DD268813A1

DD268813A1 - CIRCUIT FOR GENERATING THE SUPPLY VOLTAGE OF AN ACTIVE TRANSISTOR CONTROL LEVEL FROM THE NETWORK

Info

Publication number: DD268813A1
Application number: DD31284788A
Authority: DD
Inventors: Thomas Goetze; Rainer Endesfelder; Peter Rochlitzer; Kurt Haberland; Diethart Eiser
Original assignee: Numerik Karl Marx Veb
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1989-06-07
Also published as: DD268813B5

Abstract

Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Versorgungsspannungen einer aktiven Transistoransteuerstufe aus dem Netz. Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik und ihre Anwendung ist in Stromversorgungseinheiten fuer elektrische Geraete moeglich. Wesentliche Merkmale der Erfindung sind das verbrauchereinheitenspezifische Bereitstellen von stabilisierten und unstabilisierten Versorgungsspannungen (PSS, NSS, PUS, NUS) bzw. der Bezugspotentialspannung (BPS) aus dem Netz, ueber einen eine Sekundaerwicklung (SW) mit einer Mittelanzapfung (SWM) aufweisenden Transformator (TR), eine erste und zweite Gleichrichtereinheit (GE 1, GE 2), eine Spannungseinstelleinheit (SEE), eine Spannungstabilisierungseinheit (SSE) und eine Spannungsreglereinheit (SRE) fuer eine Ansteuereinheit (AS) und eine Treiberstufe (TS). Fig. 1Circuit arrangement for generating the supply voltages of an active Transistoransteuerstufe from the network. The invention relates to the field of electrical engineering and its application is possible in power supply units for electrical equipment. Essential features of the invention are the consumer unit-specific provision of stabilized and unstabilized supply voltages (PSS, NSS, PUS, NUS) or the reference potential voltage (BPS) from the mains via a secondary winding (SW) with a center tap (SWM) having transformer (TR ), first and second rectifier units (GE 1, GE 2), a voltage setting unit (SEE), a voltage stabilizing unit (SSE) and a voltage regulator unit (SRE) for a driving unit (AS) and a driver stage (TS). Fig. 1

Description

ausgerichteter Transformator vorgesehen, um die geforderte weitgehende Trennung der Geräte vom Versorgungsnetz zu erreichen. Solche Schaltnetzteile können entweder für den synchronisierten Betrieb oder den selbstschwingenden Betrieb ausgelegt sein. Der Traneformator ist primärseitig mit dem Stellglied der Regelschaltung verbunden. Dazu liegt ein Leistungstrans'stor Reihe mit der Primärwicklung und seine Basisansteuerung erfolgt durch einen PDM-Modulator. Als Betriebsspannung für diese Reihenschaltung dient die gleichgerichtete Netzspannung. Eine Hilfswicklung des Transformators wird als Sensor für die Regelschaltung benutzt. Mit Hilfe der Sekundärwicklung wird die Spannung für elektrische Geräte realisiert. Dabei wird die an der Primärwicklung bei geöffnetem Schalttransistor vom Netzgleichrichter abgegebene Leistung im Transformatorzwischengespeichert und dann bei gesperrtem Schalttransistor auf der Sekundärseite des Transformators anden Verbraucher abgegeben.aligned transformer provided in order to achieve the required extensive separation of the devices from the supply network. Such switching power supplies may be designed for either synchronized operation or self-oscillating operation. The Traneformator is connected on the primary side to the actuator of the control circuit. For this purpose, there is a power transistor series with the primary winding and its base drive is effected by a PDM modulator. The operating voltage for this series connection is the rectified mains voltage. An auxiliary winding of the transformer is used as a sensor for the control circuit. With the help of the secondary winding, the voltage for electrical equipment is realized. In this case, the output at the primary winding with open switching transistor power rectifier power is temporarily stored in the transformer and then discharged at locked switching transistor on the secondary side of the transformer anden consumers.

Des weiteren ist aus der DE-OS 3303782; H 02 P 13/22 eine Stromversorgung bekannt,- die aus parallel geschalteten Wandlern besteht, wobei jeder Wandler einen Stromsensor aufweist.Furthermore, from DE-OS 3303782; H 02 P 13/22 a power supply is known, - consists of parallel-connected transducers, each transducer has a current sensor.

Ein Anschluß jedes Stromsensors ist mit seinem Anschluß aller anderen Stromsensoren verbunden. Der jeweils andere Anschluß der Stromsensoren ist in jedem Wandler über eine Begrenzerschaltung mit dem jeweiligen Pulsbreitenmodulator verbunden. Durch die Begrenzerschaltung wird erreicht, daß bei Ausfall eines Wandlers nur eine kleine begrenzte und in den meisten Fällen zulässige Ausgangsspannung der anderen Wandler eintritt.One terminal of each current sensor is connected to its terminal of all other current sensors. The respective other terminal of the current sensors is connected in each converter via a limiter circuit with the respective pulse width modulator. By limiting circuit is achieved that in case of failure of a converter only a small limited and in most cases permissible output voltage of the other converter occurs.

In der DE-OS 3129001, H 02 P 13/24, ist ein Stromversorgungsgerät mit einem geregelten Gleichumrichter beschrieben, bei dem nach dem Durchflußprinzip eine oder mehrere geregelte Ausgangsspannungen erzeugt werden. Die Schaltung besteht aus modularen Grundbausteinen als Standardsteuerung, die teilweise oder insgesamt entsprechend den Anforderungen an die jeweilige Gerätestromversorgung, z. B. für eine indirekte (EMK)-Regelung von mehreren Ausgangsspannungen, eine direkte (Sekundär)-Regelung einer einzigen Ausgangsspannung oder für den taktsynchronen Betrieb mehrerer Umrichter, optimal aufeinander abgestimmt einsatzbar sind. Die drei angeführtdn Varianten von Durchflußumrichtern können sowohl über entsprechende Gleichrichterschaltungen aus dem Wechselspannungsnetz als auch aus einer Batterie mit unterschiedlicher Spannung betrieben werden. Die Durchflußumrichter aller drei Ausführungsformen bestehen im wesentlichen aus dem eigentlichen Leistungsteil mit dem Schalttransistor, der als Leistungstransistor, der mit einer Pulsfolgefrequenz von z. B. 30Hz arbeitet, und deren Tastgrad in bekannter Weise um der Regelabweichung verändert wird. Zu jedem Durchflußumrichter gehören weiterhin je ein Übertrager, eine Längsdiode und eine Freilaufdiode mit einer Drossel im Ausgangskreis des Übertragers sowie die modularen Steuerbausteine Reglermodul, Meßwertübertragermodul und Führungsreglermodul. Bei einem EMK-geregelten Durchflußumrichter liefert eine eigene dafür vorgesehene Wicklung dos Umrichterübertragers die gepulste Regelgröße zur Ansteuerung des Reglermoduls der für mehrere Ausgangskreise konzipiert ist und der bei Verwendung eines zusätzlichen Moduls zur Potentialtrennung und Meßwertübertragung auch für die direkte Regelung eines Ausgangskreises einsetzbar ist. Weiterhin kann durch den Einsatz eines Führungsreglermoduls in Verbindung mit einem Meßwertübertragungsmodul ein komplikationsloser taktsynchroner Parallelbetrieb mehrerer Durchflußumrichter mit je einem Hilfsregelkreis und einem Führungsreglermodul für alle Umrichter zur Direktregelung der gemeinsamen Ausgangsspannung ohne zusätzliche Symmetrierung des Stromes realisiert werden. Aus dem Fachbereichstandard TGL 39704 vom 15. Aug, 1985 mit dem Titel .Spannungsregler-Schaltkreise B 3170 V, B 3171 V, B 3370 V und B 3371 V ist ein Positivspannungsregler bekannt, deren Ausgangsspannung mit je zwei externen Widerständen eingestellt wird. Eingebaute Schutzschaltungen (Überstromschutz, thermischer Überlastungsschutz und Leistungsbegrenzung) sorgen dafür, daß die Schaltkreise in ihren sicheren Arbeitsbereichen betrieben werden. Der Schaltkreis besitzt einer. Einstellanschluß, der über einen ersten Widerstand zur Erzeugung einer Referenzspannung mit dem Eingang des Schaltkreises und über einen zweiten Widerstand mit einem gemeinsamen Bezugspotential verbunden ist. Über Kondensatoren liegen der Eingang und der Ausgang des Schaltkreises ebenfalls auf Bezugspotential.In DE-OS 3129001, H 02 P 13/24, a power supply device is described with a regulated DC converter, in which one or more regulated output voltages are generated according to the flow principle. The circuit consists of modular building blocks as a standard control, which partially or in total according to the requirements of the respective device power supply, z. B. for indirect (EMF) control of several output voltages, a direct (secondary) control of a single output voltage or for the isochronous operation of multiple inverters, optimally matched to each other are used. The three mentioned variants of flow converters can be operated both by means of respective rectifier circuits from the AC voltage network and from a battery with different voltage. The Durchflußumrichter all three embodiments consist essentially of the actual power section with the switching transistor, which serves as a power transistor, with a pulse repetition frequency of z. B. 30Hz works, and their duty cycle is changed in a known manner by the control deviation. For each Durchflußumrichter further include each a transformer, a longitudinal diode and a freewheeling diode with a choke in the output circuit of the transformer and the modular control modules regulator module, Meßwertübertragermodul and management controller module. In an EMF-controlled flow converter provides its own dedicated winding dos Umrichterübertragers the pulsed control variable for controlling the controller module is designed for multiple output circuits and can also be used for the direct control of an output circuit when using an additional module for potential separation and measured value transmission. Furthermore, through the use of a master control module in conjunction with a Meßwertübertragungsmodul an uncomplicated isochronous parallel operation of several Durchflußumrichter each with an auxiliary control loop and a Führungsreglermodul for all converters for direct control of the common output voltage without additional balancing of the current can be realized. From the specialist area standard TGL 39704 of Aug. 15, 1985 entitled. Voltage regulator circuits B 3170 V, B 3171 V, B 3370 V and B 3371 V, a positive voltage regulator is known whose output voltage is set with two external resistors. Built-in protection circuits (overcurrent protection, thermal overload protection and power limitation) ensure that the circuits are operated in their safe working areas. The circuit has one. Setting terminal which is connected via a first resistor for generating a reference voltage to the input of the circuit and a second resistor to a common reference potential. About capacitors, the input and the output of the circuit are also at reference potential.

Die Nachteile der bekannten Lösungen sind das Benötigen eines komplizierten Wickelgutes für das Erzeugen von Spannungen aus dem Netz. Das sind Transformatoren entweder mi« Mehreren Sekundärwicklungen oder einer Sekundärwicklung mit mehreren Anzapfungen. Des weiteren entsteht eine hohe Verlustleistung in den stromerzeugenden und verbrauchenden Einheiten. Durch den Einsatz von Schaltnetzteilen anstelle des komplizierten Wickelgutes mit einer aufwendigen Elektronik wird die Zuverlässigkeit der Stromversorgung stark vermindert.The disadvantages of the known solutions are the need for a complicated winding material for generating voltages from the network. These are transformers either with multiple secondary windings or with a secondary winding with multiple taps. Furthermore, there is a high power loss in the power-generating and consuming units. Through the use of switching power supplies instead of the complicated winding material with a sophisticated electronics, the reliability of the power supply is greatly reduced.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, bei einer Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Versorgungsspannungen einer aktiven Transistoransteuerstufe aus dem Netz den Aufwand für das Wickelgut und/oder für elektronische Bauelemente zu senken, die Leistungsverluste zu verringern und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.The aim of the invention is to reduce the cost of the winding material and / or electronic components in a circuit arrangement for generating the supply voltages of an active Transistoransteuerstufe from the network, to reduce the power losses and to increase the reliability.

Explanation of the essence of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Versorgungsspannungen einer aktiven Transistoransteuerstufe aus dem Netz zu schaffen, die bestehend aus einem Netztransformator, einer Spannungsreglereinheit und einer eingangsseitig mit einer Ansteuereinheit gekoppelten Treiberstufe, eine verbraucherbezogene Spannungserzeugung im gesamten Toleranzbereich der Netzspannung mit einer minimalen Verlustleistung bei den Erzeuger- und Verbrauchereinheiten ermöglicht.It is an object of the invention to provide a circuit arrangement for generating the supply voltages of an active Transistoransteuerstufe from the network, consisting of a power transformer, a voltage regulator unit and an input side coupled to a drive unit driver stage, a consumer-related voltage generation in the entire tolerance range of the mains voltage with a minimum power loss with the producer and consumer units.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein erster Ausgang des Netztransformators parallel an den ersten Eingang einer ersten und zweiten Gleichrichtereinheit in einer Spannungseinstelleinheit angeschlossen ist. Der erste Ausgang der ersten Gleichrichtereinhei;. Η·?ι rnit einem weiteren Eingang am zweiten Ausgang des Netztransformators liegt, ist parallel sowohl mit einem weiteren Eingang der zweiten Gleichrich.ereinheit als auch zum Übertragen einer positiven unstabilisiertenAccording to the invention the object is achieved in that a first output of the power transformer is connected in parallel to the first input of a first and second rectifier unit in a Spannungsseinstelleinheit. The first output of the first rectifier unit. Is located with a further input at the second output of the power transformer, is parallel with both a further input of the second rectification unit as well as for transmitting a positive unstabilized

Spannung ist direkt zur Treiberstufe und über eine Spannungsstabilisierungseinheit zur Ansteuereinheit geführt. Der Ausgang der zweiten Gleichrichtereinheit ist über die Spannungsreglereinheit dem Übertragen der positiven stabilisierten Spannung an die Ansteuereinheit angeschlossen.Voltage is fed directly to the driver stage and via a voltage stabilization unit to the drive unit. The output of the second rectifier unit is connected via the voltage regulator unit to the transmission of the positive stabilized voltage to the drive unit.

Von einem dritten Ausgang des Netztransformators führt eine Leitung für die Bezugspotentialspannung zur ersten Gleichrichtereinheit, zur Spannungsreglereinheit und zur Spannungstabilisierungseinheit.From a third output of the mains transformer leads a line for the reference potential to the first rectifier unit, the voltage regulator unit and the voltage stabilizing unit.

Vorteilhafterweise ist der erste Sekundärwicklungsanschluß des Netztransforma'.ors parallel zum ersten Einspeisunyspunkt einer Gleichrichterbrücke und zum ersten Einspeisungspunkt einer Gleichrichterhalbbrücke geführt. Der zweite Einspeisungspunkt der Gleichrichterbrücke ist mit dem zweiten Sekundärwicklungsanschluß des Netztransformators und der zweite Einspeisungspunkt der Gleichrichterhalbbrücke mit dem Ausgang für die positive unstabilisierte Spannung der Gleichrichterbrücke verbunden. Der Ausgang der Gleichrichterhalbbrücke ist mit einem Spannungsreglerschaltkreis gekoppelt, der einen Ausgang für die positive stabilisierte Spannung besitzt. Der Ausgang für die negative unstabilisierte Spannung der Gleichrichterbrücke ist zu einer aus einem Widerstand und einer Zenerdiode bestehenden Serienschaltung für die Spannungsstabilisierung geführt, an deren Verbindungspunkt die negative stabilisierte Spannung erzeugt wird. Der Mittelanzapfungsanschluß der Sekundärwicklung des Netztransformators ist zum Übertragen der Bezugspotentialspannung über Kondensatoren mit den Anschlüssen für die negative und positive unstabilisierte Spannung der Gleichrichterbrücke sowie über weitere Kondensatoren und einem Widerstand mit den EiiWAusgängen des Spannungsreglerschaltkreises verbunden.Advantageously, the first secondary winding connection of the network transformer is guided parallel to the first feed-in point of a rectifier bridge and to the first feed-in point of a rectifier half-bridge. The second feeding point of the rectifier bridge is connected to the second secondary winding terminal of the power transformer and the second feeding point of the rectifier half-bridge to the output for the positive unstabilized voltage of the rectifier bridge. The output of the rectifier half-bridge is coupled to a voltage regulator circuit having an output for the positive stabilized voltage. The output for the negative unstabilized voltage of the rectifier bridge is connected to a series circuit consisting of a resistor and a Zener diode for voltage stabilization, at the junction of which the negative stabilized voltage is generated. The center tap terminal of the secondary winding of the power transformer is connected to transmit the reference potential voltage via capacitors to the terminals for the negative and positive unstabilized voltage of the rectifier bridge and via other capacitors and a resistor to the EiiWAusgängen the voltage regulator circuit.

Aueführungsbeispiel The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show: 1 shows the block diagram of the solution according to the invention, 2 shows a circuit variant of the solution according to the invention with a voltage regulator circuit.

In Fig. 1 iot das Blockschaltbild einer Anordnung zur Erzeugung der Versorgungsspannungen einer aktiven Transistoransteuerstufe aus dom Netz dargestellt. Ein aus dem Netz gespeister Netztransformator NT ist über seinen ersten und zweiten Ausgang NTA1, NTAS mit einer ersten Gleichrichtereinheit GE1 und mit seinem ersten Ausgang NTA1 parallel noch mit dem ersten Eingang einer zweiten Gleichrichtereinheit GE 2 verbunden. Die beiden Gleichrichtereinheiten GE1, GE 2 bilden zusammen eine Spannungseinstelleinheit SEE, bei der der Ausgang für das Übertragen der positiven unstabilisierten Spannung PUS und der Ausgang für das Übertragen dor negativen unstabilisierten Spannung NUS an eine Treiberstufe TS angeschlossen sind. Der Ausgang für das Übertragen der positiven unstabilisierten Spannung PUS ist weiterhin mit dem zweiten Eingang der zweiten Gleichrichtereinheit GE 2 verbunden, deren Ausgang über eine Spannungsreglereinheit SRE zum Übertragen der positiven stabilisierten Spannung PSS zu einem Eingang der Ansteuereinheit AS geführt ist. An den anderen Eingang der Ansteuereinheit AS, die ausgangsseitig mit der der Ansteuerung eines Leistungsschalters LS dienenden Treiberstufe TS verbunden ist, sind über eine Spannungsstabilisierungseinheit SSE, die mit einem dritten Ausgang NTA3 des Netztransformators NT zur Übertragung der Bezugspotentialspannung BPS zur ersten Gleichrichtereinheit GE1 und zur Spannungsreglereinheit SRE verbunden ist, der zweite Ausgang der ersten Gleichrichtereinheit GE1 zur Übertragung der negativen stabilisierten Spannung NSS angeschlossen. Fig. 2 enthält cSie Darstellung einer Schaltungsvariante der erfinderischen Lösung mit einem Spannungsreglerschaltkreis SRS, beispielsweise dem Schaltkreis B 3170. Ein Netztransformator NT, der primärseitig an ein 220V-NeU mit einer Frequenz von 50Hz angeschlossen ist, besitzt eine Sekundärwicklung SW mit zwei Anschlüssen SWA1, SWA2 und einer Mittelanzapfung SWM, die zürn Anschließen einer Bezugspotentialspannungsleitung BPS dient. Der erste und zweite Sekundärwicklungsanschluß SWA1, SWA2 sind mit dem ersten und zweiten Einspeisungspunkt ESP11, ESP12 als den Eingängen eine Gleichrichterbrücke GB verbunden, und parallel dazu ist der erste Sekundärwicklungsanschluß SWA1 noch über einen Kondensator CG 3 zum ersten Einspeisungspunkt ESP21 als einen der Eingänge einer Gleichrichterhalbbrücke Gl !B geführt. Die Anschlüsse für die negative und positive unstabilisierte Spannung als Ausgänge der Gleichrichterbrücke GB, liegen über Kondensatoren CG 1, CG 2 an derBezugspotentialspannungsleitung BPL. Parallel dazu gehen von den Anschlüssen für die negative und positivo unstabilisierte Spannung ANUS, APUS die Leitungen zum Bereitstellen der negativen und positiven Spannung NUS, PUS ab. Die Leitung für die negative unstabilisierte Spannung NUS ist dabei über eine aus einem Widerstand SSR und einer Zenerdiode SZD gebildete Serienschaltung mit der Bezugspotentialopannungsleitung BPL verbunden, wobei vom Verbindungspunkt des Widerstandes SSR und der Zenerdiode SZD die Leitung für die negative stabilisierte Spannung NSS abgeht. Des weiteren ist der Anschluß für die positive unstabilisierte Spannung APUS der Gleichlichterbrücke GB mit dem zweiten Einspeisungspunkt ESP22 als einem der Eingänge der Gleichrichterhalbbrücke GHB verbunden, deren Ausgang HBA sowohl über einen Kondensator CS1 zur Bezugspotentialspannungsleiiung BPL als auch zum Eingang 3 eines Spannungsreglorschaltkreises SRS, beispielsweise vom Typ B 3170, geführt ist. Vom Ausgang 2 des Schaltreglerschaltkreises SRS aus, der über eine erste Schutzdiode SD1 mit dem Eingang 3 verbunden ist, geht die Versorgungsleitung für die positive stabilisierte Spannung PSS ab. Diesa Versorgungsleitung ist über eine zweite Schutzdiode SD2, der ein Widerstand RS2 parallelgeschaltet ist, und einen Kondensator CS2 sowie direkt über einen weiteren Kondensator CS 3 mit der Bezugspotentialspannungsleitunp BPL verbunden. Vom Koppelpunkt der zweiten Schutzdiode SD 2 und des Kondensators CS 2 führt eine Leitung zum Einü'.eüanschluß 1 des Spannungsreglerschaltkreises SRS, der über einen Widerstand RS1 an der Bezugspotentialspannungsleitung BPL liegtIn Fig. 1 iot the block diagram of an arrangement for generating the supply voltages of an active Transistoransteuerstufe shown dom network. A mains transformer NT fed from the network is connected in parallel via its first and second output NTA1, NTAS to a first rectifier unit GE1 and with its first output NTA1 to the first input of a second rectifier unit GE2. The two rectifier units GE1, GE2 together form a voltage setting unit SEE, in which the output for the transmission of the positive unstabilized voltage PUS and the output for the transmission of the negative unstabilized voltage NUS are connected to a driver stage TS. The output for the transmission of the positive unstabilized voltage PUS is further connected to the second input of the second rectifier unit GE 2 whose output is fed via a voltage regulator unit SRE for transmitting the positive stabilized voltage PSS to an input of the drive unit AS. To the other input of the drive unit AS, which is connected on the output side to the drive of a circuit breaker LS serving driver stage TS, via a voltage stabilization unit SSE, with a third output NTA3 of the power transformer NT for transmitting the reference potential BPS to the first rectifier unit GE1 and the voltage regulator unit SRE connected to the second output of the first rectifier unit GE1 for transmission of the negative stabilized voltage NSS. 2 shows cSie representation of a circuit variant of the inventive solution with a voltage regulator circuit SRS, for example, the circuit B 3170. A power transformer NT, the primary side is connected to a 220V-NeU with a frequency of 50Hz, has a secondary winding SW with two terminals SWA1, SWA2 and a center tap SWM, which serves to connect a reference potential voltage line BPS. The first and second secondary winding terminals SWA1, SWA2 are connected to the first and second feeding points ESP11, ESP12 as the inputs of a rectifying bridge GB, and in parallel, the first secondary winding terminal SWA1 is still connected through a capacitor CG 3 to the first feeding point ESP21 as one of the inputs of a rectifier half-bridge Gl. B led. The terminals for the negative and positive unstabilized voltage as outputs of the rectifier bridge GB are connected to the reference potential voltage line BPL via capacitors CG 1, CG 2. In parallel with this, the connections for negative and positive unstabilized voltage ANUS, APUS are provided by lines for providing negative and positive voltage NUS, PUS. The line for the negative unstabilized voltage NUS is connected to the reference potential voltage line BPL via a series circuit formed by a resistor SSR and a Zener diode SZD, the line for the negative stabilized voltage NSS going from the connection point of the resistor SSR and the Zener diode SZD. Furthermore, the terminal for the positive unstabilized voltage APUS of the DC bridge GB is connected to the second feed point ESP22 as one of the inputs of the rectifier half-bridge GHB, whose output HBA is connected both via a capacitor CS1 to the reference potential voltage supply BPL and to the input 3 of a voltage regulator circuit SRS, for example from Type B 3170, is guided. From the output 2 of the switching regulator circuit SRS, which is connected via a first protection diode SD1 to the input 3, the supply line for the positive stabilized voltage PSS goes off. Diesa supply line is connected via a second protection diode SD2, which is a resistor RS2 in parallel, and a capacitor CS2 and directly via another capacitor CS 3 with the reference potential voltage BPL. From the crosspoint of the second protection diode SD 2 and the capacitor CS 2 leads a line to Einü'.eüanschluß 1 of the voltage regulator circuit SRS, which is connected via a resistor RS1 to the reference potential voltage line BPL

Die Anordnung arbeitet auf folgende Weise, The arrangement works in the following way,

Für eine aktive Transistoransteuerstufe müssen als Versorgungsepannungtn bzw. -ströme aus dem Netz der positive Basisstrom im Einzustand, die negative Sperrspannung im Auszustand, die Betriebsspannung des Ansteuerschaltkreises AS und der Treiberstufe TS bereitgestellt werden. Da die Treiberstufe einen sehr hohen Strombedarf bei einer relativ niedrigen Betriebsspannung aufweist, wird sie direkt aus der Rohspannung betrieben. Das geschieht mittels der Gleichrichterbrückenschaltung GS, deren unstabilisierte positive und negative Ausgangsspannung PUS, NUS ausreichend alsFor an active transistor drive stage, the positive base current in the on state, the negative reverse voltage in the off state, the operating voltage of the drive circuit AS and the driver stage TS must be provided as the supply voltage or currents from the network. Since the driver stage has a very high power requirement at a relatively low operating voltage, it is operated directly from the raw voltage. This is done by means of the rectifier bridge circuit GS, whose unstabilized positive and negative output voltage PUS, NUS sufficient as

Versorgungsspannung für die Treiberstufe sind. Der Ansteuerschaltkreis AS dagegen benötigt im gesamten Netzspannungsbereich eine stabilisierte Betriebsspannung, die um etwa ⁷h höher als die Rohspannung ist. Da der Anateuerschaltkreis AS nur einen geringen Strombedarf aufweist, läßt sich dessen Versorgungsspannung durch Spannungsvervielfachung mit einer anschließenden Stabilisierung erzeugen. Die Spannunpsvervielfachung wird zunächst damit erreicht, daß eine Gleichrichterhalbbrücke GHB als Eingangsspannung die Ausgangsspannung der Gleichrichterbrückenschaltung GB verwendet. Damit erhält der Spannungsregelschaltkreis SRS, der vom Typ B 3170 sein kann, an seinem Eingang 3 eine Spannung in ausreichender Höhe. Der Spannungsregierschcltkreis SRS reduziert und stabilisiert die an seinem Eingang anliegende Spannung dann auf eine positve stabilisierte Spannung, deren Höhe der geforderten Versorgungaspannung des Ansteuerschaltkreises AS entspricht. Die negative stabilisierte Spannung NSS wird ebenfalls aus der in der Gleichrichterbrücke GB erzeugten negativen unstabilisierten Spannung NUS erzeugt. Dazu wird die zwischen den Leitungen für die negative unstabiiisierte Spannung NUS und für die Bezugspotentialspannung BPS aus dem Widerstand SSR und der Zenerdiode SZD bestehende Spannungsstabilisierui igseinheit SSE verwendet, indem am Verbindungspunkt ANS von Widerstand SSR und der Zenerdiode SDZ die Leitung für die negative stabilisierte Versorgungsspannung NSS abgehtSupply voltage for the driver stage are. The drive circuit AS, however, requires in the entire mains voltage range a stabilized operating voltage, which is higher than the raw voltage by about ⁷ hours . Since the Anateuerschaltkreis AS has only a small power consumption, its supply voltage can be generated by voltage multiplication with a subsequent stabilization. The Spannunpsvervielfachung is first achieved so that a rectifier half-bridge GHB used as input voltage, the output voltage of the rectifier bridge circuit GB. Thus, the voltage regulation circuit SRS, which may be of type B 3170, receives at its input 3 a voltage of sufficient magnitude. The Spannungsregierschcltkreis SRS then reduces and stabilizes the voltage applied to its input to a positive stabilized voltage whose level corresponds to the required supply voltage of the drive circuit AS. The negative stabilized voltage NSS is also generated from the negative unstabilized voltage NUS generated in the rectifier bridge GB. For this purpose, the voltage stabilizer unit SSE between the lines for the negative unstabilized voltage NUS and for the reference potential voltage BPS consisting of the resistor SSR and the Zener diode SZD is used by connecting the line for the negative stabilized supply voltage NSS at the connection point ANS of the resistor SSR and the Zener diode SDZ going

Damit wurde durch die erfindungsgemäße Anordnung eine im gesamten Toleranzbereich der Netzspannung funktionsfähige, verbraucherbezogene Erzeugung von Versorgungsspannungen bei minimaler Verlustleistung der erzeugenden und verbrauchenden Einheiten geschaffen. In this way, the arrangement according to the invention has created a consumer-related generation of supply voltages that functions in the entire tolerance range of the mains voltage with minimum power loss of the generating and consuming units.

Claims

1. Circuit arrangement for generating the supply voltages of an active Transistoransteuerstufe from the network, which consists of a mains transformer, a voltage regulator unit and an input side coupled to a drive unit driver stage for operating a circuit breaker, characterized in that a first output (NTA 1) of the power transformer (NT ) parallel to the first input of a first and second rectifier unit (GE 1, GE2) in a voltage setting unit (SEE), the first output of the first with a further input to the second output (NTA2) of the power transformer (NT) rectifier unit (GE 1) parallel to both a further input of the second rectifier unit (GE 2) and to transmit a positive unstabilized voltage (PUS) to the driver stage (TS), the second output of the first rectifier unit (GE 1) for transmitting the negative unstabilized voltage (NUS) to the driver stage (TS) directly and practice r a voltage stabilization unit (SSE) connected in parallel to the first rectifier unit (GE 1) and the voltage regulator unit (SRE) via the line leaving a third output (NTA3) of the network transformer (NT) at the reference potential voltage for transmitting the negative stabilized voltage (NSS) to the drive unit (AS) and the output of the second rectifier unit (GE 2) via the voltage regulator unit (SRE) for transmitting the positive stabilized voltage (PSS) to the drive unit (AS) are guided.

2. Circuit arrangement for generating the supply voltages of an active Transistoransteuerstufe from the network, according to claim 1, characterized in that the first secondary winding terminal (SWA 1) of the power transformer (NT) parallel to the first feed point (IiSP 11) one with outputs (APUS, ANUS) for transferring a positive and negative voltage rectifier bridge (GB) whose second feed point (ESP 12) is connected to the second secondary winding terminal (SWA2) of the power transformer (NT), and to the first feed point (ESP21) of one fed to a voltage regulator circuit SRS Output (HBA) rectifier half-bridge (GHB) whose second feed point (ESP22) is connected to the output (APUS) for the positive unstabilized voltage (PUS) of the rectifier bridge (GB), the output (ANUS) for the negatively unstabilized voltage (NUS ) of the rectifier bridge (GB) for series connection of a resistor ss (SSR) and a Zener diode (SZD) for generating the negative stabilized voltage (NSS) at its connection point (ANS) and the center tap terminal (SWM) of the secondary winding (SW) of the power transformer (NT) for transmitting the reference potential voltage (BPS) Capacitors (CG 1, CG 2) to the terminals (ANUS, APUS) for the negative and positive unstabilized voltage of the rectifier bridge (GB) as well as further capacitors (CS 1, CS3) and a resistor (RS 1) to the inputs / Outputs (1,2,3) of the voltage regulator circuit (SRS) are performed.

For this 2 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to the field of electrical engineering and its application is possible and expedient in power supply units for electrical appliances.

Characteristic of the known technical solutions

In the case of active transistor input stages in the various electrical circuits, for example Transistot converters, half bridges, bridges or three-phase circuits, precisely defined voltages or currents must be provided for the power supply of the transistors used in these stages, such as the positive base current in the on state, the negative reverse voltage in the Off state and the operating voltage of the drive circuit. This is described in the European patent application 144754; H02 M 3/335 the basic circuit of a switching power supply to 'supply of an electrical device, e.g. a television, with stabilized and regulated operating voltages included. The \ ern of such a switching power supply is therefore given by a control circuit whose actuator is realized by a bipolar power transistor as a switching transistor. Next is a high operating frequency and sin to a high operating frequency