DE10025823A1

DE10025823A1 - Electrical supply device has potential levels between higher, base source potentials, coil in series with output, diode parallel to output and coil, fast electronic switch driven by pulse generator

Info

Publication number: DE10025823A1
Application number: DE10025823A
Authority: DE
Inventors: Edmund Vollrath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-12-06

Abstract

The device has an input for a current source, potential levels between the higher source potential and its base potential, an output to a load, a coil in series with the output, a free-running diode parallel to the a output and coil with its blocking direction opposite to the current direction, a rapid electronic switch in series with the output, a coil and a diode and a pulse generator that produces pulses that open and close the switch. The device has an input (38,40) for connecting a current source, potential levels between the higher source potential (16) and its base potential (18), an output to the load, a coil (6) in series with the output, a free-running diode (8) parallel to the load output and coil with its blocking direction opposite to the current direction, a rapid electronic switch (10) in series with the output, the coil and the parallel free-running diode and a pulse generator (12) connected to the switch that produces pulses that open and close the switch.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromversorgungs-Vorrichtung zum Speisen eines Verbrauchers mit einer bestimmten Nennspannung an einer Stromquelle mit einer Versorgungsspannung, die oberhalb der Nennspannung des Verbrauchers liegt.The present invention relates to a power supply device for supplying a consumer with a certain nominal voltage a power source with a supply voltage that is above the Nominal voltage of the consumer is.

Häufig müssen Verbaucher mit einer bestimmten Nennspannung betrieben werden, die deutlich unterhalb der Versorgungsspannung einer zur Verfügung stehenden Stromquelle liegt. Ein typischer Fall ist beispielsweise der Betrieb an öffentlichen Stromnetzen, die eine Wechselspannung von 230 V bzw. 110 V aufweisen, was einer gleichgerichteten Netzspannung von etwa 320 V bzw. 150 V entspricht. Typische solche Verbraucher sind beispielsweise Halogen-Glühlampen, die typischerweise für Spannungen von 12 bzw. 24 V ausgelegt sind. Typische Verbraucher könnten auch andere elektrische Geräte sein, die, wie beispielsweise Datenverarbeitungseinrichtungen, Hifi-Geräte etc. typischerweise mit Spannungen deutlich unterhalb der Netzfrequenz arbeiten. Der üblicherweise für solche Geräte beschrittene Weg ist es, die Netzspannung mittels eines Transformators auf die erforderliche Nennspannung des Geräts herunterzutransformieren. Eine Vielzahl der Geräte, die üblicherweise in Haushalten verwendet werden, beinhalten in ihrem Gehäuse einen Transformator. Bei anderen Geräten, insbesondere bei Halogen-Beleuchtungssystemen sind separate Transformatoren erforderlich. Transformatoren sind relativ teuer, voluminös, erzeugen Verluste und sind wegen ihrer Größe häufig nicht optisch günstig unterzubringen. Darüberhinaus machen Transformatoren bei manchen Haushaltsgeräten einen beträchtlichen Anteil des Gewichts aus. Geräte werden unhandlich und schwer.Frequently, consumers with a certain nominal voltage operated that are significantly below the supply voltage of a available power source. A typical case is for example, the operation on public power grids, the one AC voltage of 230 V or 110 V, which is one rectified mains voltage of about 320 V or 150 V corresponds. Typical such consumers are, for example, halogen light bulbs, which are typically designed for voltages of 12 or 24 V. Typical consumers could also be other electrical devices that, such as data processing equipment, hi-fi devices etc. typically with voltages well below the mains frequency work. The usual path for such devices is the mains voltage to the required level using a transformer Transform the nominal voltage of the device. A variety of Devices that are commonly used in households include in a transformer in their housing. With other devices, in particular with halogen lighting systems there are separate transformers required. Transformers are relatively expensive, bulky, produce Losses and are often not optically favorable due to their size accommodate. In addition, transformers make some Household appliances account for a significant proportion of the weight. equipment become unwieldy and heavy.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromversorgungs-Vorrichtung zum Speisen eines Verbrauchers bereitzustellen, der eine Nennspannung hat, die unterhalb der zur Verfügung stehenden Versorgungsspannung liegt, wobei diese Stromversorgungs-Vorrichtung leicht, klein, zuverlässig und günstig ist.It is therefore the object of the present invention, a Power supply device for feeding a consumer Provide that has a rated voltage that is below that for Available supply voltage is, this Power supply device is light, small, reliable and inexpensive.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Stromversorgungs- Vorrichtung gelöst, aufweisend:
einen Eingang zum Anschluß einer Stromquelle;
ferner auf Potentialniveaus zwischen dem oberen Potential der Stromquelle und deren Basispotential:
According to the invention, this object is achieved with a power supply device, comprising:
an input for connecting a power source;
further on potential levels between the upper potential of the current source and its base potential:

- an output for connecting the consumer;
- a coil provided in series with the consumer output is;
- A freewheeling diode, which is parallel to the consumer output and the Coil is provided and the blocking direction of the current direction the consumer output is opposite; and
- a fast electronic switch that is in series with the Consumer output of the coil and that parallel to it Free-wheeling diode is provided; and

einen Impulsgeber, der an den schnellen elektronischen Schalter angeschlossen ist und Impulse erzeugt, die den schnellen elektronischen Schalter öffnen und schließen.a pulse generator connected to the fast electronic switch is connected and generates pulses that are fast electronic Open and close the switch.

Kernbestandteil dieser Vorrichtung ist die Schaltung, in der der Verbraucher in Reihe mit der Spule und parallel dazu die Freilaufdiode mit ihrer Durchlaßrichtung entgegengesetzt zu der Durchlaßrichtung des Verbauchers angeordnet ist. In dieser Schaltung fungiert die Spule als Stromspeicher. Einmal aufgeladen, ist sie bestrebt, den Stromfluß in dem Stromkreis durch den Verbraucher und die Freilaufdiode aufrechtzuerhalten. Über den schnellen elektronischen Schalter wird dieser Stromkreis in bestimmten Abständen an die Spannung der Stromquelle angeschlossen und "aufgeladen". Bei Betrieb liegt damit an dem Verbraucher ein Strom an, der um einen bestimmten Mittelwert des Stroms mit der Frequenz variiert, mit der der Schalter betätigt wird. Diese Strom-Variation kann relativ klein sein verglichen mit dem Mittelwert des Stroms. Dann hat man einen im wesentlichen konstanten Strom am Verbaucher zur Verfügung. Sie kann aber auch relativ groß sein. Im Extremfall kann der Verbraucher mit einer Vielzahl von Stromimpulsen mit einer Wiederholfrequenz beaufschlagt werden, die mindestens so groß ist, daß ein Betrieb des Verbrauchers möglich ist. Beispielsweise sind etwa 70 Hz bei typischen Beleuchtungsanwendungen günstig. Eine Beleuchtungsquelle, die mit Stromimpulsen von 70 Hz oder mehr gespeist wird, wird vom Auge als eine kontinuierlich leuchtende, nicht flackernde Lichtquelle aufgefaßt. Günstigerweise ist die mit den aufgelösten Stromimpulsen übertragene Leistung genauso groß, wie sie zur Versorgung des Verbrauchers mit konstantem Strom wäre. Im Extremfall fällt die Stromstärke durch den Verbraucher zwischen den einzelnen Impulsen auf Null ab, so daß ein rein gepulster Betrieb des Verbauchers vorliegt. Durch eine optimale Anpassung der einzelnen Bauteile kann der Fachmann einen im wesentlichen konstanten Strom durch den Verbraucher einstellen, der der Betriebsstromstärke des Verbrauchers entspricht. The core component of this device is the circuit in which the Consumers in series with the coil and, in parallel, the free-wheeling diode with its forward direction opposite to the forward direction of the Consumer is arranged. In this circuit the coil acts as Electricity storage. Once charged, it strives to keep the current flowing in the Circuit through the consumer and the freewheeling diode maintain. The fast electronic switch will this circuit at certain intervals to the voltage of the Power source connected and "charged". This is in operation a current to the consumer that is around a certain average of the Current varies with the frequency at which the switch is operated. This current variation can be relatively small compared to that Average of the current. Then you have an essentially constant one Electricity available at the consumer. But it can also be relatively large his. In extreme cases, the consumer can use a variety of Current pulses are applied with a repetition frequency that is at least large enough to allow the consumer to operate. For example, about 70 Hz are in typical lighting applications Cheap. A source of illumination with current pulses of 70 Hz or is fed by the eye as a continuously glowing, not flickering light source detected. Conveniently, the one with the resolved current pulses transmitted power as great as they would be to supply the consumer with constant current. in the In extreme cases, the current through the consumer falls between the individual pulses from zero, so that a purely pulsed operation of the Consumer is present. By optimally adapting the individual Components the person skilled in the art can produce a substantially constant current set by the consumer, the operating current of the Corresponds to the consumer.

Der Impulsgeber liegt an den schnellen elektronischen Schalter einen Impulszug an, der zu dem gewünschten Strom durch den Verbraucher führt. Der schnelle elektronische Schalter kann beispielsweise ein MOFET-Transistor sein, wobei die Impulszüge des Impulsgebers an das Gate des MOSFET-Transistors angeschlossen sein können.The pulse generator is due to the fast electronic switch Pulse train on to the desired current through the consumer leads. The fast electronic switch can, for example, be a MOFET transistor, the pulse trains of the pulse generator to the Gate of the MOSFET transistor can be connected.

Die Verluste der Vorrichtung sind äußerst gering. Verluste treten lediglich in der Spule, in der Freilaufdiode, in dem Schalter sowie in dem Impulsgeber auf. Die Verluste in der Spule sind im wesentlichen rein Ohmsche Verluste. Bei einem typischen Strom von etwa 1,67 A für eine 20 Watt Halogen-Glühlampe kommt es zu einem Spannungsabfall von etwa 0,1 V über die Spule, was zu entsprechend kleinen Verlusten führt.The losses of the device are extremely low. Losses occur only in the coil, in the freewheeling diode, in the switch and in the pulse generator. The losses in the coil are essentially purely ohmic losses. At a typical current of around 1.67 A for a 20 watt halogen bulb causes a voltage drop of about 0.1 V across the coil, resulting in correspondingly small losses leads.

Als Freilaufdiode eignet sich insbesondere eine Schottky-Diode, die sehr schnell auf Durchlaß schaltet und eine niedrige Durchlaßspannung hat. Der Spannungsabfall über diese Schottky-Diode beträgt etwa 0,3 bis 0,4 V. Der schnelle elektronische Schalter hat typischerweise einen Widerstand von 1 bis 2 Ohm. Auch das führt nur zu einem Spannungsabfall in der Größenordnung von etwa 2 V über den Schalter.A Schottky diode, which is very suitable, is particularly suitable as a freewheeling diode quickly switches to forward and has a low forward voltage. The voltage drop across this Schottky diode is approximately 0.3 to 0.4 V. The fast electronic switch typically has one Resistance from 1 to 2 ohms. That also only leads to one Voltage drop on the order of about 2 V across the switch.

Als Impulsgeber kann ein Pulsbreiten-Modulator verwendet werden, wie sie in größen Stückzahlen hergestellt werden und entsprechend am Markt günstig zu erhalten sind. Besonders eignet sich dafür TL 5001 der Firma Texas Instruments. Der Strombedarf derartiger Bauteile liegt in der Größenordnung von Mikroampere. Entsprechend gering sind auch hier die Verluste. A pulse width modulator can be used as a pulse generator, as it is produced in large quantities and can be obtained cheaply on the market. TL 5001 from Texas Instruments is particularly suitable for this. The current requirement of such components is in the order of magnitude of microamperes. The losses are also correspondingly low here.

Bei dieser Schaltung ist weiterhin günstig, daß sie relativ unempfindlich gegenüber Änderungen bei der Eingangsspannung ist. Es ist möglich, diese Schaltung so auszulegen, daß sie, ohne daß ein Umschalten erforderlich ist, an den Netzspannungen 110 V bzw. 230 V Wechselspannung betreibbar ist. Vorzugsweise ist der Impulsgeber so ausgebildet, daß er in Abhängigkeit von einer für den Strom durch den Verbraucher charakteristischen Größe in der Lage ist, unterschiedliche Impulszüge an den schnellen elektronischen Schaltern zu geben, um den Strom durch den Verbraucher konstant zu halten bzw. innerhalb eines bestimmten Bereichs zu halten. Auch bei impulsförmiger Speisung des Verbauchers kann es wichtig sein, die Stromwerte durch den Verbraucher innerhalb bestimmter Bereiche zu halten. Standardbauteile, wie sie vorangehend erwähnt wurden, haben häufig einen Feedback- Eingang, der es erlaubt, den Impulszug in Abhängigkeit von einer bestimmten Stellgröße zu ändern. Im vorliegenden Fall kann das dazu benutzt werden, um den Strom in einem bestimmten Bereich konstant zu halten. Es hat bei der praktischen Umsetzung der vorliegenden Erfindung den Vorteil, daß die Stabilität der Stromabgabe der Schaltung verbessert ist, beispielsweise bei einer Temperaturänderung, bei Änderung der Eingangsspannung etc. Bei einfachen Bausteinen, die eine Änderung des Impulszuges auf andere Weise nicht zulassen, kann dieser Feedbackeingang auch dazu verwendet werden, die Stromstärke auf den gewünschten Optimalwert einzustellen bzw. eine Regelung der Stromstärke vorzunehmen.This circuit is also advantageous in that it is relatively insensitive to changes in the input voltage. It is possible to design this circuit so that it can be operated on the mains voltages 110 V or 230 V AC without having to switch over. Preferably, the pulse generator is designed so that it is able, depending on a characteristic of the current through the consumer, to give different pulse trains at the fast electronic switches in order to keep the current through the consumer constant or within a certain one Area. Even if the consumer is pulsed, it can be important to keep the current values by the consumer within certain ranges. Standard components, as mentioned above, often have a feedback input that allows the pulse train to be changed depending on a specific manipulated variable. In the present case, this can be used to keep the current constant in a certain range. In the practical implementation of the present invention, it has the advantage that the stability of the current output of the circuit is improved, for example when the temperature changes, when the input voltage changes, etc. In the case of simple components which do not permit a change in the pulse train in any other way, the latter can Feedback input can also be used to set the current to the desired optimum value or to regulate the current.

Vorzugsweise ist in Reihe mit dem schnellen elektronischen Schalter, der Spule und dem Verbraucherausgang und der zu diesem und der Spule parallelen Freilaufdiode ein Meßwiderstand vorgesehen, über den der Strom durch den Verbraucher gemessen wird. Preferably in line with the fast electronic switch that Coil and the consumer output and that to this and the coil parallel freewheeling diode provided a measuring resistor through which the Electricity is measured by the consumer.

Dieser Meßwiderstand kann annähernd beliebig klein sein, so daß auch hier nur sehr geringe Verluste auftreten. Insbesondere ist dieser Meßwiderstand deutlich kleiner als der Innenwiderstand eines angeschlossenen Verbrauchers. Die über den Meßwiderstand abfallende Spannung ist charakteristisch für den durch den Meßwidertand und den Verbraucher fließenden Strom.This measuring resistor can be almost arbitrarily small, so that too only very small losses occur here. In particular, this is Measuring resistance significantly lower than the internal resistance of a connected consumer. The one falling over the measuring resistor Voltage is characteristic of the resistance to measurement and the Consumer flowing electricity.

Vorzugsweise erhält der Impulsgeber seine Stromversorgung, in dem er an das hohe Potential und das Basispotential angeschlossen ist. Vorzugsweise ist zwischen dem hohen Potential und dem Basispotential ein Spannungsteiler mit einer zu dem Impulsgeber parallel vorgesehenen Stabilisierungsdiode zum Erzeugen einer im wesentlichen konstanten Versorgungsspannung für den Impulsgeber vorgesehen. Grundsätzlich ist es auch möglich, einen Spannungsteiler beispielsweise aus zwei Widerständen aufzubauen. Der Spannungsteiler mit der Stabilisierungsdiode hat jedoch den Vorteil, daß er eine im wesentlichen konstante Spannung für den Impulsgeber unabhängig von der zwischen dem hohen und dem Basispotential abfallenden Spannung zur Verfügung stellt. Hintergrund ist auch hier wieder die Möglichkeit, die Vorrichtung problemlos für das öffentliche Netz mit 110 bzw. 230 V Wechselspannung einsetzen zu können. Speziell auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist es vorteilhaft, wenn ohne einen Umschalter zu benötigen, Geräte weltweit für die unterschiedlichen Netzspannungen eingesetzt werden können.Preferably, the pulse generator receives its power supply in which it is connected to the high potential and the basic potential. Is preferably between the high potential and the base potential a voltage divider provided with a parallel to the pulse generator Stabilizing diode to produce a substantially constant one Supply voltage provided for the pulse generator. Basically is it is also possible to have a voltage divider, for example, of two To build up resistance. The voltage divider with the Stabilizing diode, however, has the advantage of being essentially one constant voltage for the pulse generator regardless of the between the high and the base potential dropping voltage available poses. Again, the background is the possibility of the device easy for the public network with 110 or 230 V To be able to use AC voltage. Especially from economic It is advantageous from the point of view if without a switch need devices worldwide for the different mains voltages can be used.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung für den Anschluß direkt an das öffentliche Stromnetz vorgesehen und weist eine Gleichrichterschaltung auf, deren Ausgänge das hohe Potential und das Basispotential der Vorrichtung bilden. Eine solche Gleichrichterschaltung kann beispielsweise eine übliche Brückenschaltung sein, der vorzugsweise ein Kondensator zur Glättung der Spannungsspitzen zwischen dem hohen Potential und dem Basispotential zugeschaltet ist. Bei Verwendungen außerhalb des öffentlichen Netzes, beispielsweise auf Schiffen, in Flugzeugen, in Kraftfahrzeugen oder in anderen Einrichtungen, beispielsweise Computer oder anderen elektrischen Anlagen, die entweder ein unabhängiges Netz haben oder intern Strom einer bestimmten Spannung bereitstellen, ist ein Gleichrichter nicht erforderlich.Preferably, the device for connection directly to the provided public power grid and has a rectifier circuit on whose outputs the high potential and the basic potential of the Form device. Such a rectifier circuit can for example, a conventional bridge circuit, which is preferably a Capacitor for smoothing the voltage peaks between the high Potential and the basic potential is switched on. When uses outside the public network, for example on ships, in Aircraft, in motor vehicles or in other facilities, for example computers or other electrical systems that either have an independent network or internal electricity one provide a certain voltage, a rectifier is not required.

Vorzugsweise ist der Impulsgeber so ausgebildet, daß die Wiederholfrequenz der Impulse größer ist als 70 Hz. Impulse, die unter dieser Grenze liegen, werden von dem Auge erfaßt und sind, beispielsweise für Beleuchtungszwecke nicht gut geeignet. Bei speziellen Anwendungen, beispielsweise falls die Erzeugung eines Blinksignals gewünscht ist, ist jedoch auch eine niedrigere Wiederholfrequenz möglich und ggf. vorteilhaft. Vorzugsweise ist die Wiederholfrequenz der Impulse aber größer als 130 Hz, bevorzugt größer als 400 Hz, noch bevorzugter größer als 1 kHz und noch mehr bevorzugt größer als 10 kHz. Ganz besonders bevorzugt sind Wiederholfrequenzen von über 100 kHz. Je höher die Frequenz, desto kleiner kann die Spule dimensioniert sein und entsprechend kleiner kann der Schaltkreis aufgebaut sein. Das ist deshalb besonders wichtig, weil die Spule ein relativ voluminöses Bauteil dieser Schaltung sein kann. Daneben sind Spulen mit zunehmender Dimensionierung zunehmend teuer.Preferably, the pulse generator is designed so that the Repetition frequency of the pulses is greater than 70 Hz this limit are detected by the eye and are not well suited for lighting purposes, for example. With special Applications, for example if the generation of a flashing signal however, a lower repetition frequency is also desired possible and possibly advantageous. The repetition frequency is preferably but the pulses are greater than 130 Hz, preferably greater than 400 Hz more preferably greater than 1 kHz and even more preferably greater than 10 kHz. Repetition frequencies of over 100 kHz are very particularly preferred. The higher the frequency, the smaller the coil can be dimensioned be and correspondingly smaller, the circuit can be constructed. The is particularly important because the coil is a relatively voluminous one Can be part of this circuit. Next to it are coils increasing dimensioning increasingly expensive.

Vorzugsweise hat die Spule eine Indiktivität von 0,1-100 mH. Besonders günstig sind Spulen mit einer Induktivität von 1-100 mH. Grundsätzlich ist die genaue Angabe der Induktivität für die Spule nicht möglich. Sie hängt von dem speziellen Verbraucher, der Versorgungsspannung, der Impulsfrequenz und anderen Faktoren ab. Der Wert kann für verschiedene Anordnungen und Anwendungen um den Faktor 1000 variieren.The coil preferably has an indictivity of 0.1-100 mH. Coils with an inductance of 1-100 mH are particularly favorable. Basically, the exact specification of the inductance for the coil is not possible. It depends on the special consumer who Supply voltage, pulse frequency and other factors. The Value can be around for different arrangements and applications Vary factor 1000.

Vorzugsweise ist der Impulsgeber verstellbar ausgebildet, so daß durch eine Änderung der Impulszüge die Größe des Stroms durch den Verbraucher variiert werden kann. Für Beleuchtungszwecke ermöglicht das das Dimmen einer Beleuchtung, d. h. ein Ändern von deren Helligkeit, was häufig wünschenswert ist. In der Praxis kann das realisiert weren, indem etnweder der Abstand zwischen den einzelnen Impulsen, die an den Schalter angelegt werden, d. h. die Länge der Impulspausen, oder aber die Dauer der einzelnen Impulse variiert wird.Preferably, the pulse generator is adjustable, so that by a change in the pulse trains the size of the current through the Consumer can be varied. Enabled for lighting purposes dimming lighting, d. H. changing theirs Brightness, which is often desirable. In practice, it can can be realized by either the distance between the individual Pulses applied to the switch, i. H. the length of the Pulse pauses, or the duration of the individual pulses is varied.

Es wurde bereits angegeben, daß sich die Vorrichtung besonders zur Stromversorgung von Beleuchtungen eignet. Besonders wurden hier bisher die Halogen-Glühlampen angesprochen. Bei Halogen-Glühlampen kann man grundsätzlich die Spule und ggf. auch die Rückflußdiode wegfallen lassen. Der Strom durch die Halogen-Glühlampe wird dann von dem Schalter mit einer bestimmten Frequenz von dem Impulsgeber lediglich mit einzelnen Impulsen gespeist. Typischerweise ist bei Betrieb an der Netzspannung das Verhältnis der Impulsdauer zu der Impulspause relativ gering, d. h. der Strom fließt nur in den sehr kurzen Impulsen durch die Halogen-Glühlampe, während in der verbleibenden Zeit kein Strom durch die Halogen-Glühlampe fließt. Hier ist besonders darauf zu achten, daß die Wiederholfrequenz der einzelen Impulse ausreichend groß ist, um bei dem Betrachter den Eindruck einer konstant brennenden Halogen-Glühlampe zu erzeugen. Bei dieser Art des Betriebs ist der Strom der einzelnen Impulse relativ hoch und kann bis in die Größenordnung von 100 A Stromfluß gehen. Bei derart hohen Strömen können Probleme bei den Durchleitungen durch die Lampenfassung der Halogen-Glühlampe auftreten. Aus diesem Grund ist es günstig, die Spule und die Rücklaufdiode vorzusehen, um für eine zeitliche Verteilung des Stromflusses und damit für eine Reduzierung des Maximalstroms durch die Halogen-Glühlampe zu sorgen.It has already been stated that the device is particularly suitable for Power supply for lighting is suitable. Were special here So far the halogen light bulbs have been addressed. For halogen incandescent lamps you can basically the coil and possibly also the reflux diode drop out. The current through the halogen bulb will then from the switch with a certain frequency from the pulse generator fed with single pulses only. Typically is in operation the ratio of the pulse duration to the pulse pause at the mains voltage relatively low, d. H. the current only flows in the very short pulses by the halogen light bulb, while none in the remaining time Current flows through the halogen bulb. This is particularly important make sure that the repetition frequency of the individual pulses is sufficient is great to give the viewer the impression of a constantly burning Generate halogen light bulb. In this type of operation, the Current of the individual pulses is relatively high and can reach into the Order of magnitude of 100 A current flow. With such high currents can cause problems with the passage through the lamp holder Halogen light bulb occur. Because of this, it is convenient that Coil and the flyback diode to provide for a temporal Distribution of the current flow and thus for a reduction of the To ensure maximum current through the halogen light bulb.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung bei solchen Halogen-Glühlampen liegt auf der Hand. Übliche Systeme verwenden einen Transformator, der in vielen Anwendungsfällen optisch unschön im Raum untergerbacht werden muß. Verwendet man die erfindungsgemäße Vorrichtung, so kann diese beispielsweise in der Fassung einer Halogen-Glühlampe vorgesehen sein oder als ein sehr kleines Anbauteil für die Beleuchtungseinrichtung relativ unproblematisch untergebracht werden.The advantage of the present invention in such halogen light bulbs is obvious. Common systems use a transformer, which is housed in an optically unsightly way in many applications must become. If one uses the device according to the invention, then can, for example, in the version of a halogen bulb be provided or as a very small attachment for the Lighting device can be accommodated relatively unproblematically.

Die Lichtquelle kann beispielsweise als Ersatz für übliche vorhandene Lichttquellen verwendet werden. So kann sie beispielsweise einen üblichen Schraub-, Steck- oder anderen Sockel aufweisen, der in übliche Fassungen eingebracht werden kann. Dabei kann die Schaltung beispielsweise in der Fassung einteilig mit der Halogenglühlampe oder mindestens einer LED vorgesehen sein. Alternativ kann die Schaltung als ein Zwischenstück separat ausgebildet sein, in welches die Halogenglühlampe oder die mindestens eine LED eingesteckt, eingeschraubt oder sonstwie daran angeschlossen werden kann. Dieses Zwischenstück kann entweder teleskopisch, d. h. in der Form eines zylindrischen Mantels, um ein die Halogenglühlampe oder die mindestens eine LED abstützendes Kernelement herum angeordnet sein, wobei das Zwischenstück dann beispielsweise in eine Fassung eingeschraubt wird und selbst als Fassung für die Halogenglühlampe oder die mindestens eine LED dient. Alternativ kann das Zwischenstück auch axial im Anschluß an die Halogenglühlampe oder die mindestens eine LED angeschlossen sein. Die spezielle Ausführungsform hängt von dem speziellen Anwendungsgebiet ab. Auch Mischformen zwischen teleskopischer und axialer Ausbildung des Zwischenstücks sind möglich. So ist beispielsweise bei einer Lichtquelle, die in eine übliche Schraubfassung eingeschraubt werden kann, eine Mischform mit teilweiser teleskopischer und teilweise axialer Ausbildung günstig, die um die Abstützung für die Halogenglühlampe oder die mindestens eine LED in der Art eines Bechers herum angeordnet ist. Es ist darauf hingewiesen, daß diese Lichtquelle mit Zwischenstück und auch das Zwischenstück alleine jeweils für sich selbst betrachtet als erfinderisch angesehen werden. Insbesondere ist in dem Zwischenstück zwar vorzugsweise eine Schaltung gemäß dem Anspruch 1 vorgesehen, die Lichtquelle mit Zwischenstück bzw. das Zwischenstück alleine ohne die Merkmale des Anspruchs 1 oder mit nur einem Teil von dessen Merkmalen wird jeweils auch als erfinderisch betrachtet, z. B. wenn darin eine andere als die hier beschriebene Speiseschaltung vorgesehen ist.The light source can, for example, replace existing ones Light sources are used. For example, it can Have the usual screw, plug or other base, which is in the usual Versions can be introduced. The circuit for example in the one-piece version with the halogen lamp or at least one LED can be provided. Alternatively, the circuit can be used as an intermediate piece can be formed separately, in which the Halogen light bulb or at least one LED inserted, screwed or otherwise connected to it. This Intermediate piece can either be telescopic, i.e. H. in the form of a cylindrical cladding to a halogen lamp or the at least one core element supporting LED is arranged around, the intermediate piece then, for example, in a socket is screwed in and even as a socket for the halogen lamp or which serves at least one LED. Alternatively, the intermediate piece can also axially following the halogen lamp or the at least one LED connected. The specific embodiment depends on that special application. Even mixed forms between Telescopic and axial design of the intermediate piece are possible. For example, with a light source that is in a usual Can be screwed in, a mixed form with partial telescopic and partial axial training cheap, the around the support for the halogen lamp or the at least one LED is arranged around in the manner of a cup. It is on it pointed out that this light source with adapter and also that Intermediate piece alone considered inventive for itself be considered. In particular, is in the intermediate piece preferably provided a circuit according to claim 1, the Light source with intermediate piece or the intermediate piece alone without the Features of claim 1 or with only a part of it Features are also considered inventive, z. B. if in it a supply circuit other than that described here is provided.

Es ist besonders günstig, wenn die Lichtquelle so ausgebildet ist, daß sie in ihrer Form einer gebräuchlichen Lichtquelle entspricht, z. B. übliche Glühbirne, stabförmige, gebogene Neonröhren, etc. Besonders bei Licht quellen, bei denen eine gerichtete Abstrahlung erwünscht ist, kann in dieser vorgegebenen Form die Anordnung der LEDs derart vorgesehen sein, daß sich die gewünschte Licht-Abstrahlungscharakteristik ergibt. Das ist besonders günstig bei Neonröhren, die als Straßenbeleuchtungen oder Deckenbeleuchtungen verwendet werden. Hier ist es momentan typischerweise so, daß die Neonröhren selbst in der Art einer gebogenen oder geraden zylinderförmigen Röhre ausgebildet sind, und radial um ihren Längsverlauf herum im wesentlichen eine gleiche Abstrahlcharak teristik aufweisen. Die Straßenlaternen selbst sind deshalb mit einem Reflektor ausgebildet, um das in unerwünschte Richtungen abgestrahlte Licht in die gewünschte Abstrahlrichtung zu reflektieren. Solche Re flektoren können häufig erblinden, sie führen zu Wirkungsgradverlusten und erhöhen die Anschaffungskosten. Es ist daher vorteilhaft, die gerichtete Abstrahlcharakteristik von LEDs dahingehend auszunutzen, die Lichtquelle selbst richtungsanisotrop derart zu gestalten, daß sich die gewünschte Licht-Abstrahlcharakteristik ergibt. Die Lichtquelle kann dabei entweder, wie das bei einer LED üblich ist, in einem Glaskolben angeordnet sein. Es kann jedoch auch auf den Glaskolben verzichtet werden und die mindestens eine LED unabgedeckt bleiben. Das ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Lichtquelle von der Lampe selbst nach außen hin beispielsweise durch einen Glasschirm abgedeckt ist.It is particularly advantageous if the light source is designed so that it corresponds in shape to a common light source, e.g. B. usual Light bulb, rod-shaped, curved neon tubes, etc. Especially in the light sources where directional radiation is desired can be found in the arrangement of the LEDs is provided in this predetermined form be that the desired light emission characteristic results. This is particularly convenient for neon lights that are used as street lights or ceiling lights are used. Here it is right now typically such that the neon tubes themselves are curved or straight cylindrical tube, and radially around their longitudinal course essentially has the same radiation pattern have characteristics. The street lamps themselves are therefore with one Reflector designed to radiate in undesired directions To reflect light in the desired direction of radiation. Such re Flectors can often go blind and lead to a loss of efficiency and increase the acquisition costs. It is therefore advantageous that to take advantage of the directional radiation characteristic of LEDs that To design the light source itself anisotropically in such a way that the desired light emission characteristics results. The light source can either in a glass bulb, as is usual with an LED be arranged. However, the glass bulb can also be dispensed with and the at least one LED remains uncovered. This is particularly advantageous if the light source from the lamp itself is covered to the outside for example by a glass screen.

Es ist günstig, wenn insbesondere bei größeren Leuchtfeldern, beispielsweise bei den Leuchtfeldern einer Ampel oder bei Leuchtfeldern von Sicherheitsbeleuchtungen oder neonröhrenähnlichen Leuchtfeldern pro Leuchtfeld mindestens zwei separate Lichtquellen vorgesehen sind. Das erhöht die Ausfallsicherheit beträchtlich.It is advantageous if, especially with larger light fields, for example in the light fields of a traffic light or in light fields of safety lighting or neon tube-like light fields at least two separate light sources are provided for each light field. This considerably increases reliability.

LED-Beleuchtungen sind auch besonders vorteilhaft mit der vorliegenden Vorrichtung zu speisen. LEDs haben eine typischerweise relativ geringe Spannung, bei der diese betrieben werden müssen. Diese Betriebsspannung liegt typischerweise in der Größenordnung von 2 V. Diese Spannung ist sehr weit von der Netzfrequenz entfernt. LED Beleuchtungen haben den Vorteil, daß unterschiedlichste Beleuchtungsfarben mit ihnen erzeugt werden können. Es besteht die Möglichkeit, LEDs verschiedener Farbe zu verwenden. Alternativ besteht die Möglichkeit, LEDs verschiedener Farben in einem Beleuchtungskörper so miteinander zu plazieren, daß die einzelnen Farbgruppen in ihrer Beleuchtungsintensität regelbar sind oder mit festen Beleuchtungsintensitäten zueinander angeordnet sind. Auf diese Art und Weise läßt sich durch additive Farbmischung jede beliebige Lichtfarbe erzeugen. Der vorangehend beschriebene Dimmeffekt der Vorrichtung kann hier besonders vorteilhaft genutzt werden, wenn für jede der Gruppen gleichfarbiger LEDs eine separate Vorrichtung vorgesehen ist. Die LEDs können in Serie miteinander angeordnet sein. Mehrere Reihen von hintereinander vorgesehenen LEDs können parallel zueinander angeordnet sein, so daß sich die Stromflüsse durch die einzelenen parallelen Reihen aufteilen. Das Problem bei LEDs ist die Notwendigkeit, den Strom durch die LEDs zu begrenzen. Bei typischen gebräuchlichen Betriebsweisen ist dafür ein Strombegrenzerwiderstand vorgesehen, durch den erhebliche Wirkungsgradverluste auftreten. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung erlaubt es, den Vorwiderstand und die mit dem Vorwiderstand verbundenen Wirkungsgradverluste zu eliminieren. Geeignete Anwendungsgebiete für derartige Beleuchtungen sind Verkehrssignalanlagen, beispielsweise Ampeln oder Eisenbahn- Lichtsignale bis hin zu Verkehrsbeschilderungen, Notbeleuchtungen, Tiefgaragenbeleuchtungen und dergleichen. Besonders günstig ist die Verwendung von LED-Beleuchtungseinrichtungen dort, wo eine sehr hohe Ausfallsicherheit gewünscht wird. LEDs an sich sind durch ihre hohe Lebensdauer bereits sehr ausfallsicher. Bei der Anordnung von mehreren parallel zueinander geschalteten Reihen von LEDs kommt zu dieser inhärenten Ausfallsicherheit der LEDs noch die Redundanz der parallelen Reihen. LED lights are also particularly advantageous with the present one Feed device. LEDs are typically relatively small Voltage at which these must be operated. This Operating voltage is typically on the order of 2 V. This voltage is very far from the mains frequency. LED Illuminations have the advantage that they are very different Illumination colors can be generated with them. There is the Possibility to use LEDs of different colors. Alternatively there is the possibility of LEDs of different colors in one Place lighting fixtures with each other so that the individual Color groups can be regulated in their lighting intensity or with fixed ones Lighting intensities are arranged to each other. This way and Additive color mixing can be used to create any light color produce. The dimming effect of the device described above can be used here particularly advantageous if for each of the A separate device is provided for groups of LEDs of the same color. The LEDs can be arranged in series with one another. Multiple rows of LEDs provided one behind the other can be parallel to each other be arranged so that the current flows through the individual Split parallel rows. The problem with LEDs is that Need to limit the current through the LEDs. With typical common operating modes is a current limiter resistor provided, through which significant losses in efficiency occur. The Device according to the invention allows the series resistor and the efficiency losses associated with the series resistor eliminate. Suitable areas of application for such lighting are traffic signal systems, such as traffic lights or railway Light signals up to traffic signs, emergency lights, Underground parking lights and the like. It is particularly cheap Use of LED lighting devices wherever a very high reliability is desired. LEDs are in themselves by their long service life already very fail-safe. When arranging several rows of LEDs connected in parallel to each other are required this inherent fail safety of the LEDs still adds to the redundancy of the parallel rows.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich auch ganz besonders für den Betrieb von Verbrauchern, die bei einem gepulsten Betrieb einen höheren Wirkungsgrad bzw. geringere Verluste aufweisen als bei einem Betrieb mit konstantem Strom. So können beispielsweise LEDs mit Stromimpulsen betrieben werden, deren Stromamplitude deutlich oberhalb von deren Betriebsstrom ist, und zeigen dabei einen verbesserten Wirkungsgrad, ohne daß es zu einer Einbuße in der Lebensdauer der LEDs kommt. Andererseits können auch Spulen, die Kerne aus bestimmten Magnetmaterialien haben, mit gepulstem Strom wesentlichen effizienter betrieben werden. Die Magnetmaterialien gehen bei konstantem Strom wesentlich eher in die magnetische Sättigung als sie das bei gepulstem Strom tun würden. Ein deutliches Beispiel hierfür sind Elektromotoren, für die es bekannt ist, daß sie vorteilhaft mit gepulstem Strom betrieben werden können.The device according to the invention is also particularly suitable for the operation of consumers who are in a pulsed operation have higher efficiency or lower losses than one Operation with constant current. For example, LEDs can be used Current pulses are operated, their current amplitude clearly is above their operating current, and show one improved efficiency without causing a loss in the Life of the LEDs is coming. On the other hand, coils that Have cores made of certain magnetic materials, with pulsed current operated much more efficiently. The magnetic materials go at constant current much more into magnetic saturation than they would do that with pulsed current. A clear example of this are electric motors for which it is known that they are advantageous with pulsed current can be operated.

Die Erfindung und Ausgastaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigt:The invention and outgassing events of the invention are as follows based on an exemplary embodiment shown in the drawing explained. It shows:

Fig. 1 schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung. Fig. 1 shows schematically the structure of a power supply device according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung 2 aufweisend einen Verbraucherausgang 4, der mit einer Spule 6 in Reihe geschaltet ist. Parallel zu dem Verbraucherausgang 4 und der Spule 6 ist eine Freilaufdiode 8 so angeordnet, daß ihre Durchlaßrichtung der Durchlaßrichtung des Verbrauchers an dem Verbraucherausgang 4 entgegengesetzt angeordnet ist. Es kann günstig sein, bei Verbrauchern, die keine definierte Durchlaßrichtung besitzen, zusätzlich eine Sperrdiode vorzusehen, um die Durchlaßrichtung des Verbrauchers zu definieren. In Reihe mit dem Verbraucherausgang 4, der Spule 6 und der dazu parallelen Freilaufdiode 8 ist ein schneller elektronischer Schalter 10 vorgesehen, der bei Betrieb von einem Impulsgeber 12 mit einem Impulszug 14 beaufschlagt wird. Der schnelle elektronische Schalter 10 kann beispielsweise ein Transistor und insbesondere ein MOSFET- Transistor sein. Als besonders geeignet haben sich N-Kanal-MOSFETs gezeigt, weil sie zum einen preisgünstiger sind und zum anderen auch schneller schalten können als ein P-Kanal-MOSFET mit gleicher elektrischer Belastbarkeit. Zur Vermeidung von Verlusten sollte der schnelle elektronische Schalter 10 im leitenden Zustand nur einen sehr geringen Widerstand aufweisen. Er sollte ferner besonders kurze Ein- und Ausschaltzeiten haben, um einen besonders steilen Flankenanstieg und -abfall der Stromimpulse zu ermöglichen. Fig. 1 is a power supply device 2 according to the invention is comprising a load output 4 which is connected with a coil 6 in series. A free-wheeling diode 8 is arranged parallel to the consumer output 4 and the coil 6 so that its forward direction is opposite to the forward direction of the consumer at the consumer output 4 . It may be advantageous to provide a blocking diode for consumers who have no defined forward direction in order to define the forward direction of the consumer. A rapid electronic switch 10 is provided in series with the consumer output 4 , the coil 6 and the freewheeling diode 8 parallel thereto, which is acted upon by a pulse train 12 during operation by a pulse train 14 . The fast electronic switch 10 can be, for example, a transistor and in particular a MOSFET transistor. N-channel MOSFETs have proven to be particularly suitable because, on the one hand, they are cheaper and, on the other hand, they can also switch faster than a P-channel MOSFET with the same electrical load capacity. In order to avoid losses, the fast electronic switch 10 should have only a very low resistance in the conductive state. It should also have particularly short switch-on and switch-off times in order to enable a particularly steep rise and fall of the current pulses.

Als Freilaufdiode eignet sich wegen ihrer hohen Schaltgeschwindigkeit und ihrer niedrigen Durchlaßspannung besonders eine Schottky-Diode. Es können jedoch auch grundsätzlich andere Dioden vorgesehen sein.Suitable as a freewheeling diode because of its high switching speed and its low forward voltage, especially a Schottky diode. In principle, however, other diodes can also be provided.

Konventionsgemäß ist in dem Stromkreis die obere Schiene 16 auf hohem Potential, während sich die untere Schiene 18 auf dem Bezugspotential oder Basispotential, beispielsweise der Erdung, befindet.Conventionally, the upper rail 16 is at high potential in the circuit, while the lower rail 18 is at the reference potential or base potential, for example ground.

Der Impulsgeber 12 kann ein übliches Bauteil sein, wie es konventionell in hohen Stückzahlen gefertigt und vertrieben wird. Er kann vorzugsweise einen Impulszug 14 generieren, der veränderbar ist. Beispielsweise kann es günstig sein, wenn die Impulslängen variabel sind, d. h. eine Impulsbreitenmodulation möglich ist. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Zeit zu beeinflussen, in der der schnelle elektronische Schalter 10 geöffnet ist. Damit kann die Leistung reguliert werden, die dem Verbraucherausgang 4 zugeführt wird. Es ist alternativ auch möglich, bei konstanter Impulsbreite oder Impulsdauer die Pause zwischen den einzelnen Impulsen zu variieren. Auch auf diese Weise ist eine Leistungsregulierung möglich. Natürlich können, falls das erwünscht ist, beide Arten von Modulationen miteinander kombiniert sein. Der Impulsgeber 12 hat einen Ausgang 20 für den Impulszug 14 und einen sogenannten Feedback-Eingang 22, über den ein charakteristisches Signal für den über den Verbraucherausgang 4 fließenden Strom an den Impulsgeber 12 gelangt. Zu diesem Zweck befindet sich ein Gesamtstrom-Meßwiderstand 24 zwischen der Source 26 des schnellen elektronischen Schalter 10 und dem Basispotential 18. Der Gesamtstrom- Meßwiderstand kann relativ klein ausgelegt sein. The pulse generator 12 can be a conventional component, as is conventionally manufactured and sold in large numbers. It can preferably generate a pulse train 14 that can be changed. For example, it can be advantageous if the pulse lengths are variable, ie pulse width modulation is possible. In this way, it is possible to influence the time in which the fast electronic switch 10 is open. The power that is supplied to the consumer output 4 can thus be regulated. Alternatively, it is also possible to vary the pause between the individual pulses with a constant pulse width or pulse duration. Power regulation is also possible in this way. Of course, if desired, both types of modulations can be combined. The pulse generator 12 has an output 20 for the pulse train 14 and a so-called feedback input 22 , via which a characteristic signal for the current flowing through the consumer output 4 reaches the pulse generator 12 . For this purpose there is a total current measuring resistor 24 between the source 26 of the fast electronic switch 10 and the base potential 18 . The total current measuring resistor can be designed to be relatively small.

Zur Stromversorgung ist der Impulsgeber 12 an einem Spannungsteiler angeschlossen, der aus einem einfachen Widerstand 28 und einer Zehnerdiode 30 aufgebaut ist. Die Zehnerdiode 30 bewirkt, daß dem Impulsgeber 12 eine im wesentlichen konstante Spannung zugeführt wird. Links der gestrichelten Linie in Fig. 1 ist die Gleichrichterschaltung 32 gezeigt, die im wesentlichen aus einer üblichen Brückenschaltung 34 und einem Glättungskondensator 36 aufgebaut ist. An die Eingänge 38, 40 kann Wechselspannung, beispielsweise die übliche Netzspannung, angelegt werden.For the power supply, the pulse generator 12 is connected to a voltage divider, which is constructed from a simple resistor 28 and a tens diode 30 . The tens diode 30 causes the pulse generator 12 to be supplied with a substantially constant voltage. The rectifier circuit 32 is shown to the left of the dashed line in FIG. 1, which is essentially constructed from a conventional bridge circuit 34 and a smoothing capacitor 36 . AC voltage, for example the usual mains voltage, can be applied to the inputs 38 , 40 .

Bei Betrieb öffnet und schließt sich getaktet durch den Impulszug 14, der an das Gate 42 des schnellen elektronischen Schalters 10 angeschlossen ist, der schnelle elektronische Schalter 10. Ist der schnelle elektronische Schalter 10 geschlossen, kann Strom von dem hohen Potential 16 bei angeschlossenem Verbraucher über den Verbraucherausgang 4 und die Spule 6 über den schnellen elektronischen Schalter 10 an das Basispotential fließen. Dabei lädt sich die Spule auf und baut um sich herum ein Magnetfeld auf. Wird der schnelle elektronische Schalter 10 geöffnet, d. h. der Stromfluß unterbrochen, so treibt die aufgeladene Spule 6 den Stromfluß weiter voran, und der Strom fließt durch die Freilaufdiode 8 zurück auf das hohe Potential. Der Stromfluß in diesem Stromkreis bleibt so lange aufrecht, bis der Verbraucher dem Stromkreis die Energie entzogen hat. Das heißt, der Stromfluß bleibt so lange aufrechterhalten, bis das Magnetfeld um die Spule 6 im wesentlichen abgebaut ist. Schließt sich der schnelle elektronische Schalter 10 wieder, beginnt der Strom wieder durch den Verbraucher, die Spule 6 und den schnellen elektronischen Schalter 10 vom hohen Potential 16 auf das Basispotential zu fließen und die Spule wird erneut geladen. In operation, the fast electronic switch 10 opens and closes in a clocked manner by the pulse train 14 , which is connected to the gate 42 of the fast electronic switch 10 . If the fast electronic switch 10 is closed, current can flow from the high potential 16 to the basic potential when the consumer is connected via the consumer output 4 and the coil 6 via the fast electronic switch 10 . The coil charges and builds up a magnetic field around it. If the fast electronic switch 10 is opened, ie the current flow is interrupted, the charged coil 6 drives the current flow further forward, and the current flows back through the freewheeling diode 8 to the high potential. The current flow in this circuit remains until the consumer has withdrawn the energy from the circuit. That is, the current flow is maintained until the magnetic field around the coil 6 is substantially reduced. If the fast electronic switch 10 closes again, the current through the consumer, the coil 6 and the fast electronic switch 10 starts flowing from the high potential 16 to the base potential again and the coil is recharged.

Es gibt mehrere unterschiedliche Möglichkeiten, die beschriebene Stromversorgungsvorrichtung 2 zu betreiben. Einerseits kann es günstig sein, an dem Verbraucherausgang 4 einen möglichst konstanten Strom zu liefern. Das dem entgegengesetzte Extrem ist ein gepulster Betrieb des Verbrauchers mit Stromimpulsen, wobei der Strom zwischen den einzelnen Impulsen jeweils auf Null zurückgeht. Durch entsprechende Wahl der Bauelemente kann jede der beiden Betriebsweisen erzielt werden. Darüberhinaus kann der Betrieb auch über den Impulsgeber 12, d. h. die Breite der einzelnen Impulse, die Länge der Impulspausen und das Tastverhältnis, gewählt werden. Es kann günstig sein, zu diesem Zweck in dem Stromkreis des Verbraucherausgangs 4, der Spule 6 und der Freilaufdiode 8 einen zusätzlichen Meßwiderstand vorzusehen, und an diesem eine für den Strom in diesem Stromkreis charakteristische Größe abzunehmen. Diese Spannung kann an eine Logikschaltung weitergegeben werden, und den Impulsgeber 12 entsprechend ansteuern. Diese Art der Übewachung des Stromflusses über den Verbraucherausgang hat den besonderen Vorteil, daß ein sehr definierter Strom an den Verbaucher abgegeben werden kann, der in einem ganz bestimmten Bereich oder auf einem ganz bestimmten Niveau sicher gehalten werden kann. Manche Verbraucher, die eine sehr definiert Stromspeisung benötigen, lassen sich damit besonders gut und zuverlässig speisen, was die Betriebssicherheit und Lebensdauer solcher Geräte deutlich erhöht.There are several different ways of operating the power supply device 2 described. On the one hand, it can be favorable to supply a current that is as constant as possible at the consumer output 4 . The opposite extreme is pulsed operation of the consumer with current pulses, the current between the individual pulses decreasing to zero in each case. By appropriate choice of components, either of the two modes of operation can be achieved. In addition, the operation can also be selected via the pulse generator 12 , ie the width of the individual pulses, the length of the pulse pauses and the pulse duty factor. For this purpose, it may be expedient to provide an additional measuring resistor in the circuit of the consumer output 4 , the coil 6 and the freewheeling diode 8 , and to decrease a variable characteristic of the current in this circuit. This voltage can be passed on to a logic circuit and control the pulse generator 12 accordingly. This type of monitoring the flow of current through the consumer output has the particular advantage that a very defined current can be delivered to the consumer, which can be safely kept in a very specific area or at a very specific level. Some consumers who need a very defined power supply can be fed particularly well and reliably, which significantly increases the operational safety and lifespan of such devices.

Üblicherweise wird man eine Betriebsweise wählen, bei der der Strom am Verbraucher beim Einschalten des Schalters auf einen Maximalwert ansteigt, und dann wieder abfällt, bevor vor dem Erreichen der Nullinie der Schalter erneut öffnet und der Strom am Verbraucher wieder ansteigt. Damit schwankt der Strom im wesentlichen mit der Freuqenz, mit der der schnelle elektronische Schalter 10 betätigt wird, um den Mittelwert des erforderlichen Betriebsstroms des Verbrauchers.Usually one will choose an operating mode in which the current at the consumer rises to a maximum value when the switch is switched on, and then drops again before the switch opens again before the zero line is reached and the current at the consumer rises again. The current thus fluctuates essentially with the frequency with which the fast electronic switch 10 is actuated, around the mean value of the required operating current of the consumer.

Die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung 2 kann entweder als ein separates Netzteil vorgesehen sein. Sie kann aber ebenso gut mit in die elektronischen Geräte beispielsweise in deren Gehäusen integriert sein. Insbesondere kann er beispielsweise bei Halogen-Glühlampen oder anderen Lampen in deren Fassung vorgesehen sein. Insbesondere dort, wo die Verbraucher am öffentlichen Netz betrieben werden, ist es günstig, wenn in die Stromversorgungsvorrichtung 2 die Gleichrichterschaltung 32 integriert ist.The power supply device 2 according to the invention can either be provided as a separate power supply unit. However, it can also be integrated into the electronic devices, for example in their housings. In particular, it can be provided, for example, in the case of halogen incandescent lamps or other lamps. Particularly where the consumers are operated on the public network, it is advantageous if the rectifier circuit 32 is integrated in the power supply device 2 .

Bei Geräten, die integriert mehrere verschiedene elektronische Bauelemente bzw. Bauteile aufweisen, die unterschiedlich hohe Ströme erfordern, liegt ein weiterer Vorteil darin, daß für jedes einzelne dieser Bauteile eine separate Versorgungseinrichtung vorgesehen sein kann und jedem einzelnen Bauteil den optimalen Strom zur Verfügung stellt. In diesem Fall kann es günstig sein, eine Gleichrichterschaltung unmittelbar am Eingang der Netzspannung an das Gerät vorzusehen und alle Bauteile in dem Gerät auf gleichem hohen und niedrigen Potential der Gleichrichterschaltung zu betreiben.For devices that integrate several different electronic Components or components that have different high currents require, another advantage is that for each one of these Components a separate supply device can be provided and provides the optimal current for each individual component. In In this case, it may be beneficial to use a rectifier circuit immediately at the input of the mains voltage to the device and all components in the device at the same high and low potential Rectifier circuit to operate.

Claims

1. Power supply device ( 2 ) comprising:
an input ( 38 ; 40 ) for connecting a power source;
further on potential levels between the upper potential ( 16 ) of the current source and its base potential ( 18 ):
an output ( 4 ) for connecting the consumer;
a coil ( 6 ) which is provided in series with the consumer output ( 4 );
a free-wheeling diode ( 8 ) which is provided in parallel with the consumer output ( 4 ) and the coil ( 6 ) and whose blocking direction is opposite to the current direction via the consumer output ( 4 ); and
a fast electronic switch ( 10 ) which is provided in series with the consumer output ( 4 ) of the coil ( 6 ) and which is connected to this parallel freewheeling diode ( 8 ); and
a pulse generator (12) which is connected to the rapid electronic switch (10) and generates pulses that open the fast elec tronic switch (10) and close.

2. Apparatus according to ( 2 ) claim 1, characterized in that the pulse generator ( 10 ) is designed such that it is capable of different pulse trains ( 14 ) on the fast depending on a characteristic of the current through the consumer give electronic switch ( 10 ) to keep the current through the consumer more constant.

3. Device ( 2 ) according to claim 2, characterized in that in series with the fast electronic switch ( 10 ), the coil ( 6 ), the consumer output ( 4 ) and to this and the coil ( 6 ) parallel freewheeling diode ( 8th ) a measuring resistor ( 24 ) is provided, via which the current through the consumer is measured.

4. Device ( 2 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pulse generator ( 12 ) between the high potential ( 14 ) and the base potential ( 18 ) is provided.

5. The device ( 2 ) according to claim 4, characterized in that between the high potential ( 16 ) and the base potential ( 18 ) has a voltage divider with a to the pulse generator ( 12 ) in parallel before seen stabilizing diode ( 30 ) for generating a wesent union constant supply voltage for the pulse generator ( 12 ) is provided.

6. Device ( 2 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is provided for connection to the public power grid and has a rectifier circuit ( 32 ) whose outputs have the high potential ( 16 ) and the base potential ( 18th ) form.

7. Device ( 2 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pulse generator ( 12 ) is designed such that the repetition frequency of the pulses is greater than 130 Hz, preferably greater than 400 Hz, more preferably greater is greater than 1 kHz, is more preferably greater than 10 kHz and most preferably greater than 100 kHz.

8. Device ( 2 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pulse generator ( 12 ) is adjustable, so that the size of the current can be varied by changing the pulse train ( 14 ).

9. Device ( 2 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one LED is provided as a consumer.

10. The device ( 2 ) according to claim 9, characterized in that the at least one LED is a "white light LED".

11. The device ( 2 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one halogen incandescent lamp is provided as a consumer.