DE10042588B4 - Schaltnetzteil mit primärseitiger Spannungsreduktion im Stand-By-Betrieb - Google Patents

Schaltnetzteil mit primärseitiger Spannungsreduktion im Stand-By-Betrieb Download PDF

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Abstract

Schaltnetzteil, das folgende Merkmale aufweist:
– Anschlussklemmen (AK1, AK2) zum Anlegen einer Versorgungsspannung (Vm),
– eine an die Anschlussklemmen (AK1, AK2) gekoppelte Reihenschaltung einer Primärspule (L1) eines Übertragers und eines ersten Schalters (T1), wobei der erste Schalter (T1) nach Maßgabe eines ersten Ansteuersignals (AS, AS') leitet oder sperrt,
– einen ersten an die Anschlussklemmen gekoppelten ersten Kondensator (C1),
– einen in Reihe zu dem ersten Kondensator (C1) geschalteten zweiten Schalter (T2), der nach Maßgabe eines zweiten Ansteuersignals (STS) leitet oder sperrt,
– eine Freigabeschaltung (FGS), die ein Freigabesignal (FS) abhängig von dem zweiten Ansteuersignal (STS) und einem von der Versorgungsspannung (Vm) abhängigen Signal (VSS) erzeugt, wobei das erste Ansteuersignal (AS) abhängig von dem Freigabesignal (FS) erzeugt oder freigegeben wird, wenn das zweite Ansteuersignal (STS) den zweiten Schalter (T2) nicht sperrt oder wenn sich die Versorgungsspannung (Vm) innerhalb eines durch eine erste und zweite Referenzspannung (Vref1,...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltnetzteil, insbesondere einen Sperrwandler (JP 07-284269 A Abstract aus PAJ).
  • Der Aufbau eines derartigen Sperrwandler ist beispielsweise in Stengl/Tihanyi: "Leistungs-MOS-FET-Praxis", Pflaum Verlag, München, 1992, Seite 174, beschrieben. Bei derartigen Sperrwandlern nimmt die Primärspule bei geschlossenem Schalter Energie auf und gibt sie bei anschließend geöffnetem Schalter an eine Sekundärspule zur Versorgung einer daran angeschlossenen Last ab. Der Schalter wird dabei nach Maßgabe eines Ansteuersignals getaktet geschlossen und geöffnet, wobei die im Mittel von der Primärspule aufgenommene Energie -und damit die sekundärseitige Versorgungsspannung- von der Frequenz, mit welcher der Schalter geschlossen wird, und von der Einschaltdauer des Schalters abhängig ist.
  • Das Ansteuersignal kann dabei abhängig von der Eingangsspannung und der sekundärseitig angeschlossenen Last derart erzeugt werden, dass die sekundärseitige Versorgungsspannung der Last wenigstens annäherungsweise konstant ist. Eine Ansteuerschaltung zur Bereitstellung eines derartigen Ansteuersignals ist beispielsweise durch den integrierten Ansteuer-Baustein TDA 4918/4919 der Siemens AG, München, realisiert.
  • Probleme können bei Sperrwandlern dann auftreten, wenn eine Last versorgt werden soll, deren Leistungsaufnahme in einem weiten Bereich variieren kann oder die abhängig vom Betriebs zustand unterschiedliche Versorgungsspannungen benötigt. Beispiele für derartige Lasten sind Computer oder Geräte der Unterhaltungselektronik, die sich in einem eingeschalteten Zustand oder in einem sogenannten Stand-By-Modus befinden können, wobei die Leistungsaufnahme im Stand-By-Modus gegenüber dem eingeschalteten Zustand erheblich reduziert ist. Im Stand-By-Betrieb wird ein Zustand des Geräts aufrechterhalten, der einen schnellen Übergang in den eingeschalteten Zustand ermöglicht.
  • Zur Bereitstellung der im Stand-By-Betrieb benötigten verringerten Leistung und/oder verringerten Spannung ist es bekannt, die Schaltfrequenz und/oder die Einschaltdauer des Schalters gegenüber dem Betrieb bei großer Last zu reduzieren. Es ist auch bekannt, das Schaltnetzteil in einem sogenannten Burst-Betrieb zu betreiben, das heißt periodisch an- und abzuschalten, um die übertragene Leistung zu reduzieren.
  • Es ist auch bekannt, ein separates, zweites Schaltnetzteil für den Stand-By-Betrieb vorzusehen, wobei das zweite Schaltnetzteil die Versorgung der Last übernimmt, wenn die Leitungsaufnahme und/oder die erforderliche Versorgungsspannung der Last absinkt. Das Vorsehen eines zweiten Schaltnetzteils für den Stand-By-Betrieb ist allerdings kostenintensiv.
  • Aus der DE 196 00 962 A1 ist ein Schaltnetzteil für einen verlustleistungsarmen Stand-By-Betrieb bekannt, das einen Brückengleichrichter, einen an die Ausgangsklemme des Brückengleichrichters angeschlossenen Kondensator und eine parallel zu dem Kondensator geschaltete Reihenschaltung einer Primärspule eines Übertragers und eines Schalters aufweist. Der Brückengleichrichter ist bei diesem Schaltnetzteil mittels einer weiteren Gleichrichteranordnung überbrückbar, um während eines Stand-By-Betriebs des Schaltnetzteils eine verringerte Versorgungsspannung für den Kondensator zur Verfügung zu stellen.
  • Die JP 07-284269 A beschreibt ein Schaltnetzteil mit einem Brückengleichrichter, einer zwischen Anschlussklemmen des Brückengleichrichters geschalteten Reihenschaltung eines Kondensators und eines Schalters sowie einer zwischen die Anschlussklemmen des Brückengleichrichters geschalteten Reihenschaltung einer Primärspule eines Übertragers und eines Schalters. Bei geschlossenem Schalter in Reihe zu dem Kondensator liegt über dem Kondensator in etwa der Scheitelwert einer Versorgungsspannung an. Bei geöffnetem Schalter sinkt diese Spannung über der Primärspule für einen Großteil der Periodendauer der Eingangsspannung unter diesen Scheitelwert ab, um dadurch die Verlustleistung und die Leistungsaufnahme zu begrenzen.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltnetzteil zur Verfügung zu stellen, mit dem Lasten versorgt werden können, deren Leistungsaufnahme in weiten Bereichen schwanken kann und/oder die verschiedene Versorgungsspannungen benötigen, und das insbesondere geeignet ist, Geräte in einem eingeschalteten Zustand und in einem Stand-By-Zustand bei geringer Verlustleistung zu versorgen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Schaltnetzteil gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Danach weist das erfindungsgemäße Schaltnetzteil neben Anschlussklemmen zum Anlegen einer Versorgungsspannung, einem ersten an die Anschlussklemmen gekoppelten Kondensator und einer an die Anschlussklemmen gekoppelten Reihenschaltung einer Primärspule eines Übertragers und eines ersten Schalters eine Schaltungsanordnung zur Reduktion einer über der Primärspule anliegenden Primärspannung auf.
  • Die Schaltungsanordnung weist vorzugsweise einen zweiten Schalter auf, der in Reihe zu dem ersten Kondensator geschaltet ist und der nach Maßgabe eines zweiten Ansteuersignals leitet oder sperrt.
  • Der Kondensator dient bei derartigen Schaltnetzteilen zur Zwischenspeicherung der durch eine Spannungsversorgung bereitgestellten elektrischen Ladung. Die an dem Sperrwandler anliegende Versorgungsspannung ist üblicherweise eine Wechselspannung oder eine gleichgerichtete Wechselspannung. Durch geeignete Schaltmittel, beispielsweise Dioden oder einen Brückengleichrichter, ist sichergestellt, dass der Kondensator nur Ladung über die Anschlussklemmen aufnehmen kann, dass aber keine Ladung von dem Kondensator über die Anschlussklemmen abfließen kann. Die über dem Kondensator anliegende Spannung befindet sich üblicherweise auf dem Spitzenwert der Versorgungsspannung. Diese Spannung liegt an der Reihenschaltung aus Primärspule und Schalter an.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Schaltnetzteil kann die Ladungszuführung zu dem Kondensator mittels des zweiten Schalters unterbrochen werden. In diesem Fail liegt an der Reihenschal tung aus Primärspule und dem ersten Schalter der Momentanwert der Versorgungsspannung und nicht permanent der Spitzenwert der Versorgungsspannung an. Die Versorgungsspannung schwankt sinusbetragförmig, ihr Momentanwert erreicht den Spitzenwert damit nur einmal pro Periode und liegt ansonsten darunter.
  • Durch Öffnen des Schalters kann bei dem erfindungsgemäßen Schaltnetzteil die bei geschlossenem ersten Schalter über der Primärspule anliegende Primärspannung reduziert werden. Die Energieaufnahme der Primärspule ist bei geschlossenem ersten Schalter von dem Wert der Primärspannung abhängig. Durch die Reduktion der Primärspannung bei geöffnetem zweiten Schalter ist die Energieaufnahme der Primärspule pro Zeiteinheit -und damit die Energieabgabe an die Sekundärspule bei nachfolgend geöffnetem ersten Schalter- bei dem erfindungsgemäßen Schaltnetzteil reduziert. Bei dem erfindungsgemäßen Schaltnetzteil kann damit bereits bei nicht geänderter Schaltfrequenz und nicht veränderter Einschaltdauer des ersten Schalters weniger Energie übertragen werden.
  • Selbstverständlich kann das Abschalten des zweiten Schalters und die daraus resultierende Reduktion der Primärspannung mit einer Verringerung der Schaltfrequenz des ersten Schalters und/oder einer Verkürzung der Einschaltdauern kombiniert werden, um die Leistungsaufnahme und -abgabe des Schaltnetzteils bedarfsgerecht zu reduzieren.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Ansteuersignal zum getakten Ein- und Ausschalten des ersten Schalters von einem Freigabesignal abhängig, welches von einer Freiga beschaltung erzeugt wird. Dieses Freigabesignal ermöglicht einen Burst-Betrieb des Schaltnetzteils, indem der erste Schalter nur dann getaktet ein- und ausgeschaltet wird, wenn das Freigabesignal einen hierzu geeigneten Pegel aufweist.
  • Zur Ansteuerung des ersten Schalters ist vorzugsweise eine Ansteuerschaltung vorgesehen. Eine Ansteuerschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform weist dabei eine Eingangsklemme zur Zuführung des Freigabesignals und eine Ausgangsklemme, an der das Ansteuersignal zur Verfügung steht, auf. Ansteuerimpulse zum Einschalten des Schalters werden bei dieser Ausführungsform unter anderem abhängig von dem an der Eingangsklemme anliegenden Freigabesignal erzeugt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist neben einer Ansteuerschaltung eine Verknüpfungsschaltung vorgesehen, welche ein getaktetes Ausgangssignal der Ansteuerschaltung mit dem Freigabesignal verknüpft, wobei das Ausgangssignal der Verknüpfungsschaltung dem ersten Schalter als Ansteuersignal zugeführt ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigt:
  • 1: Erfindungsgemäßes Schaltnetzteil gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2: Erfindungsgemäßes Schaltnetzteil mit einer Freigabeschaltung FGS zur Breitstellung eines Freigabesignals FS für eine Ansteuerschaltung CON eines ersten Schalters T1;
  • 3: Erfindungsgemäßes Schaltnetzteil gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einer Verknüpfungsschaltung AND2 zur Bereitstellung eines Ansteuersignals AS für den ersten Schalter T1;
  • 4: Signalverlauf der Spannung Vm an den Eingangsklemmen AK1, AK2 bei geöffneten zweiten Schalter T2 und Signalverlauf der Ansteuersignale AS.
  • In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile mit gleicher Bedeutung.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines als Sperrwandler ausgebildeten Schaltnetzteils zur Bereitstellung einer Ausgangsspannung Uout an Ausgangsklemmen A1, A2 aus einer an Eingangsklemmen AK1, AK2 anliegenden Eingangsspannung Vm. An die Ausgangsklemmen A1, A2 ist dabei eine nahezu beliebig ausgebildete Last La zur Versorgung mit der Ausgangsspannung Uout angeschlossen. Die Eingangsspannung Vm wird bei dem dargestellten Schaltnetzteil mittels eines Brückengleichrichters BR aus einer Netzspannung Uin, die an Eingangsklemmen AK3, AK4 des Brückengleichrichters BR anliegt, erzeugt. Die Wechselspannung Uin ist vorzugsweise eine sinusförmige Netzspannung, die Eingangsspannung Vm ist dann eine sinusbetragförmige Spannung. Parallel zu den Eingangsklemmen AK1, AK2 ist eine Reihenschaltung einer Primärspule L1 eines Übertragers und eines ersten Schalters T1 geschaltet, wobei der erste Schalter als Leistungstransistor, nämlich als n-leitender MOS-Transistor ausgebildet ist. An die Primärspule L1 ist induktiv eine Sekundärspule L2 des Übertragers gekoppelt, welche an die Ausgangsklemmen A1, A2 zum Anschließen an die Last gekoppelt ist. Parallel zu der Laststrecke, das heißt Drain- Source-Strecke, des Schalttransistors T1 ist ein sogenannter Snubber-Kondensator C2 geschaltet.
  • Zur Ansteuerung des Leistungstransistors T1 ist eine Ansteuerschaltung CON1 vorgesehen, wobei ein Gate-Anschluss G des Leistungstransistors T1 an eine Ausgangsklemme COUT der Ansteuerschaltung CON1 angeschlossen ist. Der Leistungstransistor T1 leitet und sperrt nach Maßgabe von Ansteuersignalen AS, die am Ausgang COUT der Ansteuerschaltung CON1 zur Verfügung stehen.
  • An die Anschlussklemmen AK1, AK2 ist weiterhin ein Speicherkondensator C1 angeschlossen, wobei erfindungsgemäß ein zweiter Schalter in Reihe zu dem Speicherkondensator C1 zwischen den Eingangsklemmen AK1, AK2 verschaltet ist. Der zweite Schalter T2 ist ebenfalls als Leistungstransistor, in dem speziellen Ausführungsbeispiel als n-leitender MOS-Transistor ausgebildet. Aufgabe des Speicherkondensators C1 ist es, bei leitendem zweiten Schalter T2 Ladung über die Eingangsklemmen AK1, AK2 aufzunehmen und der Reihenschaltung aus Primärspule L1 und erstem Schalter T1 eine wenigstens annäherungsweise konstante Spannung zur Verfügung zu stellen, die in etwa dem Spitzenwert der sinusförmigen Spannung UIN entspricht. Der in Reihe zu dem Kondensator C1 geschaltete zweite Schalter T2 leitet oder sperrt nach Maßgabe eines zweiten Ansteuersignals STS, welches an dessen Gate-Elektrode anliegt und welches von einer zweiten Ansteuerschaltung MP zur Verfügung gestellt wird, die einen Mikroprozessor μP und einen Optokoppler OC zur galvanischen Trennung der Schaltungsanordnung des Mikroprozessors μP und des Schaltnetzteils aufweist.
  • Abhängig von dem Schaltungszustand des zweiten Schalters T2 besitzt das erfindungsgemäße Schaltnetzteil gemäß 1 zwei Betriebsmodi, die im folgenden kurz erläutert werden.
  • Bei geschlossenem zweiten Schalter T2 funktioniert das erfindungsgemäße Schaltnetzteil wie ein herkömmlicher Sperrwandler. Über dem Speicherkondensator C1 liegt eine annäherungsweise konstante Spannung an, welche bei geschlossenem ersten Schalter T1 über der Primärspule L1 anliegt, wodurch die Primärspule L1 Energie aufnimmt. Bei anschließend geöffnetem ersten Schalter T1 gibt die Primärspule L1 die gespeicherte Energie an die Sekundärspule L2 zur Versorgung der Last La ab. Das Ansteuersignal AS, nach dessen Maßgabe der erste Leistungstransistor T1 leitet oder sperrt wird vorzugsweise abhängig von der Ausgangsspannung Uout erzeugt. Ein von der Ausgangsspannung Uout abhängiges Signal ist der ersten Ansteuerschaltung CON1 daher über eine Messanordnung MA und einem zweiten Optokoppler OC2 zugeführt. Abhängig von der Ausgangsspannung Uout, bzw. von der Leistungsaufnahme der Last La, ändert die erste Ansteuerschaltung CON1 die Taktfrequenz, mit welcher der Leistungstransistor T1 leitend wird und/oder die Zeitdauern, für welche der Leistungstransistor T1 nach dem Einschalten leitend bleibt, um die Ausgangsspannung Uout sowohl bei veränderlicher Last La als auch bei Schwankungen der Eingangsspannung Vm wenigsten annäherungsweise konstant zu halten. Der Aufbau der Ansteuerschaltung CON1 kann im wesentlichen dem Aufbau einer herkömmlichen Ansteuerschaltung eines Schaltnetzteils, wie beispielsweise dem des Ansteuer-Bausteins TDA 4918 der Siemens AG, München, entsprechen.
  • Sinkt die Leistungsaufnahme der Last La unter einen vorgebbaren Wert, beispielsweise weil die Last La in einen sogenannten Stand-By-Zustand übergeht, so wird bei dem erfindungsge mäßen Schaltnetzteil der zweite Schalter T2 nach Maßgabe des zweiten Ansteuersignals STS geöffnet. Zur Detektion der Leistungsaufnahme der Last La ist dem Mikroprozessor μP der zweiten Ansteuerschaltung MP vorzugsweise das an den zweiten Optokoppler OC2 anliegende von der Ausgangsspannung Uout abhängige Signal zugeführt. Die zweite Ansteuerschaltung MP kann jedoch auch auf beliebige andere Weise an die Last La gekoppelt werden, um der zweiten Ansteuerschaltung MP eine Information bezüglich eines Übergangs in einen Stand-By-Betrieb der Last La zuzuführen.
  • Ist der zweite Schalter T2 geöffnet, so weist die Eingangsspannung Vm einen wenigstens annäherungsweise sinusbetragförmigen Verlauf auf, wie er in 4a dargestellt ist. Bei leitendem ersten Leistungstransistor T1 liegt dann über der Primärspule L1 der Momentanwert der sinusbetragförmigen Spannung Vm an, welcher über weite Bereiche der Periodendauer dieses Signals unterhalb des Spitzenwerts Vs liegt, welcher bei geschlossenem zweiten Schalter T2 an dem Speicherkondensator C1 zur Versorgung der Primärspule L1 zur Verfügung steht. Die pro Zeiteinheit von der Primärspule L1 bei leitendem Leistungstransistor T1 aufgenommene Energie ist von der Spannung Vm abhängig. Durch den periodischen Verlauf dieser Eingangsspannung Vm bei geöffneten zweiten Schalter T2, die unterhalb des Spitzenwertes Vs liegt, steht an der Primärspule L1 eine geringere Spannung als bei geschlossenem zweiten Schalter T2 zur Verfügung, wodurch die Energieaufnahme der Primärspule L1 und damit die Energieabgabe an die Sekundärspule L2 reduziert ist. Vorzugsweise ist der Ansteuerschaltung CON1 ebenfalls das zweite Ansteuersignal STS zugeführt, um der Ansteuerschaltung CON eine Information über den Stand-By-Betrieb der Last La zu liefern und um dadurch gegebenenfalls auch die Ausgangsspannung Uout abzusenken, was bei man chen Lasten La erforderlich ist, wenn sich diese im Stand-By-Betrieb befinden.
  • 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltnetzteils. Zum besseren Verständnis ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Last La dargestellt, welche eine Gleichrichteranordnung Ds, Cs und eine als ohmschen Widerstand RL ausgebildete Last aufweist. Eine Verbindung zwischen den Ausgangsklemmen A1, A2 und einer Ansteuerschaltung CON2 zur Zuführung eines von der Ausgangsspannung Uout abhängigen Signals kann bei dieser Ausführungsform ebenfalls vorgesehen werden, ist aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nicht dargestellt. Bei dem Schaltnetzteil gemäß 2 stellt die Ansteuerschaltung CON2 ein Ansteuersignal AS für den Leistungstransistor T1 abhängig von einem Freigabesignal FS zur Verfügung, welches durch eine Freigabeschaltung FGS gebildet ist. Eine Eingangsklemme der Freigabeschaltung FGS ist an einen Spannungsabgriff eines Spannungsteilers R1, R2, der zwischen den Eingangsklemmen AK1, AK2 verschaltet ist, zur Zuführung eines Spannungssignals VSS angeschlossen. Die Freigabeschaltung FGS weist einen Komparator K1 auf, dessen nicht invertierendem Eingang (Plus-Eingang) das Spannungssignal VSS und dessen invertierendem Eingang (Minus-Eingang) ein erstes Referenzsignal Vref1 zugeführt ist. Die Freigabeschaltung FGS weist des weiteren einen zweiten Komparator K2 auf, dessen invertierendem Eingang das Spannungssignal VSS und dessen nicht invertierendem Eingang ein zweites Referenzsignal Vref2 zugeführt ist. Den Komparatoren K1, K2 ist eine erste Verknüpfungsschaltung G1 nachgeschaltet, die ein Und-Glied AND1 aufweist, dem Ausgangssignale der Komparatoren K1, K2 zugeführt sind. Einem Oder-Glied OR der Verknüpfungsschaltung G1 ist ein Ausgangssignal des Und-Glieds AND1 und das von der zweiten Ansteuerschaltung MP bereitgestellte zweite Ansteuersignal STS zur Bildung des Freigabesignals FS zugeführt. Die Ansteuerschaltung CON2 funktioniert wie eine herkömmliche Ansteuerschaltung in einem Schaltnetzteil, wenn das Freigabesignal FS einen High-Pegel aufweist, d.h. wenn das zweite Ansteuersignal STS ebenfalls einen High-Pegel aufweist, und der zweite Leistungstransistor T2 damit leitet. Bei leitendem ersten Leistungstransistor T1 liegt über der Primärspule L1 dann eine Gleichspannung an, welche an dem Speicherkondensator C1 zur Verfügung steht.
  • Befindet sich das zweite Ansteuersignal STS auf einem Low-Pegel, weil sich die Last La beispielsweise im Stand-By-Betrieb befindet und nur eine geringe Leistungsaufnahme besitzt, so befindet sich das Freigabesignal FS nur dann auf einem High-Pegel, wenn sich das Ausgangssignal des Und-Glieds AND1 auf einem High-Pegel befindet. Dies ist dann der Fall, wenn das Spannungssignal VSS kleiner als das zweite Referenzsignal Vref2 und größer als das erste Referenzsignal Vref1 ist. Der Verlauf des Spannungssignals VSS entspricht dem der Eingansspannung Vm bei geöffneten ersten Transistor T2 und kann daher ebenfalls der 4a entnommen werden. In 4a sind ebenfalls das erste und zweite Referenzsignal Vref1, Vref2 eingezeichnet. 4b zeigt den Verlauf des Ansteuersignals AS, woraus deutlich wird, dass nur dann Ansteuerimpulse für den Leistungstransistor T1 zur Verfügung gestellt werden, wenn das Spannungssignal VSS größer als das erste Referenzsignal Vref1 und kleiner als das zweite Referenzsignal Vref2 ist. 4c zeigt den Verlauf des Freigabesignals FS für diesen Fall. Die an der Primärspule L1 bei leitendem ersten Leistungstransistor T1 anliegende Spannung bewegt sich dann im Bereich zwischen dem ersten Referenzsignal Vref1 und dem zweiten Referenzsignal Vref2.
  • Die Freigabeschaltung FGS ermöglicht einen Burst-Betrieb des Schaltnetzteils, dabei wird der Leistungstransistor T1 mittels zeitlich beabstandeter kurzer Folgen (Bursts) von Ansteuerimpulsen angesteuert. Die Leistungsaufnahme bzw. -abgabe des erfindungsgemäßen Schaltnetzteils ist bei geöffnetem zweiten Leistungstransistor T2 auf diese Weise weiter reduziert.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltnetzteils, bei welchem das Freigabesignal FS und ein von einer Ansteuerschaltung CON3 zur Verfügung gestelltes Signal AS' einem Und-Glied AND2 zugeführt sind, an dessen Ausgang das Ansteuersignal AS zur Ansteuerung des ersten Leistungstransistors T1 zur Verfügung steht. Anders als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 erzeugt die Ansteuerschaltung CON3 permanent ein Ansteuersignal AS', wobei dieses Ansteuersignal AS' nur dann als Ansteuersignal AS für den Leistungstransistor T1 durch das Und-Glied AND2 weitergegeben wird, wenn sich das Freigabesignal FS auf einem High-Pegel befindet, das heißt immer dann, wenn sich das zweite Ansteuersignal STS auf einem High-Pegel befindet (und der zweite Transistor T2 leitet) oder wenn das Spannungssignal VSS zwischen dem ersten Referenzsignal Vref1 und dem zweiten Referenzsignal Vref2 liegt.
  • AK1, AK2
    Eingangsklemmen
    AK3, AK4
    Eingangsklemmen des Brückengleichrichters
    AND
    Und-Glied
    AND2
    Und-Glied
    A5
    Ansteuersignal
    A1, A2
    Ausgangsklemmen
    BR
    Brückengleichrichter
    CIN
    Eingang der Ansteuerschaltung
    CON, CON2,
    CON3
    Ansteuerschaltung
    COUT
    Ausgang der Ansteuerschaltung
    Cs
    Kondensator
    C1
    Speicherkondensator
    C2
    Snubber-Kondensator
    Ds
    Diode
    G1
    erste Verknüpfungsschaltung
    K1
    erster Komparator
    K2
    zweiter Komparator
    La
    Last
    L1
    Primärspule
    L2
    Sekundärspule
    MA
    Messanordnung
    MP
    zweite Ansteuerschaltung
    μP
    Mikroprozessor
    OC
    Optokoppler
    OC2
    zweiter Optokoppler
    OR
    Oder-Glied
    RL
    Last
    R1, R2
    Spannungsteiler
    STS
    zweites Ansteuersignal
    T1
    erster Leistungstransistor
    T2
    zweiter Leistungstransistor
    UIN
    Wechselspannung
    UOUT
    Ausgangsspannung
    Vm
    Eingangsspannung
    Vref1
    erstes Referenzsignal
    Vref2
    zweites Referenzsignal
    VSS
    Spannungssignal

Claims (8)

  1. Schaltnetzteil, das folgende Merkmale aufweist: – Anschlussklemmen (AK1, AK2) zum Anlegen einer Versorgungsspannung (Vm), – eine an die Anschlussklemmen (AK1, AK2) gekoppelte Reihenschaltung einer Primärspule (L1) eines Übertragers und eines ersten Schalters (T1), wobei der erste Schalter (T1) nach Maßgabe eines ersten Ansteuersignals (AS, AS') leitet oder sperrt, – einen ersten an die Anschlussklemmen gekoppelten ersten Kondensator (C1), – einen in Reihe zu dem ersten Kondensator (C1) geschalteten zweiten Schalter (T2), der nach Maßgabe eines zweiten Ansteuersignals (STS) leitet oder sperrt, – eine Freigabeschaltung (FGS), die ein Freigabesignal (FS) abhängig von dem zweiten Ansteuersignal (STS) und einem von der Versorgungsspannung (Vm) abhängigen Signal (VSS) erzeugt, wobei das erste Ansteuersignal (AS) abhängig von dem Freigabesignal (FS) erzeugt oder freigegeben wird, wenn das zweite Ansteuersignal (STS) den zweiten Schalter (T2) nicht sperrt oder wenn sich die Versorgungsspannung (Vm) innerhalb eines durch eine erste und zweite Referenzspannung (Vref1, Vref2) definierten Spannungsfensters befindet.
  2. Schaltnetzteil nach Anspruch 1, das eine Ansteuerschaltung (CON1, CON2) zur Bereitstellung des ersten Ansteuersignals (AS) aufweist.
  3. Schaltnetzteil nach Anspruch 2, bei dem die Ansteuerschaltung (CON2) das erste Ansteuersignal (AS) abhängig von dem an einer Eingangsklemme (CIN) anliegenden Freigabesignals (FS) erzeugt.
  4. Schaltnetzteil nach Anspruch 1, das eine Ansteuerschaltung (CON3) zur Bereitstellung eines pulsweitenmodulierten Signals (AS') und eine Verknüpfungsschaltung (AND2) aufweist, der das pulsweitenmodulierte Signal (AS') und das Freigabesignal (FS) zur Bildung des ersten Ansteuersignals (AS) zugeführt sind.
  5. Schaltnetzteil nach Anspruch 3, bei dem die Freigabeschaltung (FGS) die Ansteuerschaltung (CON2) freigibt.
  6. Schaltnetzteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Freigabeschaltung (FGS) einen ersten Komparator (K1), dem das von der Versorgungsspannung (Vm) abhängige Signal (VSS) und das erste Referenzsignal (Vref1) zugeführt ist, einen zweiten Komparator (K2), dem das von der Versorgungsspannung (Vm) abhängige Signal (VSS) und das zweite Referenzsignal (Vref2) zugeführt ist, ein Und-Glied (AND1), dem Ausgangssignale des ersten und zweiten Komparators (K1, K2) zugeführt sind, und ein Oder-Glied (OR), dem ein Ausgangssignal des Und-Glieds (AND1) und das zweite Ansteuersignal (STS) zugeführt sind, aufweist.
  7. Schaltnetzteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem den Eingangsklemmen (AK1, AK2) ein Brückengleichrichter (BR) vorgeschaltet ist, wobei an Eingangsklemmen (AK3, AK4) des Brückengleichrichters (BR) eine Wechselspannung (Uin) anliegt.
  8. Schaltnetzteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der erste und/oder der zweite Schalter (T1, T2) Halbleiterschalter, insbesondere MOSFET, sind.
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