DE10018229A1 - Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils - Google Patents
Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines SchaltnetzteilsInfo
- Publication number
- DE10018229A1 DE10018229A1 DE10018229A DE10018229A DE10018229A1 DE 10018229 A1 DE10018229 A1 DE 10018229A1 DE 10018229 A DE10018229 A DE 10018229A DE 10018229 A DE10018229 A DE 10018229A DE 10018229 A1 DE10018229 A1 DE 10018229A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- reference value
- primary
- voltage regulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der -spannung eines primär gesteuerten Schaltnetzteils 1 mit einem Transformator 2 und einem Spannungsregler 3. Um eine Unabhängigkeit der Strom- und Spannungsreglung von der Eingangsspannung zu erhalten, wird erfindungsgemäß die Verwendung eines Referenzwertes vorgeschlagen, welcher schaltungsintern gebildet und zur Beeinflussung des Spannungsreglers 3 eingesetzt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms
und/oder der -spannung eines primär gesteuerten Schaltnetzteils mit einem
Transformator und einem Spannungsregler.
Bei Schaltnetzteilen nach dem Flusswandlerprinzip und bei freischwingenden
Sperrwandlern kann der Ausgangsstrom durch Begrenzung des Primärstromes
im Transformator eingestellt werden. Dabei entsteht eine Strombegrenzung,
die ein- und ausgangsspannungsabhängig und somit nicht für alle vorgesehen
Anwendungsfälle einsetzbar ist. Die Ausgangsspannungsabhängigkeit kann
durch geeignete Schaltungsdimensionierungen relativ klein gehalten werden,
erfordert jedoch einen erhöhten Schaltungsaufwand und verursacht somit zu
sätzliche Kosten. Die Eingangsspannungsabhängigkeit entsteht durch die kon
stante Verzögerung der Abschaltung bei spannungsabhängig unterschiedlicher
Steigung des Stromes und muss durch zusätzliche Beschaltung begrenzt wer
den, welche ebenfalls einen erhöhten Schaltungsaufwand erfordern und somit
zusätzliche Kosten verursachen. Daneben sind Schaltnetzteile ohne Opto
koppler bekannt, welche in der Regel eine schlechte Lastausreglung besitzen
und somit zu einer hohen Ausgangsspannung bei geringem Ausgangsstrom
und zu einer niedrigen Ausgangsspannung bei einem zu großen Ausgangs
strom führen.
Schaltnetzteile der gattungsgemäßen Art werden bevorzugt zur Spannungsver
sorgung von elektrischen oder elektronischen Geräten mit niedriger Versor
gungsspannung eingesetzt und werden in großer Zahl benötigt, so dass eine
möglichst kostengünstige Schaltungsanordnung gewählt werden muss, welche
darüber hinaus die bestehenden Nachteile beseitigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, sowie eine Schaltung
aufzuzeigen, welche eine nahezu lastunabhängige Spannung- und/oder Strom
regelung mit verhältnismäßig geringem Schaltungsaufwand ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, dass durch die
Verwendung eines Referenzwertes, welcher schaltungsintern gebildet und zur
Beeinflussung des Spannungsreglers eingesetzt wird, eine einfache und mit
wenigen Bauelementen realisierte Regelung möglich ist. Durch die Verwen
dung eines schaltungsintern gebildeten Referenzwerts zur Beeinflussung des
Spannungsreglers wird eine nahezu lastunabhängige Spannungsregelung er
möglicht. Beispielsweise besteht die Möglichkeit den Zeitpunkt zur Speiche
rung des Referenzwertes so festzulegen, dass zum Zeitpunkt der Speicherung
der Strom im Wandler unabhängig von der sekundären Belastung ist. Hier
durch ergibt sich im Weiteren der Vorteil, dass bei geringer Belastung mit einer
erheblich niedrigeren Taktfrequenz des Schaltnetzteils gearbeitet werden kann,
wodurch eine sehr geringe Leerlaufeingangsleistung erzielt wird. Ferner kann
bei derartigen Schaltungsanordnungen auf die Verwendung eines Opto
kopplers verzichtet werden, so dass erhebliche Kosten eingespart werden kön
nen.
In Ausgestaltung der Erfindung ist im Weiteren vorgesehen, dass als Refe
renzwert die induzierte Spannung einer Hilfswicklung des Transformators ver
wendet wird, wodurch die Möglichkeit besteht, mit niedrigen Spannungspoten
tialen zu arbeiten und somit eine Trennung zwischen der Hoch- und Nieder
spannungsseite unproblematisch ist. Darüber hinaus verursacht die Anferti
gung derartiger Transformatoren nur geringe Zusatzkosten und führt zu einem
erheblichen Kostenvorteil gegenüber herkömmlichen Schaltungsanordnungen.
In weiterer Ausgestaltung ist hierbei vorgesehen, dass der Referenzwert zu ei
nem festen, aber variabel einstellbaren Zeitpunkt nach Unterbrechung des
Primärkreises zwischengespeichert wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der
Referenzwert mit einem internen Vergleichswert des Spannungsreglers vergli
chen wird und in Abhängigkeit von der Höhe der Überschreitung durch den
Referenzwert die Zeit zur erneuten Spannungsbeaufschlagung des
Primärkreises bestimmt werden kann. Dadurch, dass die Höhe der
Überschreitung schaltungstechnisch bei einer erneuten
Spannungsbeaufschlagung des Primärkreises mit berücksichtigt wird, kann das
Schaltverhalten des Schaltnetzteils in vorteilhafter Weise beeinflusst werden,
so dass die Zykluszeit optimiert werden kann. In weiterer Ausgestaltung der
Erfindung kann eine Optimierung dahingehend vorgenommen werden, dass
eine erneute Spannungsbeaufschlagung des Primärkreises bis zum Erreichen
eines maximalen Stroms des Transformators erfolgt. Durch diese Maßnahmen
wird in Abhängigkeit von dem gespeicherten Referenzwert die Dauer der
Ausschaltzeit des Leistungsschalters eingestellt, wobei die Ausschaltzeit um so
größer ist, je höher die gespeicherte Spannung war. Nach Ablauf der
war. Nach Ablauf der Ausschaltzeit wird der Leistungsschalter so lange einge
schaltet bis der Strom durch den Transformator den voreingestellten Maximal
wert erreicht und somit ein neuer Zyklus beginnt. Als Leistungsschalter wird üb
licherweise ein Feldeffekttransistor verwendet, während hingegen die Spei
cherung durch beispielsweise ein sample and hold Element erfolgt.
In alternativer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Strom
des Transformators mit einem zeitabhängigen Referenzwert verglichen wird,
wobei der Referenzwert gebildet wird durch
Referenz (tein) = Abschaltwelle/(1 + Abschaltverzögerungszeit/tein)
(für tein < minimale Einschaltzeit).
Durch den Vergleich des Referenzwertes mit dem Strom des Transformators
kann somit ein Ausgleich der unterschiedlichen Stromanstiegsgeschwindigkei
ten vorgenommen werden, so dass bei großer Anstiegsgeschwindigkeit der
Abschaltvorgang eher eingeleitet wird und somit ein spannungsunabhängiger
Abschaltpunkt vorliegt. Der besondere Vorteil der sich hieraus ergibt liegt dar
in, dass eine nahezu eingangsspannungsunabhängige Strombegrenzung er
möglicht wird, die ebenfalls in einem Niederspannungs-IC integriert werden
kann, da keine Verbindung zum höheren Spannungspotential notwendig ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zur Anwendung des vorstehend
beschriebenen Verfahrens eine Schaltungsanordnung aufgezeigt, welche da
durch gekennzeichnet ist, dass der Spannungsregler zur Versorgung er Steu
erschaltung als Linear- oder Schaltregler eingesetzt werden kann und dass ei
ne Hilfswicklung des Transformators eine Referenzspannung für den Span
nungsregler liefert und dass der Primärkreis einen elektronischen Schalter
aufweist. In der Schaltung übernimmt der elektronische Schalter die Zu- oder
Abschaltung der Spannungsbeaufschlagung für den Transformator und wird
durch den Spannungsregler gegebenenfalls über einen Vorwiderstand ange
steuert. Eine Hilfswicklung des Transformators liefert eine Referenzspannung,
welche erfindungsgemäß zu einem festen, einstellbaren Zeitpunkt nach Unter
brechung des Primärkreises speicherbar ist, wodurch der bereits aufgeführte
Vorteil einer nahezu lastunabhängigen Ausgangsspannung entsteht. Eine er
neute Spannungsbeaufschlagung des Primärkreises kann im weiteren in Ab
hängigkeit von der Höhe der Überschreitung des internen Vergleichswertes
des Spannungsreglers durch den Referenzwert erfolgen, so dass ein Einfluss
auf die Zykluszeit und damit auf die Taktrate vorgenommen werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist schaltungstechnisch vorgesehen,
dass der Primärkreis in Abhängigkeit der induzierten Spannung der Hilfswick
lung, vorzugsweise bei einem Wert < 0,1 Volt, wiedereinschaltbar ist.
In weiterer besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Ansteuerspannung für den elektronischen Schalter zusätzlich durch eine
Spannung proportional zum Verhältnis
überlagert ist.
Alternativ besteht die Möglichkeit die Ansteuerspannung für den elektronischen
Schalter zusätzlich durch eine Spannung des Gatesignals zu überlagern. Be
sonders vorteilhaft ist bei derartigen Schaltungsanordnungen, dass die primäre
Versorgungsspannung des Spannungsreglers durch die gleichgerichtete, gere
gelte Primärspannung erfolgt und dass sekundärseitig kein hohres Span
nungspotential anliegt. Durch diese Maßnahmen sind somit keine zusätzlichen
Schutzanforderungen hinsichtlich des höheren Spannungspotentials, bei
spielsweise durch Optokoppler etc., sekundärseitig notwendig.
Die Erfindung wird im Weiteren an Hand zweier Schaltungsbeispiele erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Stromlaufplan eines ersten Schaltungsbeispiels eines
Spannungsreglers mit Linearregler zur Versorgung des Steuer
schaltkreises und
Fig. 2 ein Schaltungsbeispiel eines Spannungsreglers mit Schaltreg
ler zur Versorgung des Steuerschaltkreises.
Fig. 1 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel einen Stromlaufplan eines
Schaltnetzteils 1, welches einen Transformator 2, einen Spannungsregler 3
und einen elektronischer Schalter 4 sowie weitere Schaltungskomponenten
aufweist. An den Eingängen X9, X10 erfolgt der Anschluss der Netzwechsel
spannung, während an den Ausgängen LTG100 und LTG101 die Ausgangs
spannung Ua anliegt, und zwar an dem Ausgang LTG100 das Pluspotential. In
den Primärkreis 5 des Transformators 2 ist ein Vorwiderstand R10, zwei Dio
den D10, D11 sowie eine Spule L10 in Reihe geschaltet, während zwei Glät
tungskondensatoren C10, C11 parallel zu den Eingängen X9, X10 geschaltet
sind und wobei der Kondensator C10 einerseits an der Kathode der Diode D11
bzw. mit der Induktivität L10 verbunden ist, während der zweite Pol mit dem
Eingang X10 verbunden ist. Der zweite Kondensator C11 ist hingegen unmit
telbar parallel zur Sekundärwicklung des Transformators 2 hinter der Induktivi
tät L10 geschaltet.
Der Sekundärkreis 6 weist hingegen eine in Reihe geschaltete Diode D100
sowie einen hierzu parallel geschalteten Kondensator C100 auf. Ein Kondensa
tor C101 mit einem parallel geschalteten Widerstand R100 ist einerseits mit
dem Ausgang LTG100 und andererseits mit dem Ausgang LTG101 verbunden.
An C11 liegt die gleichgerichtete Netzspannung an, während an C101 die
gleichgerichtete Ausgangsspannung anliegt. Über die Widerstände R11 und
R12 erhält der integrierte Schaltkreis IC10 die Versorgungsspannung. Die An
schlüsse VT, GND, L und VDD dienen ebenfalls der Versorgung des integrier
ten Schaltkreises IC10 mit einer geregelten Betriebsspannung. Der integrierte
Schaltkreis IC10 enthält im Weiteren einen Spannungsregler 3, der als Schalt
regler gemäß Fig. 1 oder als Linearregler gemäß Fig. 2 geschaltet werden
kann. Zum Betrieb als Linearregler sind die Ausgänge L und VDD miteinander
verbunden, wie in Fig. 1 gezeigt. Der Ausgang D des integrierten Schaltkrei
ses IC10 ist über einen Vorwiderstand R13 mit dem elektronischen Schalter 4,
einem Feldeffekttransistor T10 verbunden. Die Ausgänge L und VDD sind im
Weiteren über einen Kondensator C13 mit dem Groundpotential verbunden,
während der Eingang U mit der Hilfswicklung Nh verbunden ist. Der Eingang
VT und IP ist über die Widerstände R15, R16 an den Ausgang des Feldeffekt
transistors T10 angeschlossen, welcher wiederum über den Widerstand R14
mit dem Groundpotential verbunden ist. Zwischen dem Groundpotential des
Regelteils und dem Ausgang LTG101 ist im Weiteren ein Kondensator C14 in
Reihe geschaltet.
Fig. 2 zeigt einen Stromlaufplan, in dem der integrierte Schaltkreis IC10 als
Schaltregler eingesetzt ist. Gegenüber der vorgenannten Schaltung gemäß Fig.
1 wurde eine Induktivität L11 an die Ausgänge L und VDD angeschlossen.
Der Eingang VT des integrierten Schaltkreises IC10 ist hingegen offen und der
Eingang IP wird wie bisher über den Widerstand R16 mit dem Ausgang des
Feldeffekttransistors T10 verbunden. Im Weiteren wird über einen Spannungs
teiler das Ausgangssignal G zur Ansteuerung des Eingangs IP mit herange
zogen, wobei das Ausgangssignal über einen Widerstand R17, einen Konden
sator C15, eine Diode D12 und einen Widerstand R15 dem Eingang IP zugelei
tet wird. Die Diode D12 ist kathodenseitig über den Widerstand R17 und Kon
densator C15 mit dem Ausgang G verbunden.
Die Funktion der Spannungsregelung stellt sich wie folgt da. Der integrierte
Schaltkreis IC10 schaltet den Ausgang G auf high, wodurch der Feldeffekttran
sistor T10 eingeschaltet wird. Hierdurch steigt der Strom durch die Wicklung
Np des Wandlers W10 an, wobei derselbe Strom auch durch den Widerstand
R14 fließt. Bei Erreichen der Abschaltschwelle an dem Anschluss IP des inte
grierten Schaltkreises IC10 wird Anschluss G auf low geschaltet und dadurch
der Feldeffekttransistor T10 ausgeschaltet. Auf Grund der magnetischen Kopp
lung der drei Wicklungen des Transformators 2 werden in allen Wicklungen
Spannungen induziert. Durch Nsek fließt zunächst ein Strom folgender Größe:
Isek = IP . Np/Nsek
Danach sinkt der Strom auf null ab. Währenddessen ist die Spannung an Nsek
gleich der Summe der Spannungen an D100 und der Ausgangsspannung. So
lange der Strom größer als null ist stehen die Spannungen an den Wicklungen
im gleichen Verhältnis zueinander wie die Windungszahlen. Dies wird zur Reg
lung der Ausgangsspannung ausgenutzt. Dadurch, dass die magnetische
Kopplung der Wicklungen zueinander nicht ideal ist, entsteht nach dem Ab
schalten von T10 zunächst ein Spannungsüberschwinger, bevor sich die Span
nung an Nh auf die übertragene Spannung
U(Nh) = U(Nsek) . Nh/Nsek
einschwingt. Aus dem vorgenannten Grund darf deshalb nicht der Spitzenwert
der Spannung an Nh zur Spannungsreglung an Nh ausgewertet werden. Die
Auswertung darf erst erfolgen, wenn die Schwingungen abgeklungen sind. Im
Weiteren ist der Spannungsabfall an D100 spannungsabhängig, wodurch die
Spannung an Nh während des Stromflusses nicht konstant ist. Außerdem muss
der Transistor oder Feldeffekttransistor T10 länger abgeschaltet werden als
Strom durch Nsek fließt, so dass während eines Teils der Abschaltzeit keine
Spannung mehr an Nh zur Verfügung steht, die von der Ausgangsspannung
abhängig ist und ausgewertet werden kann. Um die vorstehenden Probleme zu
lösen wird bei dem erfindungsgemäßen Regelungsprinzip jeweils in einem fes
ten zeitlichen Abstand nach dem Abschalten von G die Spannung an U mit ei
nem sample and hold Element gespeichert. Dadurch erhält man einen Mess
wert, der weitgehend unabhängig von der Kopplung der Wicklung ist, weil zum
Messzeitpunkt die Schwingungen bereits abgeklungen sind. Außerdem ist si
chergestellt, dass bei jeder Messung der Strom durch D100 gleich ist und somit
auch die Spannung an D100 gleich ist. Überschreitet nun der Messwert den in
ternen Referenzwert in IC10 wird in Abhängigkeit von der Höhe der Über
schreitung die Zeit bis zum nächsten Einschalten von G eingestellt. Je größer
die Überschreitung ist, desto länger die Abschaltdauer. In einem Bereich von 4
% der Referenzspannung variiert dabei die Abschaltdauer von 0 bis 10 ms, so
dass bei geringer Belastung die Taktfrequenz auf minimale 100 Hertz zurück
geht und dabei die Ausgangsleistung auf einige mW absinkt. Eine Grundlast
von wenigen mW im Gerät reicht demzufolge aus, um die Ausgangsspannung
in einen Lastbereich von Nennlast (einige Watt) bis zum Leerlauf im Bereich
von Unenn +/-2% zu halten. Nach Ablauf der Abschaltdauer wird G wieder auf
high gestellt, sofern die im Wandler gespeicherte Energie bereits vollständig
zur Sekundärseite übertragen wurde, ansonsten wirkt die Stromreglung wie
nachstehend beschrieben und ein neuer Zyklus beginnt.
Die Funktion der Stromreglung erfolgt dadurch, dass nach dem Abschalten von
T10 das Ausgangssignal G mindestens solange ausgeschaltet bleibt, bis die
Spannung am Anschluss U von IC10 auf < 0,1 Volt zurückgeht. Dadurch wird
erreicht, dass die im Wandler gespeicherte Energie vollständig zur Sekundär
seite übertragen wird. Wenn der Wandler W10 so aufgebaut ist, dass die Ein
schaltzeit von T10 bei Nennlast sehr viel kürzer ist als die Ausschaltzeit, ergibt
sich daraus eine Ausgangsstrombegrenzung, die bei kleiner Ausgangsspan
nung, z. B. Kurzschluss, nur wenig größer ist als bei Nennausgangsspannung.
Um die Steilheit der Strombegrenzung zu verbessern kann erfindungsgemäß
dem Spannungsabfall an R14 eine Spannung überlagert werden, die proporti
onal zum Verhältnis
(Einschaltzeit (G) + Ausschaltzeit (G))/Einschaltzeit (G)
ist. Dieses Signal erzeugt IC10, es steht am Anschluss VT zur Verfügung.
Alternativ besteht die Möglichkeit das Signal auch aus dem Gatesignal, gemäß
Fig. 2, zu erzeugen, wenn die Spannung am eingeschalteten G konstant ist.
Da die Netzwechselspannung stark variiert, insbesondere bei Geräten, die in
verschiedenen Ländern, wie z. B. in den USA mit 110 Volt und in Europa mit
230 Volt betrieben werden können, ist die Anstiegsgeschwindigkeit des Stroms
in Np nicht konstant. Auf Grund der Verzögerungszeit zwischen Überschreiten
der Referenz an IP und Abschaltung von T10 kommt es bei unterschiedlichen
Eingangsspannungen zu verschiedenen Abschaltströmen, wenn eine konstante
Referenz benutzt wird. Um dies zu verhindern wird erfindungsgemäß eine Re
ferenz benutzt, die nach folgender Formel ansteigt:
Referenzspannung
Referenzspannung
(tein) = Abschaltschwelle/1 + Abschaltverzögerungszeit/(tein).
Hierdurch wird erreicht, dass der Abschaltstrom nahezu eingangsspannungs
unabhängig ist und die erfindungsgemäßen Vorteile entstehen.
1
Schaltnetzteil
2
Transformator
3
Spannungsregler
4
elektronischer Schalter
5
Primärkreis
6
Sekundärkreis
C10 Glättungskondensator
C11 Glättungskondensator
C13 Kondensator
C14 Kondensator
C15 Kondensator
C100 Kondensator
C101 Kondensator
D10 Diode
D11 Diode
D12 Diode
D100 Diode
IC10 Schaltkreis
IP Strom in W
C10 Glättungskondensator
C11 Glättungskondensator
C13 Kondensator
C14 Kondensator
C15 Kondensator
C100 Kondensator
C101 Kondensator
D10 Diode
D11 Diode
D12 Diode
D100 Diode
IC10 Schaltkreis
IP Strom in W
10
L10 Spule
L11 Induktivität
LTG100 Ausgang
LTG101 Ausgang
Nh Hilfswicklung
Np Wicklung (primär)
Ns Wicklung (sekundär)
R10 Vorwiderstand
R11 Widerstand
R12 Widerstand
R13 Vorwiderstand
R14 Widerstand
R15 Widerstand
R16 Widerstand
R17 Widerstand
R100 Widerstand
T10 Feldeffekttransistor
U Eingang
W10 Wandler
X9 Eingang
X10 Eingang
L11 Induktivität
LTG100 Ausgang
LTG101 Ausgang
Nh Hilfswicklung
Np Wicklung (primär)
Ns Wicklung (sekundär)
R10 Vorwiderstand
R11 Widerstand
R12 Widerstand
R13 Vorwiderstand
R14 Widerstand
R15 Widerstand
R16 Widerstand
R17 Widerstand
R100 Widerstand
T10 Feldeffekttransistor
U Eingang
W10 Wandler
X9 Eingang
X10 Eingang
Claims (15)
1. Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstromes und/oder der -spann
ung eines primär gesteuerten Schaltnetzteils mit einem Transformator
(2) und einem Spannungsregler (3)
gekennzeichnet durch die Verwendung eines Referenzwertes, welcher
schaltungsintern gebildet und zur Beeinflussung des Spannungsreglers
(3) eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Referenzwert die induzierte Spannung einer Hilfswicklung (Nh)
des Transformators (2) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Referenzwert zu einem festen einstellbaren Zeitpunkt nach Un
terbrechung des Primärkreises (5) zwischengespeichert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Referenzwert mit einem internen Vergleichswert des Span
nungsreglers (3) verglichen wird und in Abhängigkeit von der Höhe der
Überschreitung durch den Referenzwert die Zeit zur erneuten Span
nungsbeaufschlagung des Primärkreises (5) bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erneute Spannungsbeaufschlagung des Primärkreises (5) bis
zum Erreichen eines maximalen Stroms des Transformators (2) erfolgt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Strom des Transformators (2) mit einem zeitabhängigen Refe
renzwert verglichen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Referenzwert der Wert
Referenz (tein) = Abschaltschwelle/(1 + Abschaltverzögerungszeit/tein)
(für tein < minimale Einschaltzeit)
verwendet wird.
dass als Referenzwert der Wert
Referenz (tein) = Abschaltschwelle/(1 + Abschaltverzögerungszeit/tein)
(für tein < minimale Einschaltzeit)
verwendet wird.
8. Schaltung zur Ausübung des Verfahrens nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spannungsregler (3) zur Versorgung der Steuerschaltung als
Linear- oder Schaltregler eingesetzt ist und dass eine Hilfswicklung (Nh)
des Transformators (2) eine Referenzspannung (U) für den Spannungs
regler (3) liefert und dass der Primärkreis (5) einen elektronischen
Schalter (4) aufweist.
9. Schaltung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der elektronische Schalter (4) für den Primärkreis (5) durch den
Spannungsregler (3) über einen Vorwiderstand ansteuerbar ist.
10. Schaltung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Referenzwert für die induzierte Spannung der Hilfswicklung
(Nh) zu einem festen, einstellbaren Zeitpunkt nach Unterbrechung des
Primärkreises (5) speicherbar ist.
11. Schaltung nach Anspruch 8, 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannungsbeaufschlagung des Primärkreises (5) in Abhängig
keit von der Höhe der Überschreitung des internen Vergleichswert des
Spannungsreglers (3) durch den Referenzwert erfolgt.
12. Schaltung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Primärkreis (5) in Abhängigkeit der induzierten Spannung der
Hilfswicklung, vorzugsweise bei einem Wert von < 0,1 Volt, wiederein
schaltbar ist.
13. Schaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansteuerspannung für den Schaltregler (4) zusätzlich durch ei
ne Spannung proportional zum Verhältnis
überlagert ist.
überlagert ist.
14. Schaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansteuerspannung für den elektronische (4) zusätzlich durch
eine Spannung des Gatesignals überlagert ist.
15. Schaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die primäre Versorgungsspannung des Spannungsreglers (3)
durch die gleichgerichtete, geregelte Primärspannung erfolgt und dass
sekundär kein höheres Spannungspotential anliegt.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10060344A DE10060344A1 (de) | 2000-04-12 | 2000-12-04 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
DE50109586T DE50109586D1 (de) | 2000-04-12 | 2001-03-15 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
AT01106543T ATE306739T1 (de) | 2000-04-12 | 2001-03-15 | Verfahren zur regulierung des ausgangsstroms und/oder der ausgangsspannung eines schaltnetzteils |
DK01106543T DK1146630T3 (da) | 2000-04-12 | 2001-03-15 | Fremgangsmåde til regulering af udgangsströmmen og/eller udgangsspændingen fra en switchmode spændingsforsyning |
EP01106543A EP1146630B1 (de) | 2000-04-12 | 2001-03-15 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
ES01106543T ES2249340T3 (es) | 2000-04-12 | 2001-03-15 | Procedimiento para regular la corriente de salida y/o la tension de salida en un convertidor cc/cc. |
DE2001143016 DE10143016B4 (de) | 2000-04-12 | 2001-09-03 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10060344A DE10060344A1 (de) | 2000-04-12 | 2000-12-04 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10018229A1 true DE10018229A1 (de) | 2001-10-25 |
DE10018229B4 DE10018229B4 (de) | 2005-05-19 |
Family
ID=7665817
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10018229A Expired - Lifetime DE10018229B4 (de) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
DE10060344A Ceased DE10060344A1 (de) | 2000-04-12 | 2000-12-04 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
DE50109586T Expired - Lifetime DE50109586D1 (de) | 2000-04-12 | 2001-03-15 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
DE50106680T Expired - Lifetime DE50106680D1 (de) | 2000-12-04 | 2001-12-03 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
Family Applications After (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10060344A Ceased DE10060344A1 (de) | 2000-04-12 | 2000-12-04 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
DE50109586T Expired - Lifetime DE50109586D1 (de) | 2000-04-12 | 2001-03-15 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
DE50106680T Expired - Lifetime DE50106680D1 (de) | 2000-12-04 | 2001-12-03 | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP1146630B1 (de) |
AT (2) | ATE306739T1 (de) |
DE (4) | DE10018229B4 (de) |
DK (2) | DK1146630T3 (de) |
ES (1) | ES2249340T3 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10358911B3 (de) * | 2003-12-16 | 2005-07-28 | Friwo Mobile Power Gmbh | Flexibler Flachleiter mit integriertem Ausgangsfilter |
EP1605572A1 (de) | 2004-06-08 | 2005-12-14 | Friwo Geraetebau GmbH | Batterieladevorrichtung mit primärseitiger Ladezustandserfassung |
US7092260B2 (en) | 2003-08-27 | 2006-08-15 | Friwo Mobile Power Gmbh | Short-circuiting rectifier for a switched-mode power supply |
US7688597B2 (en) | 2003-05-16 | 2010-03-30 | Power Systems Technologies Gmbh | Power supply circuit with three-dimensionally arranged circuit carriers, and production method |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10143016B4 (de) * | 2000-04-12 | 2011-03-24 | Friwo Gerätebau Gmbh | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
DE10310361B4 (de) | 2003-03-10 | 2005-04-28 | Friwo Mobile Power Gmbh | Ansteuerschaltung für Schaltnetzteil |
ES2314311T3 (es) | 2003-07-15 | 2009-03-16 | Power Systems Technologies Gmbh | Convertidor de corte-oscilante con limitacion de corriente y de tension. |
DE102004016927A1 (de) | 2004-04-06 | 2005-11-03 | Friwo Mobile Power Gmbh | Verfahren zur Strom- und Spannungsregelung für ein Schaltnetzteil |
DE102005022859B3 (de) | 2005-03-11 | 2006-08-10 | Friwo Mobile Power Gmbh | Ansteuerschaltung für den Schalter in einem Schaltnetzteil |
DE102006022845B4 (de) | 2005-05-23 | 2016-01-07 | Infineon Technologies Ag | Ansteuerschaltung für eine Schaltereinheit einer getakteten Leistungsversorgungsschaltung und Resonanzkonverter |
DE102006022819A1 (de) | 2005-05-23 | 2007-01-04 | Infineon Technologies Ag | Schaltungsanordnung zum Versorgen einer Last mit einem Ausgangsstrom |
US7639517B2 (en) | 2007-02-08 | 2009-12-29 | Linear Technology Corporation | Adaptive output current control for switching circuits |
DE102007025777A1 (de) * | 2007-05-22 | 2008-11-27 | Danfoss Bauer Gmbh | Antrieb mit einem ein- oder mehrphasigen Wechselstrommotor |
EP2003709B1 (de) | 2007-06-11 | 2013-01-23 | Power Systems Technologies GmbH | Piezokonverter mit Primärregelung und zugehöriger Piezotransformator |
JP2008312359A (ja) | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Panasonic Corp | スイッチング電源装置、並びにレギュレーション回路 |
JP2009011073A (ja) | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Panasonic Corp | スイッチング電源装置 |
US8891803B2 (en) | 2009-06-23 | 2014-11-18 | Flextronics Ap, Llc | Notebook power supply with integrated subwoofer |
CN101841250B (zh) | 2010-04-27 | 2012-08-15 | 上海新进半导体制造有限公司 | 一种开关电源控制电路及原边控制的反激式开关电源 |
MX2014001358A (es) | 2011-08-01 | 2014-08-22 | Gareth J Knowles | Circuitos piezotransformadores intrinsecos adaptivos y autonomos. |
US9203292B2 (en) | 2012-06-11 | 2015-12-01 | Power Systems Technologies Ltd. | Electromagnetic interference emission suppressor |
US9203293B2 (en) | 2012-06-11 | 2015-12-01 | Power Systems Technologies Ltd. | Method of suppressing electromagnetic interference emission |
US9660540B2 (en) | 2012-11-05 | 2017-05-23 | Flextronics Ap, Llc | Digital error signal comparator |
US9323267B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-04-26 | Flextronics Ap, Llc | Method and implementation for eliminating random pulse during power up of digital signal controller |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3032034A1 (de) * | 1980-08-25 | 1982-03-25 | Siemens Ag | Sperrschwinger-schaltnetzteil |
EP0219735A2 (de) * | 1985-10-17 | 1987-04-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zur Spitzenstromreduzierung in einem Sperrwandler-Schaltnetzteil |
WO1999005774A1 (en) * | 1997-07-28 | 1999-02-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Sample-and-hold circuit for a switched-mode power supply |
DE69506656T2 (de) * | 1994-09-30 | 1999-05-20 | Stmicroelectronics S.A., Gentilly | Schaltender Stromregler |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3121638A1 (de) * | 1981-05-30 | 1982-12-23 | Metrawatt GmbH, 8500 Nürnberg | Gleichspannungswandler mit netztrennung fuer eingangsspannungen mit extrem grossem variationsbereich |
JPH02111257A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 直流−直流変換器 |
US4967332A (en) * | 1990-02-26 | 1990-10-30 | General Electric Company | HVIC primary side power supply controller including full-bridge/half-bridge driver |
JPH0757095B2 (ja) * | 1990-10-03 | 1995-06-14 | 東北リコー株式会社 | 直流電源装置 |
JPH0591753A (ja) * | 1991-09-25 | 1993-04-09 | Koufu Nippon Denki Kk | 電源回路 |
US5305192A (en) * | 1991-11-01 | 1994-04-19 | Linear Technology Corporation | Switching regulator circuit using magnetic flux-sensing |
ATE164272T1 (de) * | 1993-12-10 | 1998-04-15 | Siemens Ag | Getakteter umrichter mit strombegrenzung |
DE19502042A1 (de) * | 1995-01-12 | 1996-08-01 | Siemens Ag | Schaltnetzteil mit einer Hilfsschaltung zur Speisung eines Taktgebers |
JPH08275389A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電源装置 |
JP3015911B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2000-03-06 | 横河電機株式会社 | 多出力スイッチングレギュレータ |
DE19711771B4 (de) * | 1997-03-21 | 2004-06-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Geregeltes Schaltnetzteil mit Überlastsicherung |
JP3206488B2 (ja) * | 1997-04-24 | 2001-09-10 | 横河電機株式会社 | スイッチング電源装置 |
JP3012616B1 (ja) * | 1998-10-28 | 2000-02-28 | 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 | 過電圧保護回路 |
-
2000
- 2000-04-12 DE DE10018229A patent/DE10018229B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-04 DE DE10060344A patent/DE10060344A1/de not_active Ceased
-
2001
- 2001-03-15 DE DE50109586T patent/DE50109586D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-15 AT AT01106543T patent/ATE306739T1/de active
- 2001-03-15 ES ES01106543T patent/ES2249340T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-15 DK DK01106543T patent/DK1146630T3/da active
- 2001-03-15 EP EP01106543A patent/EP1146630B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-03 EP EP01128720A patent/EP1211794B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-03 AT AT01128720T patent/ATE299309T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-12-03 DK DK01128720T patent/DK1211794T3/da active
- 2001-12-03 DE DE50106680T patent/DE50106680D1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3032034A1 (de) * | 1980-08-25 | 1982-03-25 | Siemens Ag | Sperrschwinger-schaltnetzteil |
EP0219735A2 (de) * | 1985-10-17 | 1987-04-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zur Spitzenstromreduzierung in einem Sperrwandler-Schaltnetzteil |
DE69506656T2 (de) * | 1994-09-30 | 1999-05-20 | Stmicroelectronics S.A., Gentilly | Schaltender Stromregler |
WO1999005774A1 (en) * | 1997-07-28 | 1999-02-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Sample-and-hold circuit for a switched-mode power supply |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
F. Lhermite, Un Controleur..., RGE 1992, H. 5, S. 117-123 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7688597B2 (en) | 2003-05-16 | 2010-03-30 | Power Systems Technologies Gmbh | Power supply circuit with three-dimensionally arranged circuit carriers, and production method |
US7092260B2 (en) | 2003-08-27 | 2006-08-15 | Friwo Mobile Power Gmbh | Short-circuiting rectifier for a switched-mode power supply |
DE10358911B3 (de) * | 2003-12-16 | 2005-07-28 | Friwo Mobile Power Gmbh | Flexibler Flachleiter mit integriertem Ausgangsfilter |
US7173190B2 (en) | 2003-12-16 | 2007-02-06 | Friwo Mobile Power Gmbh | Flexible flat conductor with integrated output filter |
EP1605572A1 (de) | 2004-06-08 | 2005-12-14 | Friwo Geraetebau GmbH | Batterieladevorrichtung mit primärseitiger Ladezustandserfassung |
US7362075B2 (en) | 2004-06-08 | 2008-04-22 | Friwo Geraetebau Gmbh | Battery charger with charge state detection on the primary side |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1146630B1 (de) | 2005-10-12 |
EP1211794A2 (de) | 2002-06-05 |
ATE299309T1 (de) | 2005-07-15 |
DE10018229B4 (de) | 2005-05-19 |
ES2249340T3 (es) | 2006-04-01 |
ATE306739T1 (de) | 2005-10-15 |
DE50109586D1 (de) | 2006-06-01 |
EP1211794A3 (de) | 2002-11-13 |
DE50106680D1 (de) | 2005-08-11 |
EP1146630A2 (de) | 2001-10-17 |
EP1211794B1 (de) | 2005-07-06 |
EP1146630A3 (de) | 2002-07-17 |
DK1146630T3 (da) | 2005-11-07 |
DE10060344A1 (de) | 2002-06-13 |
DK1211794T3 (da) | 2005-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10018229A1 (de) | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils | |
DE10040413B4 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Schaltsignals für ein stromgesteuertes Schaltnetzteil | |
DE69119848T2 (de) | Festfrequenter Einrichtungsdurchlassumformer mit Nullspannungsschaltung | |
DE19710319B4 (de) | Schaltung zum Sperren einer Halbleiterschaltvorrichtung bei Überstrom | |
WO2004082119A2 (de) | Ansteuerschaltung für schaltnetzteil | |
EP2110938B1 (de) | Primärseitige Steuerschaltung in einem Schaltnetzteil mit Transformator ohne Hilfswicklung mit einer Regelung basierend auf der sekundärseitigen Stromflusszeitdauer | |
EP0967714B1 (de) | Schaltnetzteil | |
WO2008086985A1 (de) | Vereinfachte primärseitige ansteuerschaltung für den schalter in einem schaltnetzteil | |
EP1701434A2 (de) | Ansteuerschaltung für den Schalter in einem Schatznetzteil | |
DE10334338A1 (de) | Gesteuerter Synchrongleichrichter zum Regeln einer Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils | |
DE4130576C1 (de) | ||
DE10143016B4 (de) | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils | |
EP3942684B1 (de) | Synchrone sperrwandlerschaltung | |
EP0598197A2 (de) | Sperrwandler-Schaltnetzteil mit sinusförmiger Stromaufnahme | |
DE102004035248B4 (de) | Resonanzwandler | |
DE10048404A1 (de) | Synchrongleichrichterschaltung | |
EP3641115A1 (de) | Sperrwandler mit hohem wirkungsgrad | |
EP0581989B1 (de) | Schaltregler mit Regelung wenigstens einer Ausgangsspannung | |
DE102006033348B4 (de) | Resonanzwandler | |
EP4399791A1 (de) | Wandler und verfahren zum angleichen eines ist-übersetzungsverhältnisses an ein soll-übersetzungsverhältnis | |
DE4019158C2 (de) | Schalteinrichtung für eine Spannungsquelle | |
EP2104215B1 (de) | Primärseitige steuerschaltung in einem schaltnetzteil mit transformator ohne hilfswicklung | |
DE19831498A1 (de) | Gegengekoppelter Verstärker | |
DE19744202A1 (de) | Sperrwandlerschaltung, insbesondere in einer Stromwandlereinrichtung für elektronische Auslöseschaltung mit Schaltnetzteil eingesetzt | |
EP0515988A1 (de) | Eintakt-Durchflussumrichter mit einem Transformator und mit einer Schutzschaltung für einen elektronischen Schalter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AG | Has addition no. |
Ref document number: 10060344 Country of ref document: DE |
|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
AG | Has addition no. |
Ref document number: 10060344 Country of ref document: DE |
|
AG | Has addition no. |
Ref document number: 10143016 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right |