DD151663A1 - Verfahren zum zwangssteuern von gleichspannungswandlern - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Zwangssteuern von Gieiehspannungswandlern, das uebcrall dort angcwendet werden kann, yjc GJeiehspanriungswandier Gier die Stromversorgung in Gerasten der Nachrichtentechnik und der Datenverarbeitung eingesetzt worden. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, mit geringem oekonomischen Aufwand ein Verfahren zum Zwangssicuern von Gieirnspannunsswandlern zu schaffen, bei dem Welligkeit von Strom und Spannung exakt festgelegt weiden kann, bei dem die Beiastungsparameter d«s Schaitclementes festgelegt und somit dessen Lebensdauer erhoeht worden kann. D'e Ate wird dadurch geloest, dass die Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom nicht nur be2ueglich ihrer HoecAs^M0fo|Sondern aucn bezueglich ihrer Minimalwerte zur Steuerung des Wandlers boitragen. Das erfindungsgemaesse Verfahren bcntffcfvier Bewerter. Es gibt jeweils einen Bawerter fuer die Spitzenspannung Cl, d:o Kieinstspannung U, tieft SpilzdflSirfMrt ! und den Kleinststrom I. Nach Festlegen der Bewerterschwelle ergibt sich die Welligkeit fuer die AuSJangsspannung Wu G ü - U und fuer den Ausgangsstrom W| s£T -Ϊ. -Fig. 1-

Description

Erfinder: Bautzen, den 29·Ο.5.198Ο

Dipl.-Phya. Wilfried Hache

Titel der Erfindung:

Verfahren zum Zwangssteuern von Gleichspannungswandlern

Anwendungsgebiet der Erfundung!

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zwangssteuern von Gleichspannungswandler^ wie sie für.die Stromversorgung in Geraten der nachrichtentechnik una der Datenverarbeitung eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Verfahren zum Steuern derartiger Wandler sind bereits bekannt.

Ein Verfahren beinhaltet einen Flip-Flop gesteuerten Wandler. Bei diesem werden Transistor-Flip-Plops vorgespannt und von den sich ändernden Größen, wie Strom und Spannung für eine bestimmte Zeit umgeschaltet (ÜS-PS 3 356 930). Der Hachteil dieser Verfahrensweise ist die nicht von Zeit und Zeitkonstanten unabhängige exakte Bewertung der Größen Strom und Spannung, sowie deren Zwangsverknüpfung. Bei den bekannten technischen Lösungen sind Zeitglieder und Größtwertbewerter eingesetzt.

Nachteilig dabei ist, daß diese es nicht erlauben den derzeitigen Zustand der Anordnung exakt zu charakterisieren, da der Abbau einer badung von einer nicht bekannten Last abhängt und von der Toleranz in der konkreten Realisierung verwendeter Elemente. Deshalb ist es notwendig gewesen, für eine große Summe von Toleranzen und Zufälligkeiten zu dimensionieren, ohne daß das Ergebnis, wie Stabilität und Welligkeit von Strom und Spannung, exakt bestimmbar war·

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, mit geringem b'konomischen Aufwand ein Verfahren zum Zwangasteuern von Gleichspannungswandlern zu finden, bei dem die Belastungsparameter des Schaltelements und die Welligkeit von Strom und Spannung exakt festgelegt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung!

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu schaffen, bei dem durch eine exakt wählbare Welligkeit von Strom und Spannung der Aufwand an Siebmitteln optimal gestaltet wird, durch ein exaktes Festlegen der Arbeitsbedingungen des,Schaltelements dessen Lebensdauer erhöht wird und dessen Überdimensionierung aus Sicherheitsgründen vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die AusgangSBpannung und der Ausgangsstrom nicht nur bezüglich ihres und seines Höchstwertes, sondern auch bezüglich ihres und seines Minimalwertes zur Steuerung des Wandlers beiträgt. Das erfindungsgemäße Verfahren benutzt anstelle von zwei Bewertern und einem Zeitglied vier Bewerter. Es gibt jeweils einen Bewerter für die Spitzenspannung U, die Kleinstspannung U, den Spitzenstrom I und den Kleinststrom I. Hach dem Festlegen der Bewerterschwelle ergibt sich die Welligkeit ftir die Ausgangsspannung

w_u ί и - и

- 3 una. die Welligkeit für den Ausgangsstrom

W₁ s ι - ι .

Gleichzeitig bedeuten Ö die SpitzenspanBung auch bei Leerlauf des Yfandlers und f der Spitzenstrom auch bei Kurzschluß des Wandlers.

Für das Schaltglied des Wandlers gelten die Grenzwerte ü und I, evtl. durch den Leistungstransformator Übersetzt, als exakt festlegbare Grenzen.

In einer zur Durchführung dee Verfahrens angewendeten Schaltungsanordnung schaltet das Schaltglied nach Anlegen der Eingangsspannung ein, bis $ erreicht ist. Der Auszustand bleibt solange erhalten, bis I unterschritten wird was zur Folge hat, daß das Schaltglied über den Flip-Plop einschaltet. Wird nun fj erreicht, schaltet der Flip-Flop das Schaltglied aus und erst dann wieder ein, wenn U und Ϊ unterschritten werden. Bei Kurzschluß wird U immer unterschritten. Das bedeutet, daß der Flip-Flop vom Strom geschaltet wird und der Wandler den Hennausgangsstrom der Welligkeit W₁ liefert. Bei leerlauf ist I unterschritten und der Wandler liefert die Hennausgangsspannung der Welligkeit W^.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt

FIg 1 : eine mögliche Schaltungsanordnung zur Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Die Quelle 10 ist Über den Strommeßwiderstand 1, den Schalter 2 und die Drossel 4 mit dem Lastwiderstand 6 verbunden. Über den Glättungskondensator 5 greift der Bewerter 8 fUr U und U ab

Der Strombewerter 7 erhält die zu bewertenden Stromwerte I

und I Über den Spannungsabfall am Strommeßwiderstand 1.

Eine Freilaufdiode 3 sorgt flir das Abfließen des StromeB aus der Drossel 4 wHhrend der Auszeit des Schalters 2.

Die Bewerter fllr Strom 7 und Spannung 8 steuern den Flip-Flop 9 derart, daß er den Schalter 2 einschaltet, wenn U^U und I < Ϊ gilt und ausschaltet, wenn U > U oder I > I gilt.

Ifach dem Einschalten der Eingangsspannung wird der Schalter 2 solange aus- und eingeschaltet, bis der Kondensator 5 und der evtl. angeschaltete Lastwiderstand 6 mit einer Spannung U beaufschlagt sind. Ist dieser Punkt erreicht, wirkt die Be- «erterschwelle D begrenzend flir die Ausgangsspannung.

Ist der Strom hinreichend klein, schwankt die Ausgangsspan-

A V

Hung zwischen U und U. Wird der Lastwiderstand 6 niederohmig, eetzt durch das überschreiten von I die Strombegrenzung ein. Bis zum Kurzschluß ändert sich der Ausgangsstrora nun zwischen Λ V

I und I.

Claims (1)

1. - 5 -. ErfxnduQgsanapruch

   Verfahren zum Zwangssteuern von Gleichspannungswandler ge-

   * л л ν kennzeichnet dadurch, claß die bewertenden Größen U, I, U und

   I Über einen Flip-Flop den Leistungsschalter dea Wandlers der

   ν ν ' art betätigen, daß er eingeschaltet wird, wenn U und I unter-

   л Л

   schritten sind und ausgeschaltet wird, wenn U oder I /Überschritten werden, wodurch eine vorwählbare Spannungswellig-кеіѣ W_u = U - U der Ausgangsspannung und eine vorwählbare Welligkeit Wj = I - I des Ausgangsstromes erreicht wird unö der Betrieb dee Wandlers unter Dauerkurzschluß und ohne Überdimensionierung ermöglicht wird

   Hierzu Ί Seile . Zeichnung