrten in den leitenden Zustand, wenn von dem Steuerschaltkreis "Flußabnahmedetektor 19" signalisiert wird, daß sich der magnetische Fluß im Kern des Transformators 4 auf den Wert Null verringert hat und/oder der Spannungsregler 20 signalisiert, daß die Suräne der geregelten Ausgangsspannungen kleiner ist als der gewünschte Sollwert der Ausgangsspannungen. Der Halbleiterschalter. 16 bleibt so lange im Leitzustand, bis entweder vom Spitzenstromdetektor 18 oder vom Spannungsregler 20 ein Signal erzeugt wird, worauf der Halbleiterschalter 16 wieder, in den Sperrzustand schaltet.
Der als Halbleiterschalter 16 dienende Transistor muß den relativ großen Primärstrom des Transformators 4 an- und abschalten, dadurch ist sein Frequenzgang auf eine relativ niedrige Frequenz begrenzt und er ist so ausgelegt, daß er den Anforderungen hinsichtlich der Strom- und Spannungskriterien dieses Stromversorgungsgerätes entspricht. Während bei den allgemein bekannten Schaltungsanordnungen,' in denen ein Transistor vom leitenden in den Sperrzustand geschaltet wird, sich der abschaltende Strom annähernd linear auf den Wert Null verringert, weist im vorliegenden Betriebsfall der Halbleiterschalter 16 während der Abschaltphase anfangs noch eine beachtliche Leitfähigkeit auf. Die Ursache hierfür.besteht darin, daß durch das zusammenbrechende Magnetfeld und durch das Induktionsprinzip an der Primärwicklung 3 des Transformators 4 eine erhöhte Spannung auftritt, die auch am Halbleiterschalter anliegt und auf diesen einwirkt. Diese während der Abschaltphase auftretende Induktionsspannung kann einen kritischen und gefährlichen Wert für den Halbleiterschalter 16 erreichen. Damit diese, während der Abschaltphase der Primärwicklung 3,.bzw. des Halbleiterschalters 16 frei werdende Induk-
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tionsenergie Vom Transformator 4 den Halbleiterschalter 16 nicht gefährdet^ wird diese Energie von einen Schützschaltkreis·aufgenommen, der aus einer Drossel 80^ einer Diode 81 Uh d einem Kondensator 82 bestehti. Dieser Schützschaltkreis und-andere zugeordnete Elemente für denHalbleiterschalter 1,6 der Vorliegenden Schaltungsanordnung eines StromVersörgüngsgerätes nach Fig. 1 sind in übersichtlicher Weise auch in den Fign. 3a - 3f dargestellt. In diesen Figuren ist der Betriebszyklus einer Schaltperiode in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten abgebildet und es sind in den Figuren 3a - 3f die diesen Zeitpunkten zugeordneten vorhandenen Spannungen und Strömrichtungen angegeben» Die. Bauelemente in den Fünktionsschaltbildern der Fign*; 3a - 3f sind mit den gleichen Bezugsäifferh. versehen -, wie die Bauelemente im Haupt*- schaltbild der Figs 1* Zwecks besserer Übersichtlichkeit zur Erkennung des Schaltzuständes ist der Halbleiterschalter 16 in den Fign. 3a - 3f in vereinfachter Weise als schwenkbarer Pfeil dargestellt. . - .
Die Fig. 3a zeigt die Verhältnisse, wenn der Schälter 16 geöffnet ist. In diesem Schaltungszustand fließt kein regulärer Betriebsstrom durch die Primärwicklung 3 des Transformators 4, sondern lediglich ein Ladestrom in den Kondensator 82 durch die in Leitrichtüng vorgespannte Diode 83. Dadurch wird der Kondensator 82 auf den Spannüngswert der Speisespannung aufgeladen. Wird anschließend der Schalter 16 geschlossen, wie dies aus der Fig» 3b ersichtlich ist/ dann erfolgt eine Umladung des Kondensators 82> wobei ein Ehtladestrom' in der eingezeichneten Pfeilrichtuhg 84 fließt. Gleichzeitig fließt von der Speisespanhungsquelle durch die Primärwicklung 3 des Transformators 4 und den geschlossenen Schalter 16 der reguläre Primärström als Betriebsström in einer Richtung, welche durch den Pfeil 85 angegeben ist. ."■'..-■
.Die elektrischen Werte und die Anordnung der Drossel 80 und des. Kondensators 82 sind, so gewählt, daß sie einen Resonanzkreis bilden, der, so bald der Schalter 1& geschlossen wird^durch die Ladung .im Kondensator 82 zu schwingen.beginnt» Wie aus den Fign. 1; 3a"..
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3f zu ersehen ist, enthält dieser Schwingkreis in seinem Leitungszug noch eine Diode Öl, welche bewirkt, daß eine absatzweise Dämpfung der Schwingungen erfolgt. Die Zeit, in der das Abklingen eier Schwingungen erfolgt, ist vom Dämpfungsfaktor Q, bzw. der Güte des Schwingkreises abhängig. Durch die Diode 81 im Schwingkreis wird erreicht -, daß bereits im ersten Schwingzyklus nach einer halben Periode die Schwingung abgebrochen wird, d.h., es erfolgt im ersten Halbzyklus eine Umladung des Kondensators 82, so daß er am Ende des ersten Halbzyklusses eine entgegengesetzte Polarität aufweist, als vor der Schließung des Schalters 16. Die Drossel 80 dient außer als Element für den Resonanzkreis auch als SchUtζelement, das verhindert, daß der Halbleiterschalter 16 durch einen unzulässig großen Strom überlastet wird.
Die Fig. 5 zeigt- schematisch die Wellenformen des Umlade stromes I^ und der Lädespannung IL·, am Kondensator 82 während einer Halbschwingung des Resonanzkreises in der Schutzkreisschaltung. Der StartZeitpunkt TQ für die Schwingung beginnt beim Schließen des Schalters 16, worauf der Umladestrom I sinusförmig ansteigt und die Ladespannung U„ am Ladekondensator 82 sich verringert. Der Umladestrom I-^ erreicht sein Maximum, wenn die Lade spannung U am Kondensator 82 ein Minimum ist. Ab diesem Zeitpunkt verringert sich der Umladestrom Iö„· und am Kondensator 82 erhöht sich die
KJS. .
Lädespannung U« bis auf einen Wert der annähernd der Speisespannung entspricht, wobei diese Ladespannung Üp eine entgegengesetzte Polarität aufweist, als vor der Schließung des Schalters 16. Am Kondensator 82 ist der Scheitelwert der Ladespannung U erreicht, wenn der Umladestrom I^ auf den Wert Null abgesunken ist. Dieser Zeitpunkt T,/2 ist am Ende der ersten HaIbschwingung des Resonanzkreises erreicht. Zu diesem Zeitpunkt T·,/? ist die Diode 81 im Resonanzkreis durch die umgekehrte Polarität der Ladespannung Up rückwärts vorgespannt und sie befindet sich im Sperrzustand, so daß vom Kondensator 82 kein Entladestrom mehr fließen kann, wodurch die nächste' Halb schwingung des Schwingzyklusses unterdrückt, bzw. verhindert wird. Der Kondensator 82 verbleibt somit zunächst in seinem geladenen Zustand.
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Dieser Zustand ist in der Fig. 3c dargestellt, in welchem der Kondensator 2 gegenüber der Fig.. 3b eine Ladung entgegengesetzter Polarität aufweist und bei dem der Priinärstrom weiterhin durch den Halbleiterschalter 16 in Richtung des Pfeiles S5 fließt. Eine Entladung des Kondensators 82 in einer Richtung, die durch den Pfeil 86 angegeben ist, wird durch- die Diode 81 verhindert, welche wie bereits erwähnt wurde, sich im Sperrzustand befindet. .Diese in Fig. 3c dargestellten Schaitungsverhältnisse bestehen bis zu dem Zeitpunkt, an welqheri.-der Schalter 16 sich wieder öffnet.
Die Fig. 3d zeigt die Situation nach der öffnung des Schalters· 16. Gleich nach der öffnung des Schalters- 16, v;elche die Abschaltung des durch Primärwicklung 3 des Transformators fließenden Stromes · bezweckt, kann sich dieser Primärstrom nicht sofort auf den Wert Null verringern; v/eil es.sich bei dem Transformator. 4 um eine induktive Last handelt, die bei der Abschaltung auch in/ der Primärwicklung 3 eine Induktionsspannung erzeugt, welche versucht den Primärstrom aufrechtzuerhalten. Sobald der Schalter 16 öffnet, fließt der erzeugte Induktionsstrom von der Primärwicklung 3 in den Kondensator 82. Die in der Primärwicklung 3- des Transformators 4 erzeugte Induktionsspannung kann sich dabei nicht schädlich auf den Halbleiterschalter 16. auswirken, da der Anschlußpunkt 87 am Schalter 16 das gleiche negative Potential aufweist, wie der damit verbundene Pol des negativ geladenen Kondensators 82. Der erzeugte Induktionsstrom fließt in Richtung des Pfeiles 88 durch die Primärwicklung 3 in den Kondensator 82 und beginnt dadurch diesen aufzuladen. Der durch diese Aufladung des Kondensators 82 entstehende Spannungsanstieg ist in der Fig. 4 als Anfangsteil einer Kurve dargestellt. Der jeweilige Spannungswert, welcher mit dem Verlauf der Ladespannuhgskurve übereinstimmt, liegt ebenfalls am Schalter 16 (als Kollektorspannung des Schalttransistors) an·. Da der Spannungsanstieg am Anschlußpunkt 87 des Schalters 16 ■ relativ langsam ist, wird der Schalter 16 in der verzögerten Abschaltphase nur einer mäßig erhöhten Spannung U^g ausgesetzt.
Aus der Fig. 3e ist zu ersehen., daß der durch das zusammen- \ RO 972 oox: - 4098 19/0927 ^ ;■■;■
brechende Magnetfeld, des Transformators 4 in der Primärwicklung 3 erzeugte Induktionsstrom in Richtung des Pfeiles 88 in den Kondensator 82 strömt und diesen dabei auflädt.
Der Endstatus dieses Abschaltvorganges in diesem Schützschaltkreis für einen Halbleiterschalter 16 ist in der Fig.'3f dargestellt. Es ist zu erkennen, daß der Kondensator 82 eine Ladesparinung aufweist, deren Polarität gleich ist der Polarität auf. welche der Kondensator 82 vor dem Schließen des Schalters 16 aufgeladen wurde. -Siehe hierzu Fig. 3a. Auch die Ladespannung U„„
- . JS.O -
des Kondensators 82 entspricht am Ende der Abschaltphase des Schalters 16 der Speisespannung.
Aus der Fig. 4 ist die Kurvenform der Spannung zu ersehen, welche am Schalter 16 jeweils anliegt. Diese Spannung ist auf den Kollektor des Schaltkreises nach Fig. 1 bezogen. Befindet sich der Schalttransistor 16 im leitenden Zustand, dann liegt an seinem Kollektor eine sehr geringe Spannung. Diese Kollektorspannung erhöht sich ab dem Beginn, an welchem der Schalttransistor 16 in den Sperrzustand schaltet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Flanke von der Spannungskurve definiert durch das Verhältnis
— = I_
AT 'C
Bei dieser Beziehung stellen dar:
■'*-- I den Induktionsstrom, welcher in den Kondensator
82 fließt,
c die Kapazität des Kondensators 82.
Die Kapazität c des Kondensators 82 ist so gewählt, daß. die Ladespannung · einen vorbestimmten Spitzenwert nicht überschreitet und daß auch bei offenem Schalter 16 keine überhöhte unzulässige Spannung ü„ am Schalter anliegt.
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Bei einem gegebenen Wert des Streufeldes im Transformator 4 wird sich der Kondensator 82 auch einen Endwert aufladen, wobei diese Ladespannung U s in einem umgekehrten Verhältnis zur Kapazität des Kondensators 82 steht. Je größer die Kapazität des Kondensators. ist> desto niedriger ist die Ladespannung am Kondensator 82 bzw. besteht auch ein umgekehrtes Verhältnis. Demzufolge wird die Kapazität des Kondensators 82 so groß gewählt, daß dieser die gesamte Energie aufnehmen kann, welche, beim Zusammenbruch des magnetischen Feldes im Transformator 4 als Indüktionsstrom in den Kondensator 82 fließt. Diese sich dabei ergebende maximale Ladespannung während der Abschaltphase darf somit den zulässigen Spannungswert für einen geöffneten Schalttransistor 16 nicht überschreiten. -■ ' ' .-. .-■"-"
Aus dem Verlauf der Ladespannungskurve in Fig. 4 ist zu ersehen, daß der Kondensator 82 den Bereich der Spannungserhöhung auf einen niederen Wert begrenzt, so daß der Schalttransistor 16 seine Abschaltphase beenden kann, bevor die Spannung auf einen Wert angestiegen ist, der der Speisespannung U entspricht. Steigt nach der Abschaltung des Schalttransistors 16, also wenn sich dieser bereits im Sperrzustand befindet, die Ladespannung üKg durch das zusammenbrechende Magnetfeld des Transformators 4 noch weiter an, wird auch in diesem Fall der Schalttransistor 16 nicht beschädigt, da durch ihn kein Strom mehr fließt und demzufolge in ihm auch keine schädliche Verlustleistung entstehen kann.
In der Fig. 4 ist durch" A der Zeitpunkt angegeben, von dem ab durch den Abbau des magnetischen Feldes im Transformator 4 elektrische Energie auf die Sekuhdärwicklungen des Transformators 4 geliefert wird. Zu diesem Zeitpunkt A ist der reguläre Betriesstrom in der Primärwicklung auf Null abgeklungen. ,'
Gemäß der Fig. 4 lädt sich der Kondensator 82 letztlich auf einen
. --«/■*-.- .-"·-'■- ---■.-"■ maximalen Sρannungswert U auf, wenn der-Induktionsstrom der . Primärwicklung 3 auf den Wert Null abgefallen ist. Bei diesem Zustand B wird/alle im Transformator 4 gespeicherte Energie auf die
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Sekundärseite übertragen. Zu diesem Zeitpunkt B hat die Kollektorspannung U" am Schalttransistor 16 eine Größe, die sich aus der Speisespannung UQ und der in die Primärwicklung 3 reflektierten bzw. induzierten Spannung Uv zusammensetzt.
Zu einem Zeitpunkt C der Kurve nach Fig. 4 klingt der Strom in den Sekundärwicklungen 6,7 auf Null ab, und die Kollektorspannung des Schalttransistors 16 stabilisiert sich auf einen Wert, der der Speisespannung entspricht. Der Schalttransistor 16 verharrt in diesem Zustand, welcher in der Fig. 4 mit C bezeichnet ist, so lange, bis er wieder durch ein Signal, das von einem Steuerschal tkreis ausgeht, in den Leitzustand geschaltet wird.
Diese in der Fig. 4 dargestellte Spannungskurve setzt voraus, daß durch das sich im Transformator 4 abbauende magnetische Feld in der Primärwicklung 3 eine Spannung U3 induziert wird, welche wenigstens ebenfalls so groß ist, wie die Speisespannung UQ. Wenn dies nicht der Fall ist, ergibt sich eine abrupte Erhöhung der Kollektor spannung am Schalttransistor 16 zu dem Zeitpunkt, wenn die Abschaltung des durch die Primärwicklung fließenden Stromes beginnt. Der Betrag dieser Spannungserhöhung ist gleich der Differenz zwischen der Speisespannung üQ und der maximalen Ladespannung U , auf welche der Kondensator 82 aufgeladen wurde.
Zur Verhütung dieser Eventualität kann der Schaltkreis nach Fig. 1 durch eine Zusatzeinrichtung gemäß dem Schaltbild nach Fig. 2 modifiziert und verbessert werden. Diese Zusatzeinrichtung wird aus einer HiIfsSpannungsquelle gebildet, welche aus einer zusätzlichen Wicklung 90 des Transformators 4 besteht und die in Reihe mit der Drossel 90 in den Resonanzkreis der Schutzkreisschaltung angeordnet ist. Diese Zusatzwicklung 90 erzeugt eine Vorspannung U17, durch welche der Kondensator 82 immer auf den gleichen Spannungswert aufgeladen wird, dessen Größe dem Spannungswert der Speisespannung UQ entspricht.
Die Fig. 5 zeigt in zwei Kurven den Verlauf der Ladespannung U-ro 972 001 4 0 9 8 19/0927
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und den Ladestrom I= in elftem teeihefiresönärtzferSls dei?
'kreisschaltung..· Da bei diesem MeSöriänzkreis nur die' ei?ste Hälfte einer Schwingung ausgenützt wird, wahrend die ändere Hälbschwingung durch die Diode Sl unterdrückt wird, ergibt sich am Ladekondensator 82 nach einer halben Zykluszeit eine Ladespännüng U in der gleichen Große, jedoch von entgegengesetzter Polarität. Wenn diese halbe Schwingung einer Schwingüngsperiöde zu einer über MassepOtential liegenden Spannung U_ symmetrisöh-ist^ ergibt sich eine Spannüngskurve Ü ,deren Verlauf in der Fig. 6 dargestellt ist. Durch die Zlüsätζ spannung Ü_ der Wicklüiig 9Ö im Resonanzkreis ergibt sich eine Vorspannung in der Schützkreis- . schaltüng,_so daß dieser nicht symmetrisch zum Mässepötentiäl isrt.-. In dem Fall, wenn die Schwingungsspannung und die Züsatzspaiihüng die Große der Speisespannung überschreiten, wird die Diode 91 in Leitrichtung vorgespannt und die überschüssige Ladeenergie des Kondensators 82 wird zur Speisespannungsgjüelrle abgeleitet«
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß der Kondensator 82 und die Drossel 80 jeweils für verschiedene Fünktionszwecke Verwendung finden. Der Kondensator 82 dient zur Begrenzung der auf den Schalter einwirkenden Spannung Ü.,«, außerdem ist er ein Element im Resonanzkreis und dient dort zur Umkehrung der Lädüngspölärität, ferner hat er noch die Aufgabe, die während der Äbschältphase erzeugte Verlustleistung für den sich öffnenden Schalter z"ü"begrenzen.- Die Drossel 80 dient ebenfalls als ein Element des die Lädüngspölärität umkehrenden Resonanzkreises, außerdem bewirkt sie einen allmählichen Anstieg des Stromes In„, der durch die Umladung des Kondensators 82 erfolgt. "-
Die erforderlichen elektrischen Werte für die einzelnen Bauelemente des Schutzschaltkreises sind von verschiedenen Parametern der Schaltungsanordnung abhängig, beispielsweise von der Speisespannung der die Energie liefernden Stromquelle, der zu erzeugenden Ausgangsspannung, dem Gesamtstrom der von den Sekundärwicklungen des Transformators 4 zu liefern ist,-und der Streuinduktion der Primärwicklung 3. Bei einem realisierten Muster eines Ausführungs-
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beispieles hatten die einzelnen Bauelemente die folgend genannten elektrischen Werte:
Kondensator 82 Kapazität 0,03. pF
Drossel 80 Induktivität 120 μη
Primärwicklung 3 Windungen 38
Sekundärwicklung 90 Windungen 5
Bei diesem Ausführungsbeispiel hatte der Resonanzkreis in der
'Schutzkreisschaltung eine Resonanzfrequenz von etwa 90 kHz. Die Zeitdauer für eine halbe Schwingung des Resonanzkreises für die Umladung des Kondensators betrug etwa 5 Mikrosekunden. Diese Umladezeit ist voll ausreichend, auch wenn der Schalter mit einer sehr hohen Schaltfrequenz in dem Gleichspannungswandler betrieben wird.
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Claims (1)

  1. - 21 -.
    P Ä T E N T -A. N : S P R Ü G H E
    .Schutzschaltkreis für einen "Ein/Aus"-Schalter des durch eine Induktivität fließenden Stromes in einem Stromkreis, der eine SpeisespannuhgsquelIe enthält t zwischen deren ' Pole der Schalter und die Induktivität reihenförmig miteinander verbunden angeordnet sind, .
    -".■"-/■ -.·■---.- ■ - · dadurch gekennzeichnet, ;
    daß der Schalter (16) durch einen aus einem Kondensator (82) und einer Drossel (80) gebildeten Reihenresonanzzweig überbrückt ist, wobei der Kondensator an den Verbindungspunkt des Schalters mit der Induktivität (4) angeschlossen -ist .und daß der Resonanzzweig eine Diode (81) enthält, die so angeordnet ist, daß sie nach der Schließung des Schalters (16) in einem Schwingzyklus die Umladung des geladenen Kondensators (82) auf eine entgegengesetzte Polarität ermöglicht und anschließend dessen Entladung blockiert.
    Schutzschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators (82) so groß gewählt ist, daß er nach der Aufladung durch den während der Abschaltphase des Schalters (16) von der Induktivität (4) erzeugten Induktionsstrom eine Ladespannung aufweist, die die zulässige Spannung "(H1I0) des Schalters (16) nicht
    ■ J\t>
    überschreitet.
    1I0
    J\t>
    3. Schutzschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität und die Sperrspannung der Diode (81) so gewählt sind, daß sie die Umladung des Kondensators (82) in der ersten Hälfte der ersten Schwingperiode ermöglicht, und daß sie die zweite Hälfte der Schwingperiode unterdrückt.
    4.~ Schutzschaltkreis nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine HilfsspannungsquelIe Vorgesehen ist, die zur ün-< symmetrischen Vorspannung-des Resonanzzweiges an diesen
    RO 972 001
    4 0.9 8 1.970927
    eine Zusatzspannung (U ) liefert.
    et
    5. Schutzschaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den mit der Induktivität
    (4) verbundene Pol (1,+V) der Speisespannungsquelle und dem Pol des Kondensators (82), welcher mit der Drossel (80) verbunden ist, eine Überspannungs-Ableitdiode (91) ange- . ordnet ist.
    6. Schutzschaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (16) ein Halbleiter-Bauelement ist. .
    7. Schutzschaltkreis nach Anspruch 6 f dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (16) ein Schalttransistor ist.
    8. Schutzschaltkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzzweig einerseits an den Kollektor und andererseits an den Emitter des Schalttransistors angeschlossen ist, und daß der Schaltzustand dieses Transistors durch auf dessen Basis einwirkende Signale gesteuert wird.
    9.___. Schutzschaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (4) ein Transformator ist, dessen Primärwicklung (3) mit dem Schalter (16) verbunden ist.
    10. Schutzschaltkreis nach einem der Ansprüche 4 oder 8, da-. durch gekennzeichnet, daß der Transformator (4) eine reihenförmig mit dem Resonanzzweig verbundene Wicklung (90) als Hilfsspannungsquelle zur Erzeugung der Zusatzspannung (U17) aufweist. " ' .
    11. Schutzschaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- , durch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz des Resonänzzweiges so gewählt ist, daß die Zeit für eine halbe
    ro 972 ooi 409819/0927
    Schwingung (T/2) kleiner ist als der kürzeste Schaltzyklus des Schalters (16).. , <
    12. Schutzschaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er im Primärkreis eines Gleichspannungswandlers angeordnet ist. . ^
    ro 972 ooi 409 8 197 0927
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