DE10105138A1 - Electrical circuit arrangement - Google Patents

Electrical circuit arrangement

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DE10105138A1
DE10105138A1 DE2001105138 DE10105138A DE10105138A1 DE 10105138 A1 DE10105138 A1 DE 10105138A1 DE 2001105138 DE2001105138 DE 2001105138 DE 10105138 A DE10105138 A DE 10105138A DE 10105138 A1 DE10105138 A1 DE 10105138A1
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Ewald Bayer
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
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    • H02M3/28Conversion 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
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    • H02M3/335Conversion 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
    • H02M3/33507Conversion 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
    • H02M3/33523Conversion 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 with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop

Abstract

The invention relates to a circuit arrangement (11) having the following features: a switched mode power supply unit with a transformer (13), a rectifier with an applied input alternating voltage, a switched mode regulator IC (14) a first control circuit (15) with a first optocoupler (OK1), the first control circuit being connected to the switched mode regulator IC (14) and being used to regulate a determined working voltage by means of a Zener diode (ZD1), a monitoring circuit (12) with a Zener diode (ZD2) and a thyristor (T) for detecting a voltage threshold value. The monitoring circuit is mounted parallel to the primary side of the transformer (13) and is triggered by the return voltage. The monitoring circuit is also connected to the switched mode regulator IC (14). If the working voltage exceeds a determined threshold value as a result of an error produced by the first control circuit, the monitoring circuit disconnects the first control circuit.The advantage of such a system is that components can no longer be damaged by an overvoltage as a result of a defective first control circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere kann es sich um eine Schaltungsanordnung für die Energieversorgung einer Steuerungsschaltung eines Haushaltsgeräts oder dgl. handeln.The invention relates to an electrical circuit arrangement according to the preamble of claim 1. In particular, it can is a circuit arrangement for the power supply a control circuit of a household appliance or the like. act.

Bei Schaltungsanordnungen dieser Art können Fehler auftreten bei der Erzeugung der Sekundär- bzw. Ausgangsspannung, die sich vor allem bei dem ersten Regelkreis fatal auswirken können. Wie bei allen Schaltnetzteilen besteht die Gefahr der ausgangsseitigen Überspannung im Falle einer offenen Aus­ gangs-Regelschleife. Eine offene Ausgangs-Regelschleife kann entstehen durch Lötfehler, schlechte Lötstellen oder durch Bauteilfehler. Im Falle einer offenen Ausgangs-Regelschleife erreicht die Ausgangsspannung gefährlich hohe Werte, weil das Schaltnetzteil - bedingt durch die fehlerhafte Regelgröße - dauernd versucht, den Ausgangs-Spannungswert zu erreichen und aus diesem Grund mit seiner größtmöglichen Leistung arbeitet. Bei einem Fehlerfall kann es vorkommen, dass beispielsweise durch einen Bauteilfehler ein Optokoppler im ersten Regelkreis am Schaltregler-IC eine höhe Spannung als die vorgesehene einzustellen versucht.Errors can occur in circuit arrangements of this type in the generation of the secondary or output voltage, the especially fatal for the first control loop can. As with all switching power supplies, there is a risk of output overvoltage in the event of an open off gangs control loop. An open output control loop can arise from soldering defects, bad solder joints or through Component failure. In the case of an open output control loop the output voltage reaches dangerously high values because that Switching power supply - due to the incorrect control variable - constantly trying to reach the output voltage value and for this reason with its greatest possible  Performance works. In the event of an error, that, for example, due to a component defect, an optocoupler A high voltage in the first control circuit on the switching regulator IC tried to set as the intended.

Ein solcher Fehler kann zur Folge haben, dass die für Schutz­ kleinspannungen maximal zulässige Spannung überschritten wird, Bauteile der versorgten Schaltung oder Steuerung beschädigt werden und dass Brandgefahr besteht.Such an error can result in protection extra-low voltages maximum permissible voltage exceeded is, components of the supplied circuit or control be damaged and there is a risk of fire.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltungs­ anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Gefahr einer Überspannung in der Schaltungsanordnung bzw. auf der Sekundärseite des Schaltnetzteils beseitigt wird.The invention is based on the object of a circuit to create arrangement of the type mentioned, in which the Risk of overvoltage in the circuit arrangement or is eliminated on the secondary side of the switching power supply.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Schal­ tungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhaf­ te Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche und werden im Folgenden näher beschrieben.According to the invention, this object is achieved by a scarf arrangement with the features of claim 1. Advantageous te embodiments of the invention are the subject of the Unteran sayings and are described in more detail below.

Erfindungsgemäss wird eine solche Überwachungsschaltung auf der Primärseite eingesetzt. Sie soll bevorzugt auf der Primärseite direkt wirken, um so die Energie entweder von dem Übertrager fernzuhalten oder die Energieübertragung selber zu beeinflussen. Die Überwachungsschaltung soll ein Übersteigen der Spannung an der Primärseite des Übertragers über einen bestimmten Spannungsgrenzwert detektieren. Das geschieht dadurch, dass die Überwachungsschaltung die Rückschlagspan­ nung der Sekundärspannung an der Primärseite erfaßt und bei einem Übersteigen des Spannungsgrenzwerts eingreift derart, dass die Energieübertragung mittels des Übertragers auf die Sekundärseite begrenzt wird. Auf diese Weise ist es möglich, auch an der Primärseite eine Übersteigen eines Spannungs­ grenzwertes an der Sekundärseite zu erfassen.According to the invention, such a monitoring circuit is opened the primary side. It should preferably be on the Act directly on the primary side, so the energy of either Keep transmitter away or the energy transfer itself influence. The monitoring circuit should exceed the voltage on the primary side of the transformer via a detect a certain voltage limit. This happens in that the monitoring circuit the check chip voltage of the secondary voltage detected on the primary side and at if the voltage limit value is exceeded, that the energy transfer by means of the transformer to the Secondary side is limited. In this way it is possible  a voltage exceeding also on the primary side limit value to be recorded on the secondary side.

Ein Vorteil liegt darin, dass die Überwachungsschaltung bereits auf der Seite des Übertragers sitzt, auf der be­ sonders vorteilhaft eine Unterbrechung der Energieübertragung erfolgen kann. Besonders vorteilhaft ist eine Begrenzung der Energieübertragung deswegen, weil dadurch ein Schadensfall auf der Sekundärseite vermieden werden kann. Eine Über­ wachungsschaltung kann dabei auf verschiedene Weisen ausge­ führt sein, wie im folgenden erläutert werden wird.One advantage is that the monitoring circuit already sits on the side of the transmitter on which be an interruption in the transmission of energy is particularly advantageous can be done. A limitation of the Energy transmission because it causes damage can be avoided on the secondary side. An over Guard circuit can be done in different ways leads, as will be explained below.

Besonders bevorzugt wird die Energieübertragung durch das Eingreifen der Überwachungsschaltung vollständig unter­ brochen. So wird auf alle Fälle ein Schadensfall vermieden.The energy transfer through the is particularly preferred Intervention of the monitoring circuit completely below broken. In this way, damage is avoided in any case.

Gemäss einer Möglichkeit kann die Spannungsversorgung des Übertragers durch von der Überwachungsschaltung angesteuerte Schaltmittel abgetrennt werden. Solche Schaltungsmittel können beispielsweise Relais sein, die an verschiedenen Stellen in der Schaltung sitzen können bzw. einen Kontakt öffnen, evtl. auch schliessen können.According to one possibility, the voltage supply of the Transmitter controlled by the monitoring circuit Switching means are disconnected. Such circuitry can be, for example, relays connected to different Can sit in the circuit or a contact can open, possibly also close.

Bevorzugt wird durch das Aktivieren der Überwachungsschaltung die im Schaltnetzteil gespeicherte Energie abgeführt, vor­ zugsweise primärseitig abgeführt. So kann Schaden auf der in der Regel empfindlicheren Sekundärseite vermieden werden.Activation of the monitoring circuit is preferred dissipated the energy stored in the switching power supply preferably discharged on the primary side. This can damage the in generally more sensitive secondary side can be avoided.

Besonders bevorzugt wird die primärseitig vorhandene Energie vor dem Übertrager vernichtet, vorzugsweise in Wärme umgewan­ delt durch ein geeignetes Bauelement. Dies ist beispielsweise in einem primärseitigen Thyristor möglich, der samt der Primärwicklung parallel geschaltet ist. The energy present on the primary side is particularly preferred destroyed in front of the transmitter, preferably turned into heat delt by a suitable component. For example, this is possible in a primary-side thyristor, including the Primary winding is connected in parallel.  

Die Überwachungsschaltung kann mit der Primärseite bzw. Primärwicklung des Übertragers verbunden sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist sie der Primärseite unmittel­ bar vorgeschaltet.The monitoring circuit can be connected to the primary side or Primary winding of the transformer to be connected. At a preferred embodiment, it is the primary side immediately upstream bar.

Die Überwachungsschaltung kann hierbei Bauteile aufweisen, die bei Übersteigen der angelegten Spannung über einen be­ stimmten Spannunsgrenzwert automatisch eine Funktion bewir­ ken. Hierfür haben sich beispielsweise Zener-Dioden als besonders vorteilhaft herausgestellt.The monitoring circuit can have components that when the applied voltage is exceeded via a be the voltage limit value automatically cause a function ken. For example, Zener diodes have been used for this purpose turned out to be particularly advantageous.

Einerseits kann die Überwachungsschaltung jeweils in einem Fehlerfall einspringen und nach Beseitigung des kritischen Zustands sofort wieder in den Überwachungsstatus gehen. Bevorzugt aber ist der aktivierte Zustand der Überwachungs­ schaltung dauerhaft bzw. stabil. So kann ein einmal aufge­ tauchter Fehler nicht wieder untergehen, ohne dass nach seiner Ursache gesucht wurde. Eine vorteilhafte Möglichkeit ist es beispielsweise, dass das Schaltregel-IC nach der Aktivierung der Überwachungsschaltung abgeschaltet wird.On the one hand, the monitoring circuit can be in one Jump in after an error and after eliminating the critical Status immediately go back to the monitoring status. However, the activated state of the monitoring is preferred circuit permanent or stable. So one can get up once diving mistakes do not go under again without after its cause was sought. An advantageous option it is, for example, that the switching rule IC after the Activation of the monitoring circuit is switched off.

Weitere Schaltungskomponente können selbstverständlich hinzukommen je nach gewünschter Funktionalität, sind jedoch für die grundlegende Erfindung an sich nicht notwendig. Ebenso ist es möglich, als Anschluss an eine Eingangsspannung einen Gleichstromanschluss oder einen Wechselstromanschluss mit Gleichrichter zu wählen. Dann können dem Gleichrichter vorteilhaft noch ein Zwischenkreis und ein Freilaufkreis nachgeschaltet sein.Other circuit components can of course depending on the desired functionality, however not necessary for the basic invention itself. It is also possible to connect to an input voltage a DC connector or an AC connector to choose with rectifier. Then the rectifier advantageously an intermediate circuit and a freewheeling circuit downstream.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun­ gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features go beyond the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features individually or separately several in the form of sub-combinations in one embodiment  of the invention and in other fields his and advantageous as well as protectable execution can represent conditions for which protection is claimed here. The division of the application into individual sections as well Subheadings limit those made under them Statements are not generally applicable.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt dieEmbodiments of the invention are in the drawings are shown and are explained in more detail below. In the Shows the drawings

Fig. 1 eine mögliche Schaltungsanordnung zur Energie­ versorgung der Steuerung eines Haushaltsge­ räts, Fig. 1 shows a possible circuit arrangement for the energy supply of the control of a HOUSEHOLD APPLIA Raets,

Fig. 2 eine Alternative zu Fig. 1 mit einem Optokopp­ ler zur Abschaltung des Schaltregler-ICs und Fig. 2 shows an alternative to Fig. 1 with an optocoupler for switching off the switching regulator ICs and

Fig. 3 eine weitere Alternative mit einem Relais. Fig. 3 shows another alternative with a relay.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

In Fig. 1 ist eine beispielhafte erfindungsgemäße Schal­ tungsanordnung 11 dargestellt. Links ist ein Gleichrichter an die Eingangsspannung, in der Regel 230 Volt, angeschlossen. Daran schließt sich ein Zwischenkreis mit einem Elko und einem Kondensator an. Es folgt ein Freilaufkreis mit einem Widerstand und einem Kondensator, die bei einer anderen Ausführung auch durch eine Zener-Diode ersetzt werden können. Des weiteren weist der Freilaufkreis noch eine Freilaufdiode D auf.In Fig. 1 an exemplary circuit arrangement 11 according to the invention is shown. On the left a rectifier is connected to the input voltage, usually 230 volts. This is followed by an intermediate circuit with an electrolytic capacitor and a capacitor. This is followed by a freewheeling circuit with a resistor and a capacitor, which can also be replaced by a Zener diode in another embodiment. The freewheeling circuit also has a freewheeling diode D.

In den Freilaufkreis ist eine Überwachungsschaltung 12 integriert, die eine Zener-Diode ZD2, einen Thyristor T sowie zwei Widerstände und einen Kondensator umfaßt. Auf deren Funktion wird weiter unten eingegangen.A monitoring circuit 12 is integrated in the freewheeling circuit and comprises a Zener diode ZD2, a thyristor T and two resistors and a capacitor. Their function is discussed below.

An den Freilaufkreis schließt sich ein Übertrager 13 mit seiner Primärseite bzw. -wicklung an. Des weiteren ist ein Schaltregel-IC 14 vorgesehen, das mit einem Anschluss D an die Primärwicklung des Übertragers 13 angeschlossen ist. Die Anschlüsse S1 bis S5 sind an Masse gelegt als interne Masse­ eingänge des ICs 14.A transformer 13 connects to the freewheeling circuit with its primary side or winding. Furthermore, a switching control IC 14 is provided, which is connected with a connection D to the primary winding of the transformer 13 . The connections S1 to S5 are grounded as internal ground inputs of the IC 14 .

Die Sekundärseite des Übertragers 13 ist über eine Diode sowie eine Spule, zwei Elkos und einen Kondensator zur Spannungsstabilisierung mit zwei Versorgungsanschlüssen für eine Steuerelektronik oder dgl. verbunden. Diese speziellen Bauteile können natürlich auch anders ausgeführt sein.The secondary side of the transformer 13 is connected to two supply connections for control electronics or the like via a diode and a coil, two electrolytic capacitors and a capacitor for voltage stabilization. These special components can of course also be designed differently.

Über einen Widerstand R1 und eine Zener-Diode ZD1 ist ein Optokoppler OK1 an die Sekundärspannung bzw. die Versorgungs­ anschlüsse angeschlossen. Diese Bauteile bilden einen Regel­ kreis 15 zur Stabilisierung der Sekundärspannung. Ein Ausgang des Optokopplers OK1 ist dabei mit einem Anschluss EN und internen Masseanschlüssen S1 bis S5 des Schaltregel-ICs 14 verbunden. Auf diese Weise wird die sekundäre Spannung auf einen bestimmten Wert der Arbeitsspannung für die ange­ schlossene Steuerelektronik gehalten bzw. stabilisiert, beispielsweise 12 V.An optocoupler OK1 is connected to the secondary voltage or the supply connections via a resistor R1 and a Zener diode ZD1. These components form a control circuit 15 for stabilizing the secondary voltage. An output of the optocoupler OK1 is connected to a connection EN and internal ground connections S1 to S5 of the switching control IC 14 . In this way, the secondary voltage is held or stabilized at a certain value of the working voltage for the connected control electronics, for example 12 V.

Ein Anschluss BP (Bypass) des Schaltregel-ICs 14 ist über einen Kondensator mit dem Optokoppler OK1 verbunden. Als Optokoppler kann ein Modell mit einem Thyristor- bzw. Triac- Ausgang, beispielsweise TLP 3052, verwendet werden. Anstelle der Zener-Diode ZD1 kann auch ein Unijunction-Transistor oder ein Diac verwendet werden. A connection BP (bypass) of the switching control IC 14 is connected to the optocoupler OK1 via a capacitor. A model with a thyristor or triac output, for example TLP 3052 , can be used as the optocoupler. Instead of the Zener diode ZD1, a unijunction transistor or a diac can also be used.

Die Abwandlung der Schaltungsanordnung 111 in Fig. 2 weist als Überwachungsschaltung 112 wiederum eine Zener-Diode ZD2 auf mit einer Funktion entsprechend der in Fig. 1 sowie einen Widerstand R2. Über ZD2 wird der Optokoppler OK2 angesteuert, der mit galvanischer Trennung über die Verbindungen A und B das Schaltregel-IC 114 ansteuert. Die Ansteuerung des Schalt­ regel-ICs erfolgt über die Eigänge BP und einen der internen Masseeingänge. Die sonstige Schaltung samt Übertrager 113 und Regelkreis 115 entspricht im wesentlichen der Fig. 1. Ledig­ lich die Eingangsspannungsversorgung und die spannungs­ glättenden Bauteile auf der Sekundärseite wurden teilweise weggelassen.The modification of the circuit arrangement 111 in FIG. 2 again has a Zener diode ZD2 as a monitoring circuit 112 with a function corresponding to that in FIG. 1 and a resistor R2. The optocoupler OK2 is controlled via ZD2, which controls the switching control IC 114 with electrical isolation via connections A and B. The switching control IC is controlled via the inputs BP and one of the internal ground inputs. The other circuit including the transformer 113 and the control circuit 115 corresponds essentially to FIG. 1. Only the input voltage supply and the voltage-smoothing components on the secondary side have been partially omitted.

Die Abwandlung in Fig. 3 weist als Bestandteil der Über­ wachungsschaltung 212 wieder eine Zener-Diode ZD3 als Schalt­ mittel zur Detektierung einer zu hohen Rückschlagspannung auf. Beim Durchschalten der Zener-Diode ZD3 wird ein Relais K ausgelöst, das über die Verbindung 217 seinen Kontakt Ö öffnet. Der Kontakt Ö sitzt in diesem Beispielsfall im Zwischenkreis, um diesen aufzutrennen. Alternativ kann ein Kontakt Ö in der Eingangsspannungsversorgung vor dem Gleich­ richter sitzen oder auch auf der Sekundärseite, falls auf die galvanische Trennung verzichtet werden kann. Das Relais K kann hierbei ein bistabiles Relais sein um den Ternnungs­ zustand aufrechtzuerhalten.The modification in Fig. 3 has as part of the monitoring circuit 212 again a Zener diode ZD3 as a switching means for detecting an excessively high flashback voltage. When the Zener diode ZD3 is switched on, a relay K is triggered, which opens its contact Ö via connection 217 . In this example, contact Ö is located in the intermediate circuit in order to separate it. Alternatively, a contact Ö in the input voltage supply can sit in front of the rectifier or on the secondary side if there is no need for electrical isolation. The relay K can be a bistable relay in order to maintain the terning state.

Eine weitere Möglichkeit bei einem Relais ist es, dieses mit einem Kontakt parallel zu der Freilaufdiode im Freilaufkreis zu schalten. Bei der Auslösung des Relais wird dann der Kontakt geschlossen und somit die Freilaufdiode kurzge­ schlossen. Auch so kann die Energieübertragung über den Übertrager abgestellt werden. Another option for a relay is to use this a contact parallel to the freewheeling diode in the freewheeling circuit to switch. When the relay is triggered, the Contact closed and thus the freewheeling diode short closed. Even so, the energy transfer via the Transformer be turned off.  

Gemäss einer weiteren Möglichkeit kann die Überspannung auch durch thermische Messung festgestellt werden. Dies erfolgt dadurch, dass sich ein entsprechendes Bauteil der Über­ wachungsschaltung auf der Primärseite durch die zu hohe Rückschlagspannung erwärmt. Dies kann beispielsweise eine Zener-Diode entsprechend der Zener-Diode ZD2 in Fig. 1 oder 2 sein, die bei Überschreiten eines Spannungsgrenzwerts erhitzt wird. Diese Erwärmung kann durch einen thermisch beein­ flussten Schalter detektiert werden und zu einer der zuvor erwähnten Massnahmen führen, insbesondere ähnlich dem Kontakt Ö des Relais K. Ein solcher Schalter könnte ein reiner Thermoschalter sein, beispielsweise mit einem Bimetallelement und Schaltkontakten.According to a further possibility, the overvoltage can also be determined by thermal measurement. This is done in that a corresponding component of the monitoring circuit on the primary side heats up due to the excessive reverse voltage. This can be, for example, a Zener diode corresponding to the Zener diode ZD2 in FIG. 1 or 2, which is heated when a voltage limit value is exceeded. This heating can be detected by a thermally influenced switch and lead to one of the measures mentioned above, in particular similar to the contact Ö of the relay K. Such a switch could be a purely thermal switch, for example with a bimetal element and switch contacts.

FUNKTIONFUNCTION

Bei der beispielhaften Schaltungsanordnung 11 in Fig. 1 ist durch die Zener-Diode ZD1 und den Widerstand R1 die Arbeits­ spannung auf 11 Volt sowie 1 Volt intern für den Optokoppler OK1 eingestellt. Auf diesen Spannungswert stabilisiert der Optokoppler OK1 in Verbindung mit dem Schaltregel-IC 14 normalerweise die Arbeitsspannung. Typische Werte für die Ausgangsleistung einer solchen Schaltungsanordnung liegen im Bereich einiger weniger VA, beispielsweise 5 bis 10 VA.In the exemplary circuit arrangement 11 in FIG. 1, the working voltage is set to 11 volts and 1 volt internally for the optocoupler OK1 by the Zener diode ZD1 and the resistor R1. The optocoupler OK1 in conjunction with the switching control IC 14 normally stabilizes the working voltage to this voltage value. Typical values for the output power of such a circuit arrangement are in the range of a few VA, for example 5 to 10 VA.

Die Erzeugung der Spannung an der Sekundärseite erfolgt dadurch, dass die Primärseite des Übertragers 13 mittels des Schaltregel-ICs 14 jeweils mit Energie aufgeladen wird und diese mit übersetztem Spannungsverhältnis an der Sekundärsei­ te abgibt. Über die Zener-Diode ZD1 wird die sekundärseitige Arbeitsspannung auf einen gewünschten Wert, festgelegt durch die Schwellspannung der Zener-Diode ZD1, begrenzt. Dies geschieht dadurch, dass die Zener-Diode ZD1 bei Überschreiten der Schwellspannung durchschaltet und über den Optokoppler OK1 das Schaltregel-IC 14 herunterregelt. Der Optokoppler wird vor allem wegen der galvanischen Trennung zwischen den Kreisen des Übertragers 13 verwendet. So wird die sekundäre Spannung des Übertragers 13 auf einen bestimmten Wert der Arbeitsspannung für die angeschlossene Steuerelektronik oder dgl. gehalten bzw. stabilisiert.The generation of the voltage on the secondary side takes place in that the primary side of the transformer 13 is charged with energy by means of the switching control IC 14 and delivers this with a translated voltage ratio on the secondary side. Via the Zener diode ZD1, the secondary-side working voltage is limited to a desired value, determined by the threshold voltage of the Zener diode ZD1. This happens because the Zener diode ZD1 switches through when the threshold voltage is exceeded and down-regulates the switching control IC 14 via the optocoupler OK1. The optocoupler is used primarily because of the galvanic isolation between the circuits of the transmitter 13 . Thus, the secondary voltage of the transformer 13 is kept or stabilized at a certain value of the working voltage for the connected control electronics or the like.

Im Fehlerfall, beispielsweise innerhalb des Optokopplers OK1, versucht der Optokoppler OK1 in Verbindung mit dem Schaltre­ gel-IC 14 eine höhere Spannung als die gewünschte einzustel­ len, bis maximal die Netzeingangsspannung. So steigt die Arbeitsspannung an und ein voreingestellter Grenzwert der Arbeitsspannung, beispielsweise 15 Volt, wird überschritten. Diese an der Sekundärseite anliegende Arbeitsspannung wird durch den Übertrager 13 als sog. Rückschlagspannung von der Sekundärwicklung an der Primärwicklung induziert. Diese Rückschlagspannung kann somit an der Primärwicklung abge­ griffen und ermittelt bzw. gemessen werden. Sie beträgt hier üblicherweise ca. 130 V. Dies erfolgt bei der dargestellten Schaltungsanordnung 11 durch die Überwachungsschaltung 12, insbesondere die Zener-Diode ZD2. Wird deren Schwellspannung überschritten, führt dies dazu, dass ein Diodenstrom in den Gate-Anschluss des Thyristors T fließt, welcher dadurch zündet. Über diesen gezündeten Thyristor T kann die im Übertrager 13 gespeicherte Energie primärseitig abgeführt werden. Ein Widerstand schützt im Falle des gezündeten Thyristors T den Halbleiterkreis vor Überlastung. Somit wird die Folgeschaltung nicht mehr mit Energie versorgt. Der Schalter im Schaltregel-IC 14 wird hierbei durch die Diode D im Freilaufkreis geschützt.In the event of a fault, for example within the OK1 optocoupler, the OK1 optocoupler in conjunction with the switching regulator IC 14 tries to set a higher voltage than the desired one, up to a maximum of the mains input voltage. The working voltage rises and a preset limit value of the working voltage, for example 15 volts, is exceeded. This working voltage present on the secondary side is induced by the transformer 13 as a so-called return voltage from the secondary winding on the primary winding. This flashback voltage can thus be accessed and determined or measured on the primary winding. It is usually approximately 130 V here. In the circuit arrangement 11 shown, this is done by the monitoring circuit 12 , in particular the Zener diode ZD2. If their threshold voltage is exceeded, this leads to a diode current flowing into the gate terminal of the thyristor T, which thereby ignites. The energy stored in the transformer 13 can be dissipated on the primary side via this ignited thyristor T. A resistor protects the semiconductor circuit against overload in the case of the fired thyristor T. As a result, the sequential circuit is no longer supplied with energy. The switch in the switching control IC 14 is protected by the diode D in the freewheeling circuit.

Zwar kann es vorteilhaft sein, wenn die Überwachungsschaltung nach einmaligem Aktivieren dauerhaft bzw. stabil aktiviert bleibt, beispielsweise durch informationsspeichernde Eigenschaften eines ihrer Bauelemente. Dies ist jedoch nicht zwangsläufig nötig, sie kann sich auch ständig neu aktivie­ ren.It can be advantageous if the monitoring circuit activated once or once after a single activation remains, for example due to information storage properties  one of their components. However, this is not inevitably necessary, it can also reactivate itself constantly ren.

Die Schaltungsbeispiele in Fig. 2 und 3 sowie die beschriebe­ nen Ausführungsformen arbeiten entsprechend.The circuit examples in FIGS. 2 and 3 and the described embodiments work accordingly.

Claims (10)

1. Elektrische Schaltungsanordnung (11), insbesondere für die Energieversorgung einer Steuerung eines Haushaltsge­ rätes, mit:
einem Schaltnetzteil mit einem Übertrager (13, 113, 213) mit Primärseite und Sekundärseite,
einem Schaltregel-IC (14),
einem ersten Regelkreis (15, 115, 215),
wobei der erste Regelkreis (15) mit dem Schalt­ regel-IC (14) verbunden ist und sie eine bestimmte Arbeitsspannung über den Übertrager (13) an der Sekundärseite des Übertragers (13) einstellen,
gekennzeichnet durch:
eine Überwachungsschaltung (12, 112, 212) zur Ermittlung eines Übersteigens der Spannung an der Primärseite des Übertragers (13) über einen be­ stimmten Spannungsgrenzwert,
wobei die Überwachungsschaltung die Rückschlagspan­ nung der Sekundärspannung an der Primärseite erfaßt und bei einem Übersteigen des Spannungsgrenzwerts eingreift derart, dass die Energieübertragung über den Übertrager (13) auf die Sekundärseite begrenzt wird.
1. Electrical circuit arrangement ( 11 ), in particular for the energy supply of a controller of a household appliance, with:
a switching power supply with a transformer ( 13 , 113 , 213 ) with a primary side and a secondary side,
a switching control IC ( 14 ),
a first control loop ( 15 , 115 , 215 ),
the first control circuit ( 15 ) being connected to the switching control IC ( 14 ) and setting a specific working voltage via the transformer ( 13 ) on the secondary side of the transformer ( 13 ),
characterized by :
a monitoring circuit ( 12 , 112 , 212 ) for determining that the voltage on the primary side of the transmitter ( 13 ) exceeds a certain voltage limit value,
wherein the monitoring circuit detects the flashback voltage of the secondary voltage on the primary side and intervenes when the voltage limit is exceeded in such a way that the energy transmission via the transformer ( 13 ) is limited to the secondary side.
2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragung durch das Eingreifen der Überwachungsschaltung (12, 112, 212) vollständig unterbrochen wird.2. Electrical circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the energy transmission is completely interrupted by the intervention of the monitoring circuit ( 12 , 112 , 212 ). 3. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgung des Übertragers (13, 113, 213) durch von der Überwachungs­ schaltung (12, 112, 212) angesteuerte Schaltmittel abgetrennt wird, vorzugsweise durch ein Relais (K, Ö).3. Electrical circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the voltage supply to the transmitter ( 13 , 113 , 213 ) by the monitoring circuit ( 12 , 112 , 212 ) controlled switching means is separated, preferably by a relay (K, Ö ). 4. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie vor dem Über­ trager (13, 113, 213) vernichtet wird, vorzugsweise in einem Thyristor (T).4. Electrical circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the energy before the transformer ( 13 , 113 , 213 ) is destroyed, preferably in a thyristor (T). 5. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Aktivieren der Überwachungsschaltung (12, 112, 212) die im Schaltnetzteil gespeicherte Energie abgeführt wird, vorzugsweise primärseitig abgeführt wird.5. Electrical circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that by activating the monitoring circuit ( 12 , 112 , 212 ) the energy stored in the switching power supply is dissipated, preferably is dissipated on the primary side. 6. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung einer Überspannung auf thermischem weg erfolgt an einem Bauteil auf der Primärseite, welches durch eine Überspannung eine Erwärmung erfährt, wobei vorzugsweise durch die Erwärmung ein Thermoschalter betätigbar ist zur Unterbrechung der Energieübertragung. 6. Electrical circuit arrangement according to one of the previously outgoing claims, characterized in that the Detection of an overvoltage occurs thermally on a component on the primary side, which by a Overvoltage undergoes heating, preferably a thermal switch can be actuated by the heating to interrupt the energy transmission.   7. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsschaltung (12, 112, 212) mit der Primärseite des Übertragers (13, 113, 213) verbunden ist, insbeson­ dere der Primärseite unmittelbar vorgeschaltet ist.7. Electrical circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring circuit ( 12 , 112 , 212 ) is connected to the primary side of the transmitter ( 13 , 113 , 213 ), in particular the primary side is connected directly upstream. 8. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsschaltung (12, 112, 212) Bauteile aufweist, die bei Übersteigen der angelegten Spannung über einen bestimmten Spannunsgrenzwert automatisch eine Funktion bewirken, wobei insbesondere eine Zener-Diode (ZD2, ZD3) vorgesehen ist.8. Electrical circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring circuit ( 12 , 112 , 212 ) has components which automatically cause a function when the applied voltage exceeds a certain voltage limit value, in particular a Zener diode (ZD2 , ZD3) is provided. 9. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aktivierte Zustand der Überwachungsschaltung (12, 112, 212) dauerhaft bzw. stabil ist.9. Electrical circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the activated state of the monitoring circuit ( 12 , 112 , 212 ) is permanent or stable. 10. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltregel-IC (14) nach der Aktivierung der Über­ wachungsschaltung (12, 112, 212) abgeschaltet wird.10. Electrical circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the switching control IC ( 14 ) is switched off after the activation of the monitoring circuit ( 12 , 112 , 212 ).
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19930036A1 (en) * 1999-06-30 2001-01-04 Hella Kg Hueck & Co Voltage limiter circuit has control element that forms closed switch for output below defined threshold and operates as linear regulator from output voltage threshold

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6292766A (en) * 1985-10-16 1987-04-28 Fuji Electric Co Ltd Overvoltage emergency ignition circuit for gate turn-off thyristor
DE3545911A1 (en) * 1985-12-23 1987-06-25 Moser Gmbh Kuno Circuit for operating a DC load
JPH0715953A (en) * 1993-06-25 1995-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Protective circuit for switching power supply
DE19614816C1 (en) * 1996-04-15 1997-06-19 Braun Ag Electronic switched network supply stage
DE19727017A1 (en) * 1997-06-25 1999-01-07 Braun Ag Switched power supply for switching regulator
US5812383A (en) * 1997-07-31 1998-09-22 Philips Electronics North North America Corporation Low power stand-by for switched-mode power supply circuit with burst mode operation
SG71774A1 (en) * 1998-04-01 2000-04-18 Compaq Computer Corp Switched-mode power converter with triple protection in single latch
DE29914874U1 (en) * 1999-08-26 1999-12-30 Insta Elektro Gmbh & Co Kg Regulated power source

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19930036A1 (en) * 1999-06-30 2001-01-04 Hella Kg Hueck & Co Voltage limiter circuit has control element that forms closed switch for output below defined threshold and operates as linear regulator from output voltage threshold

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1-133565 A *
2-074154 A *
4-271271 A *
5-111254 A *
Integrierte Schaltregler für direkten Netzbe- trieb (2). In: ELRAD 1992, H.10,S.71,72 *
JP Patent Abstracts of Japan: 62-12375 A *

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