DD265500A1

DD265500A1 - Schaltnetzteil

Info

Publication number: DD265500A1
Application number: DD30760987A
Authority: DD
Inventors: Rolf Fluegel; Thomas Brauer
Original assignee: Geraete & Regler Werke Veb
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-03-01

Abstract

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Bereitstellung elektrischer Hilfsenergie fuer elektronische Geraete und Baugruppen. Erfindungsgemaess sind in der Anlaufschaltung durch die gleichgerichtete Netzspannung und durch die aus der Ausgangsleistung der Endstufe gewinnbare Hilfsspannung steuerbare Schaltmittel angeordnet, die infolge einer einstellbaren Schalthysterese das sichere Einschalten des Schaltnetzteiles durch Schliessen des Anlaufstromkreises nur waehrend der Anlaufphase und das sichere Ausschalten durch Abschalten der aus der Ausgangsleistung der Endstufe gewinnbaren Hilfsspannung bei Ueber- bzw. Unterschreiten der eingestellten Schwellwerte der gleichgerichteten Netzspannung vornehmen. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Bereitstellung elektrischer Hilfsenergie für elektronische Geräte und Baugruppen, besonders in der Industrieautcmaticn und anderen industriellen Einsatzgebieten der Rechentechnik.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Schaltnetzteile, die entwedor selbstschwingend oder oszillatorgesteuort arbeiten können, benötigen zum Betreiben der Baugruppen der Ansteuerscholtung wie Oszillator, Treiberstufe und Regelschaltung, die häufig in speziellen Schaltkreisen integriert sind, eine eigene Hilfsspannung, welche in bekannten Schaltungen aus der Ausgangsleistung der Endstufe, insbesondere aus einer Hilfswicklung des Ausgangsübertragers, gewonnen wird. Da die Hilfsspannung nut während des Betriebes zur Vorfügung steht, sind Anlaufschaltungen erforderlich, mittels welcher beim Einschalten oder nach Störfällen, wie z. B. nach einem Netzausfall, das Scheltnetzteil automatisch in den normalen Betrieb gebracht wird.

In der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0046G15 wird ein Schaltnetztei! mit einer Anlauf schaltung beschrieben, bei welcher in der Anlauf phase dio Hilfsspannung aus dor gleichgerichteten Netzspannung über eine.» Anlaufwiderstand, speziell aus einer Halbwelle der Netzspannung über eine Anlaufdiode und einen ohmschen Widerstand, gewonnen wird. Über die in Reihe mit dem Anlaufwiderstand geschaltete Kollektor-Emitter-Strecke eines Bipolartransistors ist die Hilfsenergieversorgung aus dem Netz während des Betriebes sperrbar.

Nachteilig ist boi diesem Schaltnotzteil, daß bei langsam ansteigenden Netzspannungen oder bei infolge eines Fehlers in der Nähe der unteren Grenze des angegebenen Betriebsspannungsbereiches liegenden Netzspannungen ein sicheres Einschalten des Schaltnetzteiles nicht gewährleistet ist. Das gleiche gilt für langsam absinkende Netzspannungen, bei denen kein sicheres Ausschalten zu verzeichnen ist. Es erfolgt in diesen Fällen in der Nähe des unteren Betriebsspannungsbereiches ein ständiges Wiederholen des Anlaufvorganges, verbunden mit dem Einschalten des Schaltnetzteiles, wobei die Hilfespannung jeweils wieder unter den Alisschaltwert absinkt. Um im normalen Netzspannungsbereich für ein sicheres Einschalten dos Schaltnetzteiles zu sorgen, ist das in dor angegebenen Europäischen Patentanmeldung beschriebene Schältnetzteil, wie auch andere bekannte Schaltnetzteile, für einen großen Netzspannungsbereich mit einer tiefliegenden unteren Grenze von etwa 90V ausgelegt. Je tiefer aber die Netzspannung beim Einschalten des Schaltnetzteiles liegt um so größer ist die Anstiegszeit der Ausgangsspannung, was zu Fehlern in den angeschlossenen Baugruppen führen kann. Außerdem ist mit einem größeren Netzspannungsberoich für das Arbeiten des Schallnetzteiles bei gleicher Konstanz der Ausgangsspannung eino Verringerung der Belastbarkeit verbunden.

Darüber hinaus unterliegt die untere Grenze des ßetriebsspannungsbereiches, bei deren Erreichen das Einschalten bzw. Ausschalten des Schaltnstzte'les erfolgt, d, h. der Anschwingpunkt, starken Exemplarsteuei ungen, wodurch kein konkreter Einschalt- bzw. Ausschaltpunkt angegeben bzw. eingestellt werden kann, was bei Anwendung besonders in der Industrieautomation, wo eine Vielzahl elektronischer und anderer Geräte zusammenwirken, u.a. auch aus sicherheitstechnischen Gründen nachteilig ist. Bei einer Reihe von Anwendungsfällen kann es von Bedeutung sein, für den Fall langsam ansteigender bzw. langsam absinkender Netzspannungen, zur Vermeidung weiterer negativer Folgen dio Reihenfolge des Ein- bzw. Ausschaltons verschiedener Geräte eindeutig festzulegen. Das ist mit den bekannten Schaltnetzteilen, die alle einen relativ tiefliegenden, Undefinierten Ein- bzw. Ausschaltpunkt aufweisen, nicht ohne weiteres möglich.

Gerade in der Industrieautomatjon, bzw. in der elektronischen Rechentechnik, besteht häufig die Forderung, Geräte nur in einem konkret festlegbaren, relativ schmalen Bereich der Netzspannung, der mit der zulässigen Toleranz der Netzspannung übereinstimmen kann, zu betreiben, weil andere in Verbindung stehende Geräte außerhalb dieses Bereiches nicht mehr oder nicht mehr sicher funktionstüchtig sind. Der Betriebsspannungsbereich der bekannten Schaltnetzteile läßt sich auf Grund der Exemplarsteuerungen und des nicht sicheren Ein- und Ausschaltens an der unteren Grenze des Betriebsspannui gsbereiches nicht beliebig einschränken. Ein weiterer Nachteil des in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0046515 angegebenen Schaltnetzteiles besteht darin, daß bei langsam ansteigender Netzspannung oder bei Netzspannungen, die infolge eines Fehlers unterhalb der unteren Grenze des Betriebsspannungsbereichos, bei deren Erreichen das Einschalten erfolgt, liegen das Schaltnetzteil ü'ier den Anlaufwiderstand ständig mit Strom versorgt wird, wodurch ein Anlaufwiderstand mit entsprechend hoher Belastbarkeit vorgesehen werden muß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Schaltnelzteil, welches innerhalb eines festlegbaren Bereiches der Netzspannung sicher arbeitet und bei Netzspannungen unlerholb dieses dereiches keine Ausgangsspannung liefert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die durch die Erfindung zu lösende technische Aufgabe besteht darin, ein Schaltnetzteil gemäß dem Oberbegriff dos 1. Patentanspruches zu schaffen, bei welchem die untere Grenze des Betriebsspannungsbereiches durch einen konkreten Einschalt- und einen konkreten Ausschaltwert bezüglich der Hone der Netzspannung bestimmbar ist, welches bei Netzspannungen größer oder gleich dem Einscheltwert sicher einschaltbar und kleiner odor gleich dem Ausschaltwart sicher ausschaltbar ist, d. h. kein Pendeln zwischen Anlaufphase und Normalbotrieb des Schaltnetzteiles auftritt und bei weichem sowohl im Normelbetrieb als auch bei Netzspannungen unterhalb des Eii schaltwertes kein Strom über den Anlaufwiderstand fließt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in Reihe mit dem Xnlaufwiderstand an die gleichgerichtete Notzspannung und an die aus der Ausgangsleistung der Endstufe gewinnbare Hilfsspannung angeschlossen^» und durch dese Spannungen steuerbare Schaltmittel vorgesehen sind, über die erst bei Überschreiten eines ersten Schwellwertes der gleichgerichteten Netzspannung, die über den Anlaufwiderstand in der Anlaufphase zuzuführende Hilfsspannung anschaltbar und bei Überschreiten eines Schwellwertes der aus der Ausgangsleistung der Endstufe gewinnbaren Hilfsspannung wieder abschaltbar ist und daß weitere mit der gleichgerichteten Netzspannung verbundene und durch diese steuerbare Scheltmittel vorhanden sind, über die bei Überschreiten eines unterhalb des ersten Schwellwertes der gleichgerichteten Netzspannung liegenden zweiten Schwellwertes die aus der Ausgangsleistung der Endstufe gewinnbare Hilfsspannung abschaltbar ist. Als Schaltmittel zum Anschalten der Hilfsspannung in der Anlaufphase kann ein steuerbarer Schalter eingesetzt sein, an dessen ersten Steuereingang ein an der gleichgerichteten Netzspannung liegender Schwellwertschalter angeschlossen ist und auf dessen zweiten Eingang die aus der Endstufe gewinnbare Hilfsspannung geschaltet ist. Als Schaltmittel zum Abschalten der aus der Ausgangsleistung der Endstufe gewinnbaren Hilfsspannung kann ein an der gleichgerichteten Netzspannung liegender Schwellwertschalter eingesetzt sein, dessen Ausgang mit einem statischen Steileingang oder Blockiereingang der Ansteutrschaltung verbunden ist. Dabei ist es sinnvoll, als Schwellwertschalter nur einen gemeinsamen, an der gleichgerichteten Netzspannung liegenden Schwellwertschalter einzusetzen, an dessen Ausgang sowohl der erste Steuereingang dos steuerbaren Schalters als auch der statische Stelleingang oder der Blockiereingang dr.-r Ansteuerschaltung angeschlossen sind, wobei der Schwe'lwertschalter eine Schnltungshysterese aufweist. Zur Ar iassung des Schaltpegels kann der Ausgang des Schwellwertschalter über einen gegen Nullpotential geschalteten aus zwei W iderständen gebildeten Spannungsteiler mit dem statischen Stelleingang oder dem Blockiereingang der Ansteuerschdltung verbunden sein. Die Schwellwerte sollten zwec!.mäßigerweise getrennt voneinander einstellbar sein und der Aufbau des Schwellwertschalters sollte möglichst leistungsarm erfolgen. Der Schwellwertschalter kann aus einem mitgokoppelten Operationsverstärker bestehen, dessen invertierender Eingang an einer Referenzquelle liegt und dessen nichtinvertierendor Eingang über einen den ersten Schwellwert bestimmenden einstellbaren hochohmigen Spannungsteiler mit der gleichgerichteten Netzspannung und einem den zweiten Schwellwort bestimmenden einstellbaren Rückführwiderstand vom Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist. Als Referenzquelle kann im einfachsten Fall eine Zenerdiode eingesetzt werden. Zwischen dem Ausgang dos Schwellwertschalter und dem ersten Steuereingang des steuerbaren Schalters kann ein Schaltverstärker angeordnet sein. Als steuerbarer Schalter kann ein Bipolartransistor verwendet werden, dessen Kollektor am Anlaufwiderstand und dessen Emitter an der gleichgerichteten, aus der Endstufe gewonnenen Hilfsspannung liegt, während dessen Basis über eine Zenerdiode an Nullpotential über eine Reihenschaltung zweier Widerstände, zwischen denen der erste Steuereingang Hegt, an der gleichgerichteten Netzspannung angeschlossen ist, wobei Basis und Emitter mit einer in Sperrichtun? angeordneten Halbleiterdiode verbunden sind. Zur Glättung und zur Realisierung einer endlichen Anstiegszeit der Hilfsspannung in der Anlaufphase kann de ι Erster des Bipolartransistors mit einem gegen Nullpotential geschdlteten Kondensator verbunden sein. Die Zenerspannung ditr von der Basis des Bipolartransistors gegen Nullpotential geschalteten Zenerdiode muß größer als die in der Anlaufphase über den Anlaufwiderstand erzeugbnre Hilfsspannung und kleiner als die aus der Ausgangsleistung der Endstufe während de» normalen Betriebes gewinnoare Hilfsspannung sein. Außerdem muß der Anlaufwiderstand und die Hilfswicklung des Ausgangsübertragers so bemessen oein, daß die während des normalen Betriebes aus der Hilfswicklung gewinnbare Hilfsspannung größer ist als die über den Anlaufwiderstand erzeugbare Hilfsspannung in der Anhufphase. Für die Einstellung der beiden Schwellwerte der gleichgerichteten Netzspannung gilt, daß zum sicheren Ein- bzw. Ausschalten deren Differenz größer als dor Spannungshub der gleichgerichteten Netzspannung beim Ein- bzw. Ausschalten mi! maximaler sekundärer Belastung sein muß. Im folgenden wird die prinzipielle Wirkungsweise des orfindungspernäßen Schaltnetzteiles beschrieben. Die untere Grenze des Betriebsspannungsbereiches des Schaltnetzteiles wird durch die Festlegung bzw. Einstellung der beiden Schwellwerte exakt bostimmbar, wobei dor erste Scliwellwert dem Einschaitwert und der zweite Schwellwert dem Ausschaltwert entspricht. Das sichere Ein- bzw. Ausschalten wird durch die schaltungstechnische Realisierung einer

Schalthysterese zwischen dun beiden Schwellwerten erreicht, wobei der zweite Schwellwert unterhalb des ersten Schwellwertes liegt, so daß bei Netzspannungen an der unteren Grenze des Betriebsspannungsbereiches kein Pendeln zwischen Anlaufphase und Normalbetrieb auftritt. Bei langsam ansteigender Notzspannung fließt im Bereich unterhalb des ersten Schwellwertes kein Strom über den Anlaufwiderstand. Erst bei Überschreiten des ersten Schwellwortes werden die in Reihe mit dem Anlaufwiderstand angeordneten Schaltmittel betätigt und der Anlaufstromkreis kurzzeitig geschlossen. Das Schaltnetzteil schwingt an und geht sofort in den Normalbctrieb über. Damit wird die Hilfsspannung aus der Ausgangsleistung der Endstufe bereitgestellt, was durch Überschreiten eines entsprechenden Schwollwertes zur Unterbrechung des Anlaufstromkreises führt. Das Absinken der gleichgerichteten Netzspannung beim Einschalten des Schaltneitfeiles infolge der sekundären Belastung unter den ersten Schwellwert, d. h. unter den Einschaltwert führt infolge der größer zu wählenden Hysterese, also eines noch tiefer liegenden zweiten Schwellwertes als Ausschaltwert, nicht wieder zum Abschalten des Schaltnetztailes. Ein erneutes Überschreiten des ersten Schwellwertes infolge weiter ansteigender Netzspannung durch das im Normalbetrieb arbeitende Schaltnetzteil führt nicht zum Schließen des Anlaufstromkreises, weil die Schaltmittel durch die stets über ihrem Schwellwert liegende aus der Ausgangsleistung der Endstufe gewonnene Hilfsspannung abgeschaltet bleiben. Bei langsam sinkender Netzspannung bleibt das Schaltnetzteil auch bei Unterschreiten des ersten Schwellwertes der gleichgerichteten Netzspannung im Normalbetrieb und der Anlaufstromkreis bleibt unterbrochen. Erst bei Unterschreiten des zweiten Schwellwertes der gleichgerichteten Netzspannung wird das Schaltnetzteil abgeschaltet, was durch Abschalten der aus der Ausgangsleistung der Endstufe gewonnenen Hilfsspannung erfolgt. Dabei kann entweder der Versorgungskreis d'rekt unterbrochen werden oder aber der Hilfsspanr.üngserzeugung dienende Baugruppen werden außer Betrieb gesetzt, wie z. B. der die Schwingfrequenz erzeugende Schwingkreis, die Ansteuorschaltung u. a. Das Ansteigen der gleichgerichteten Netzspannung über don zweiten Schwellwert infolge Wegfalls der sekundären Belastung beim Abschalten führt aufgrund der Hysterese nicht zum Wiedereinschalten. Ein erneutes Einschalten ist erst beim Überschreiten des ersten Schwellwertes durch einen entsprechenden Netzspannungsanstieg, wio oben beschrieben, möglich.

Ausfuhrungsbeiepiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1: ein Blockschaltbild des Schaltnetzteiles Fig. 2: ein Prinzipschaltbild mit dem Schaltkreis 8260 in der Ansteuorochaltung

Das in Fig. 1 gezeigte Schaltnetzteil besteht aus dem Ausgangsübertrager 1, dessen Primärwicklung 2 an die über die Ansteuerschaltung 3 betriebene Endstufe 4 angeschlossen ist, und dessen Hilfswicklung 6 über die Gleichrichte! diode 32 mit dem Stromvorsorgungseingang der Ansteuerschaltung 3 verbunden 'st, dor Netzgleichrichterschaltung 28 und der Anlaufschaltung. Die Anlaufschaltung wird aus dem an der gleichgerichteten Netzspannung U_n liegenden Anlaufwiderstand 5, dem von der gleichgerichteten Netzspannung Un gesteuerten Schwellwertschalter 7 und dem in Reihe mit dem Anlaufwiderstand Q liegenden steuerba-en Schalter 8 gebildet. Der Ausgang 20 des Schwellwertschalters 7 ist mit dem ersten Steuereingang 10 des steuerbaren Schalters 8 und mit einem statischen Stelleingang 9 der Ansteuerschaltung 3 verbunden. Die Hilfsspannung Uv ist auf den zweiten Stouereingang 11 des steuerbaren Schalters 8 geschaltet. Der Istwert der Ausgongsspannung des Schaltnetzteiles ist mittels der Istwertrückführung 29 auf den entsprechenden Anschluß der Regelschaltung 3 gelegt.

Bei Netzspannungen, die unterhalb des ersten Schwellwertes der Netzspannung liegen, der beispielsweise dicht unter der unteren zuverlässigen Toleranzgrenze eingestellt sein kann, ist der steuerbare Schalter 8 geöffnet, der Schwellwertschalter 7 ausgeschaltet und der Etatische Stelleingang 9 der Ansteuerschaltung 3 ist blockiert. Überschreitet die gleichgerichtete Netzspannung U_n den ersten Schwellwert, so wird der Schwellwertschalter 7 eingeschaltet. Die am Ausgang 20 des Schwellwertschaltors 7 entstehende Fotontialänderung führt über den ersten Steuereingang 10 des steuerbaren Schalters 8 zu dessen Einschalten und gleichzeitig über den statischen Stelleingang 9 dor Ansteuerschaltung 3zum Aufheben der Blockierung. Mit dem Schalter 8 wird der Anlaufstromkreis über den Anlsufwiderstand 5 geschlossen und um Betriebsspannungseingang der Ansteuerschaltung 3 entsteht eine Hilfsspannung U_VA, die zum Betreiben der Ansteuerschaltung 3 und zum Ansteuern der Endstufe 4 ausreicht, aber die Schaltschwelle am zweiten Stejereingang 11 des steuerbaren Schalters 8 nicht überwinden kann. Das Schaltnetzteil beginnt nunmehr in bekannter Weise zu arbeiten und erzeugt über die Hilfswicklung 6 die über die Gleichrichterdiode 32 gleichgerichtete Hilfsspannung Uve. die größer ist als die über den Anlaufwiderstand 6 bereitgestellte Hilfsspannung U_VA Damit wird die Schaltschwelle am zweiten Eingang 11 des steuerbaren Schalters 8 überschritten und der Schalter unterbricht den Anlaufstromkreis. Mit den. Einschalten des Schaltne'zteiles ist bei angeschlossener sekundärer Last ein Absinken der gleichgerichtet Netzspannung U_n verbunden, welches bei langsam ansteigender Netzspannung bzw. bsi Netzspannungen im Burelch des orsten Schwellwertes dio Unterschreitung das ersten Schwellwertes zur Folge haben kann. Voruussetzungsgemäß liegt der zweite Schwellweit der gleichgerichteten Netzspannung U_n als Ausschaltwert aber tiefer, so daß das Schaltnetztei! sicher eingeschaltet bleibt.

Sinkt die gleichge 'ichtete Netzspannung U_n unter den zweiten Schwellwert, to wird der Schwellwertschalter 7 geöffnet und über den Eingang 9 die Ansteuei schaltung 3 sofort blockiert, wodurch die aus der Hilfswicklung β des Ausgangsübertragers 1 gewonnene Hilfsspannuna Uve zusammenbricht. Infolge des Wegfalls der sekundären Last entsteht ein Spannunoshub der gleichgerichteten Netzspannung U_n, dur zum Überschreiten des zweiten Schwellwertes führen kann. Da die Hysterese des Schwellwertschalter 7 größer ist als der Spannungshub, wird der erste Schwollwert nicht erreicht, so daß das Schaltnetzteil und auch der Anlaufstromkreis ausgeschaltet bleiben.

In Figur 2 ist das erläuterte Prinzip weiter ausgestaltet. Die Ansteuerschaltung 3 ist in diesem Schaltnetzteil mit dem handelsüblichen Schaltkreis B 260 und einer nachfolgenden Treiberstufe 27 für die Ansteuerung der Endstufe 4 aufgebaut, wobq! In der Figur nur die Beschattung der erfindungsrelevanten Anschlußpunkte dargestellt ist. Der Schwellwertschalter 7

besteht aus dem mitgekoppelten Operationsverstärker 12, dessen invertierender Eingang 13 an einer Referenzquelle liegt, die aus der gegen Nullpotential NP geschalteten Zenerdiode 14 besteht, deren Katode außerdem über den Widerstand 30 mit der g.'oichgerichteten Netzspannung verbunden ist. Der nichtinvertierende Eingang 15 des Operationsverstärker 12 ist mit dem den ersten Schwellwert bestimmenden zwischen der gleichgerichteten Netzspannung Un und Nullpotential NP liegenden hochohmigen, einstellbaren Spannungsteilerwiderstand 16 und außerdem mit dem den zweiten Schwellwert bestimmenden einstellbaren Rückführwiderstand 19 vom Ausgang 20 des Operationsverstärker 12 verbunden. Weiterhin ist als steuerbarer Schalter 8 ein Bipolartransistor 22 eingesetzt, dessen Kollektor am Anlaufwiderstand 5 und dessen Emitter an der aus der Hilfswicklung 6 des Ausgangsübertragers 1 gewonnenen und über die Gleichrichterdiode 32 gleichgerichteten Hilfsspannung UvE liegt, während dessen Basis über die Zenerdiode 23 mit Nullpotential NP und über die Reihenschaltung der beiden Widerstände 24 und 25, zwischen denen der erste Steuereingang 10 liegt, an der gleichgerichteten Netzspannung U_n angeschlossen ist, wobei Basis und Emitter mit der in Sperrichtung angeordneter. Halbleiterdiode 26 verbunden sind. Außerdom ist der der Glättung und dar Realisierung einer endlichen Anstiegszeit der Hilfsspannung Uy dienende Kondensator 31 vom Emitter des Bipo.anrai isistors 22 gegen Nullputential NP geschaltet. Zwischen dem Ausgang 20 des Schwellwertschaltors 7 und dom ersten Eingang 10 des stc-uerbaron Schalters 8 ist der Schaltverstärker 21 zur Leistungsanpassung angeordnet und der aus den Widerständen 17 und 18 bestehende gegen Nullpotential NP geschaltete Spannungsteiler dient der Anpassung des Spannhubes am Ausgang 20 des Schwellwertschalters 7 an den statischen Stelleiiigang 9 an Anschlußpunkt 10 des Schaltkreises B 260. Bei Netzspannungen unterhalb des ersten Schwellwertes liegt der Ausgang 20 des Operationsverstärkers nahezu auf Nullpotential NP, wodurch über dan statischen Stelleingang 9 (Anschluß 10) des Schaltkreises B 260 dio Ansteuerschaltung 3 blockiert ist. Der Eingang 10 des steuerbaren Schalters 8 liegt gleichfalls nahezu auf Nullpotential NP, wodurch der Bipolartransistor 22 gesperrt ist. Beim Überschreiten des ersten Schwellwertes durch die gleichgerichtete Netzspannung U_n erfolgt infolge des Einschaltens des Schwellwertschalters 7 an dessen Ausgang 20 und am Eingang 10 des steuerbaren Schalters 8 eine Potentialänderung, die über den Spannungsteiler 17,18 zur Aufhebung der Blockierung des Schaltkreises B 260 und über die Potentialändorung an der Basis des Bipolartransistors 22 zu dessen Durchschalten führt, infolge des über den Anlaufwiderstand 5, die Kollektor-Emitter-Strecke des Bipolartransistors 22 und de» Schaltkreis B 260 sowie die Treiberstufe 27 fließenden Stromes liegt am zweUen Eingang 11 des steuurbaren Schalters 8, also am Emitter des Bipolartransistors 22, die über den Anlaufwiderstand 5 in der Anlaufphase erzeugte Hilfsspannung U_VA an, die kleiner ist als die Zenerspannung der Zenerdiode 23, so daß die Halbleiterdiode 26 gesperrt ist. Nach dem Anschwingen des Schaltnetzteiles wird aus der Hilfswicklung 6 des Ausgangsübertrager 1 über die Gleichrichterdiode 32 eine höhere durch die Zencdiode 23 konstant gehaltene Hilfsspannung U_Ve gewonnen, die die Halbleiterdiode 26 in den leitenden Zustand überführt und somit das Sperren des Bipolartransistors 22 zur Folge hat.

Der lelstungsarme, hochohmige Aufbau des Schwellwertschalters 7 ermöglicht zweckmäßigerweise die Mininturisierung der angegebenen Schaltung und sorgt für einen geringen Hilfsenergieverbrauch.

Mit der Einstellbarkeit des Einschalt- und des Ausschaltwertes, bezüglich der Höhe der Netzspannung, läßt sich der Betriebszustand des Schaltnetzteiles den zulässigen Netzspannungstoleranzen anpassen. Die Anstiegs- und Abfallgeschwindigkeit der Notzspannung ist für das sichere Ein- bzw. Ausschalten des Schaltnetzteiles funktionell nicht mehr von Bedeutung. Netzspannungsausfälle, selbst langsamfallonder Tendenz, führen zum definierten Abschalten der Ausgangssponnungen an einem einstellbaren Ausschaltpunkt. Netzspannungswiederkehr, selbst bei langsam ansteigender Spannung, führt zum automatischen, definierten und sicheren Neustart

Die durch die Erfindung ermöglichte Einschränkung des notwendigen Betriebsspannungsbereiches, bis auf die zulässigen Toleranzwerte der Netzspannung, bewirkt eine Verkürzung der Anstiegszeit der Ausgangsspannung.

Claims

1. Schaltnetzteil mit einem Ausgangsübertrager (1), dessen Primärwicklung (2) an eine über eine Ansteuerschaltung (3) betriebene Endstufe (4) angeschlossen ist, und mit einer im Betrieb sperrbaren Anlaufschaltung, wobei über einen Anlaufwiderstand (5) die Hilfsspannung (U_v) für das Schaltnetzteil in der Anlaufphase aus der gleichgerichteten Netzspannung (Un) und während des Betriebes aus der Ausgangsleistung der Endstufe (4), insbesondere aus einer Hilfswicklung (6) des Ausgangsübertragers (1), gewinnbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß in Reihe mit dem Anlaufwiderstand (5) an die gleichgerichtete Netzspannung (Un) und an die aus der Ausgangsleistung der Endstufe (4) gewinnbare Hilfsspannung (U_Ve) angeschlossene und durch diese Spannungen steuerbare Schaltmittel (V, 8) vorgesehen sind, über die erst bei Überschreiten eines ersten Schwellwertes der gleichgerichteten Netzspannung (Un) die üL-3r den Anlaufwiderstand (5) in der Anlaufphase zuzuführende Hilfsspannung (U_Va) anschaltbar und bei Überschreiten eines Schwellwertes der aus der Ausgangsleistung der Endstufe (4) gewinnbaren Hilfsspannung (Uve) wieder abschaltbar ist und daß weitere mit der gleichgerichteten Netzspannung (U_n) verbundene und durch diese steuerbare Schaltmittel (7,9) vorhanden sind, über die bei Unterschreiten eines unterhalb des ersten Schwellwertes der gleichgerichteten Netzspannung (Un) liegenden zweiten Schwellwertes die aus der Ausgangsleistung der Endstufe(4) gewinnbare Hilfsspannung (Uve) abschaltbar ist.

2. Schaltnetzteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Schaltmittel (7,8) zum Anschalten der Hilfsspannung (U_VA) in der Anlaufphase ein steuerbarer Schalter (8) eingesetzt ist an dessen ersten Steuoreingang (10) ein an der gleichgerichteten Netzspannung (U_n) liegender Schwellwertschalter (7) angeschlossen ist und auf dessen zweiten Eingang (11) die aus der Endstufe (4) gewinnbare Hilfsspannung (Uve) geschaltet ist.

3. Schaltnetzteil nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß als Spaltmittel (7,9) zürn Abschalten der aus der Ausgangsleistung der Endstufe (4) gewinnbaren Hilfsspannung (Uve) ein an der gleichgerichteten Netzspannung (Un) liegender Schwellwertschalter (7) eingesetzt ist, dessen Ausgang (20) mit einem statischen Stelleingang oder Blockiereingang (9) der Ansteuerschaltung (3) verbunden ist.

4. Schaltnetzteil nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Schwellwertschaltor nur ein gemeinsamer, an der gleichgerichteten Netzspannung (Un) liegender Schwellwertschalter (7) vorhanden ist, an dessen Ausgang (20) sowohl der erste Steuereingang (10) des steuerbaren Schaltors (8) als auch der statische Stelleingang oder der Blockiereingang (9) der Ansteuerschaltung (3) angeschlossen sind, wobei der Schwellwertschalter (7) eine Schalthysterese aufweist.

5. Schaltnetzteil nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Ausgang (20) des Schwellwertschalters (7) über einen gegen Nullpotential (NP) geschalteten aus zwei Widerständen (17,18) gebildeten Spannungsteiler mit dem statischen Stelleingang oder dem Blockiereingang (9) der Ansteuerschaltung (3) verbunden ist.

6. Schaltnetzteil nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß der erste und der zweite Schwellwert getrennt voneinander einstellbar sind.

7. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Schwellwertschalter (7) leistungsarm aufgebaut ist.

8. Schaltnetztoil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Schwellwertschalter (7) aus einem mitgekoppelten Operationsverstärker (12) besteht, dessen invertierender Eingang (13) an einer Referun/quelle (14) liegt und dessen nichtinvertierender Eingang (15) über einen den ersten Schwellwert bestimmenden einstellbaren hochohmigen Spannungsteiler (16) mit der gleichgerichteten Netzspannung (Un) und einem den zweiten Schwellwert bestimmenden einstellbaren Rückführwiderstand (19) vom Ausgang (20) des Operationsverstärker (12) verbunden ist.

9. Schaltnetzteil nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß als Referenzquelle eine Zenerdiode(14) eingesetzt ist.

10. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 4 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Ausgang (20) des Schwellwertschalters (7) und dem ersten Steuereiiigang (10) des steuerbaren Schalters (8) ein Schaltverstärker (21) angeordnet ist.

11. Schaltnetzteil nach einem dor Ansprüche 2 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß als steuerbarer Schalter (8) ein Bipolartransistor (22) eingesetzt ist, dessen Kollektor am Anlaufwiderstand (5) und dessen Emitter an der gleichgerichteten, aus der Endstufe (4) gewonnenen Hilfsspannung (U_VE) liegt, während dessen Basis über eine Zenerdiode (23) an Nullpotential (NP) und über eine Reihenschaltung zweier Widerstände (24,25), zwischen denen der erste Steuereingang (10) liegt, an der gleichgerichteten Netzspannung (Un) angeschlossen ist, wobei Basis und Emitter mit einer in Sperrichtung angeordneten Halbleiterdiode (26) verbunden sind.

12. Schaltnetzteil nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Emitter des Bipolartransistors (22) mit einem gegen Nullpotential (NP) geschalteten Kondensator (31) verbunden ist.

13. Schaltnetzteil nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Zenerspannung der Zenerdiode (23) größer als die in der Anlaufphase über den Anlaufwiderstand (5) erzeugbare Hilfsspannung (U_Va) und kleiner als die aus der Ausgangsleistung der Endstufe (4) während des normalen Betriebes gewinnbare Hilfsspannung (U_VE) ist.

14. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß die aus der Ausgangsleistung der Endstufe (4) während des normalen Betriebes gewinnbare Hilfsspannung (Uve) größer ist als die über den Anlaufwiderstand (5) in der Anlaufphase erzeugbare Hilfsspannung (Uva)·

15. Schaltnotzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert der gleichgerichteten Netzspannung (Un) größer ist als der Spannungshub der gleichgerichteten Netzspannung (Un) beim Ein- bzw. Ausschalten mit maximaler sekundärer Belastung.