DE102004053495A1

DE102004053495A1 - Circuit to determine input voltage of a primary clocked network with transformer separated input and output has test voltage unit connected to the transformer output

Info

Publication number: DE102004053495A1
Application number: DE200410053495
Authority: DE
Inventors: Randolf Kraus
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-05-04

Abstract

A circuit to determine the input voltage of a primary cloaked network whose input (UE) and output (UA) voltages are galvanically separated by a transformer (TX) comprises a voltage determination unit (SE) giving a test voltage (UT) connected to poles (P1,P2) of the secondary winding and at least one pole (BP) of the output voltage.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technikfield of use and state of the art

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung einer Eingangsspannung eines primär getakteten Schaltnetzteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a circuit arrangement for determining a Input voltage of a primary clocked Switching power supply according to the preamble of claim 1.

Bei Netzteilen kann es wünschenswert bzw. erforderlich sein, die anliegende Eingangsspannung zu überwachen bzw. zu ermitteln. Mit Hilfe einer derartigen Überwachung kann beispielsweise angezeigt werden, dass das Netzteil versehentlich an 400V/AC anstatt an 230 V/AC angeschlossen wurde. Weiterhin können Spannungsschwankungen während des Betriebs erkannt und gegebenenfalls geeignete Gegenmaßnahmen getroffen werden.at Power supplies may be desirable or be required to monitor the applied input voltage or to be determined. With the help of such monitoring, for example will be displayed that the power supply is inadvertently connected to 400V / AC instead was connected to 230 V / AC. Furthermore, voltage fluctuations while recognized and possibly taken appropriate countermeasures become.

Bei herkömmlichen Gleichspannungsnetzteilen, bei denen die Eingangsspannung mit Hilfe eines Netztransformators bei Netzfrequenz transformiert, anschließend gleichgerichtet und geglättet wird, kann die derart gewonnene Ausgangsspannung unmittelbar zur Ermittlung der anliegenden Eingangsspannung verwendet werden, da die Ausgangsspannung proportional zur Eingangsspannung ist.at usual DC power supplies, where the input voltage using a mains transformer transformed at mains frequency, then rectified and smoothed is, the output voltage thus obtained directly to Determining the applied input voltage can be used since the output voltage is proportional to the input voltage.

Bei Schaltnetzteilen mit galvanischer Trennung, bei denen die Eingangsspannung zuerst gleichgerichtet und anschließend getaktet an einen Übertrager angelegt wird, kann anhand des Betrags der Ausgangsspannung nicht mehr ohne weiteres auf die Eingangsspannung geschlossen werden, da üblicherweise ein sogenannter Schaltregler eine konstante Ausgangsspannung einstellt, die im wesentlichen unabhängig von der Eingangsspannung ist. Zur Regelung der Ausgangsspannung bei veränderlicher Eingangsspannung wird üblicherweise das Tastverhältnis der am Übertrager anliegenden Impulsfolge durch den Schaltregler verändert.at Switching power supplies with galvanic isolation, where the input voltage first rectified and then clocked to a transformer can not be applied based on the amount of output voltage more readily be closed to the input voltage there usually a so-called switching regulator sets a constant output voltage, which is essentially independent from the input voltage. For regulating the output voltage at changeable Input voltage is usually the duty cycle the transmitter applied pulse sequence changed by the switching regulator.

Herkömmlicherweise wird zur Ermittlung der Eingangsspannung eine zusätzliche Spannungserfassungseinrichtung vorgesehen, die zur Erzeugung einer von der Eingangsspannung galvanisch getrennten Prüfspannung dient. Die Prüfspannung ist hierbei ein Maß für die Eingangsspannung. Die Spannungserfassungseinrichtung kann beispielsweise die gleichgerichtete, entsprechend heruntergeteilte Eingangsspannung der Primärseite mit Hilfe eines Optokopplers auf die Sekundärseite übertragen.traditionally, is used to determine the input voltage an additional Voltage detecting device is provided which is used to generate a from the input voltage galvanically isolated test voltage serves. The test voltage Here is a measure of the input voltage. The voltage detection device may, for example, the rectified, correspondingly divided input voltage of the primary side with Help of an opto-coupler transferred to the secondary side.

Eine Überspannungserkennung kann beispielsweise mit in Serie geschalteten Z-Dioden und einem Widerstand erfolgen, die zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung eingeschleift sind. Überschreitet die Eingangsspannung einen durch die Z-Dioden festgelegten Grenzwert, werden diese leitend, wodurch sich am Widerstand ein Spannungsabfall einstellt. Diese am Widerstand anstehende Spannung wird mit Hilfe des Optokopplers auf die Sekundärseite übertragen und dort ausgewertet.An overvoltage detection can, for example, with Z-diodes connected in series and a resistor done, which looped between the rectified input voltage are. Exceeds the Input voltage a limit set by the zener diodes, These become conductive, causing a voltage drop across the resistor established. This voltage applied to the resistor is using of the optocoupler transferred to the secondary side and evaluated there.

Derartige Schaltungen, die auf einer primärseitigen Gewinnung der Eingangsspannung und Übertragung mittels Optokoppler basieren, benötigen in einem Layout relativ viel Platz, da primärseitig Netzspannung anliegt und folglich durch Normen festgelegte Mindestabstände eingehalten werden müssen. Weiterhin wird vergleichsweise viel Verlustleistung erzeugt.such Circuits that are on a primary side Generation of the input voltage and transmission by means of optocouplers based, need in a layout, a relatively large amount of space, as the primary side voltage is applied and, as a result, by standards set minimum distances Need to become. Furthermore, comparatively much power loss is generated.

Aufgabe und LösungTask and solution

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Bereitstellung einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zugrunde, mit der eine Ermittlung der Eingangsspannung einfach und zuverlässig möglich ist, die platzsparende Layouts ermöglicht sowie eine geringe Verlustleistung aufweist.Of the The invention has for its object the provision of a circuit arrangement of the type mentioned above, with a determination of the Input voltage is simple and reliable, the space-saving Layouts enabled and has a low power loss.

Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.The Invention solves this problem by a circuit arrangement with the features of claim 1. Advantageous and preferred embodiments of The invention are specified in the further claims and are in following closer explained. The wording of the claims is by express Reference made to the content of the description.

Die Eingangsspannung des Schaltnetzteils ist von seiner Ausgangsspannung durch einen Übertrager galvanisch getrennt. Die Schaltungsanordnung weist eine Spannungserfassungseinrichtung auf zur Erzeugung einer von der Eingangsspannung galvanisch getrennten Prüfspannung, die ein Maß für die Eingangsspannung ist. Erfindungsgemäß ist die Spannungserfassungseinrichtung mit einem ersten oder einem zweiten Pol der Sekundärwicklung des Übertragers und mindestens einem Pol der Ausgangsspannung des Schaltnetzteils verbunden. Durch die Anordnung der Spannungserfassungseinrichtung auf der Sekundärseite des Übertragers werden keine zusätzlichen Bauelemente zur galvani schen Entkopplung, beispielsweise Optokoppler, benötigt. Durch die Verbindung mit einem Pol der Sekundärseite des Übertragers und mit mindestens einem Pol der Ausgangsspannung des Schaltnetzteils kann eine vom Schaltregler unbeeinflusste Spannung der Sekundärseite des Übertragers erfasst werden. Wenn an der Primärseite des Übertragers die gleichgerichtete Eingangsspannung anliegt, stellt sich an der Sekundärwicklung eine Spannung ein, die sich aus der Spannung auf der Primärseite und dem Übersetzungsverhältnis des Übertragers ergibt. Wird nun die Spannung der Sekundärseite mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ermittelt, d.h. in eine Prüfspannung umgewandelt, kann daraus die Spannung der gleichgerichteten Eingangsspannung bzw. der Eingangswechselspannung berechnet werden. Auf diese Weise kann nicht nur eine zu hohe Eingangsspannung erkannt werden, sondern es steht eine der Eingangsspannung proportionale, analoge Prüfspannung zur Verfügung, die auch die Erkennung einer zu geringen Eingangsspannung ermöglicht.The input voltage of the switching power supply is galvanically isolated from its output voltage by a transformer. The circuit arrangement has a voltage detection device for generating a galvanically isolated from the input voltage test voltage, which is a measure of the input voltage. According to the invention, the voltage detection device with a first or a second pole of the secondary winding of the transformer and at least one pole of the output voltage of the switching power supply connected. The arrangement of the voltage detection device on the secondary side of the transformer no additional components for galvanic decoupling rule, for example, optocouplers needed. By connecting to a pole of the secondary side of the transformer and with at least one pole of the output voltage of the switching power supply, an unaffected by the switching regulator voltage of the secondary side of the transformer can be detected. When the rectified input voltage is applied to the primary side of the transformer, a voltage is established at the secondary winding resulting from the voltage on the primary side and the transformation ratio of the transformer. If the voltage of the secondary side is now determined with the aid of the circuit arrangement according to the invention, ie converted into a test voltage, the voltage of the rectified input voltage or the input AC voltage can be calculated therefrom. In this way, not only an excessive input voltage can be detected, but it is one of the input voltage proportional, analog test voltage available, which also allows the detection of too low input voltage.

In einer Weiterbildung der Schaltungsanordnung ist die Spannungserfassungseinrichtung mit einem Bezugspotentialpol der Ausgangsspannung verbunden. Dies ermöglicht eine einfache schaltungstechnische Erzeugung der Prüfspannung mit wenigen Bauelementen.In a development of the circuit arrangement is the voltage detection device connected to a reference potential pole of the output voltage. This allows a simple circuitry generation of the test voltage with few components.

Die Schaltungsanordnung umfasst in einer Weiterbildung eine erste Diode, die mit ihrer Anode mit dem ersten Pol der Sekundärwicklung des Übertragers verbunden ist und einen ersten Kondensator, der zwischen die Kathode der ersten Diode und den Bezugspotentialpol der Ausgangsspannung eingeschleift ist, wobei an dem Kondensator die Prüfspannung ansteht. Dies ermöglicht eine einfache Erfassung des Spitzenwertes der Sekundärspannung, wenn an der Primärwicklung die gleichgerichtete Eingangsspannung anliegt.The Circuit arrangement comprises in a further development a first diode, with its anode to the first pole of the secondary winding of the transformer is connected and a first capacitor between the cathode the first diode and the reference potential pole of the output voltage is looped, wherein on the capacitor, the test voltage pending. this makes possible a simple detection of the peak value of the secondary voltage, if at the primary winding the rectified input voltage is applied.

In einer Weiterbildung der Schaltungsanordnung umfast sie einen ersten Widerstand, der zwischen die erste Diode und den ersten Kondensator eingeschleift ist und einen zweiten Widerstand, der parallel zu dem ersten Kondensator geschaltet ist. Der erste Widerstand dient zur Strombegrenzung beim Laden des ersten Kondensators. Der zweite Widerstand dient zum langsamen, definierten Entladen des ersten Kondensators, damit auch ein Abnehmen der Eingangsspannung detektiert werden kann.In a development of the circuit it includes a first Resistor connected between the first diode and the first capacitor is looped in and a second resistor that is parallel to is connected to the first capacitor. The first resistance serves for current limiting when charging the first capacitor. The second Resistance serves for slow, defined unloading of the first one Capacitor, so that also detects a decrease in the input voltage can be.

In einer Weiterbildung der Schaltungsanordnung ist die Spannungserfassungseinrichtung mit einem Pol mit dem positiven Potential der Ausgangsspannung verbunden. Vorteilhaft umfasst sie eine zweite Diode, die mit ihrer Kathode mit dem zweiten Pol der Sekundärwicklung des Übertragers verbunden ist, einen zweiten Kondensator, der zwischen die Anode der zweiten Diode und den Bezugspotentialpol der Ausgangsspannung eingeschleift ist, und einen dritten und einen vierten Widerstand, die in Serie zwischen die Anode der zweiten Diode und den Pol mit dem positiven Potential der Ausgangsspannung eingeschleift sind, wobei die Prüfspannung an einem Verbindungsknoten zwischen dem dritten und dem vierten Widerstand ansteht. Vorteilhaft kann die Schaltungsanordnung einen fünften Widerstand umfassen, der zwischen die Anode der zweiten Diode und den zweiten Kondensator eingeschleift ist.In a development of the circuit arrangement is the voltage detection device connected to a pole with the positive potential of the output voltage. Advantageously, it comprises a second diode connected to its cathode with the second pole of the secondary winding of the transformer connected to a second capacitor between the anode the second diode and the Bezugspotentialpol the output voltage looped is, and a third and a fourth resistor in series between the anode of the second diode and the pole with the positive Potential of the output voltage are looped, the test voltage at a connection node between the third and the fourth Resistance pending. Advantageously, the circuit arrangement a fifth Resist between the anode of the second diode and the second capacitor is looped.

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 Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features go out from the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features each for alone or in the form of subcombinations an embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous also for protectable versions can represent for the protection is claimed here. The subdivision of the application in individual sections and intermediate headings restrict the not in its generality among these statements.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:embodiments The invention are shown schematically in the drawings and will be closer in the following explained. In the drawings show:

1 ein Schaltbild eines primär getakteten Schaltnetzteiles mit einer ersten Ausführungsform einer Spannungserfassungseinrichtung und 1 a circuit diagram of a primary clocked switching power supply with a first embodiment of a voltage detection device and

2 ein Schaltbild eines primär getakteten Schaltnetzteiles mit einer zweiten Ausführungsform einer Spannungserfassungseinrichtung. 2 a circuit diagram of a primary clocked switching power supply with a second embodiment of a voltage detection device.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispieledetailed Description of the embodiments

1 zeigt ein primär getaktetes Schaltnetzteil SN mit einer ersten Ausführungsform einer Spannungserfassungseinrichtung SE zur Ermittlung einer Eingangsspannung UE des Schaltnetzteils SN. Das Schaltnetzteil SN umfasst dabei auf einer Primärseite PS einen Brückengleichrichter GL zur Gleichrichtung der Eingangsspannung UE, einen Glättungskondensator C1 und einen Leistungsschalter S1, der von einem Schaltregler SR angesteuert wird. Eine Sekundärseite SS des Schaltnetzteils SN wird von der Primärseite PS durch einen Übertrager TX mit einem Übersetzungsverhältnis N galvanisch getrennt. Bei geschlossenem Schalter S1 liegt an einer Primärwicklung PW des Übertragers TX die gleichgerichtete und geglättete Eingangsspannung UP an. 1 shows a primary clocked switching power supply SN with a first embodiment of a voltage detection device SE for determining an input voltage UE of the switching power supply SN. The switching power supply SN includes on a primary side PS a bridge rectifier GL for rectifying the input voltage UE, a smoothing capacitor C1 and a power switch S1, which is controlled by a switching regulator SR. A secondary side SS of the switching power supply SN is galvanically isolated from the primary side PS by a transformer TX with a transmission ratio N. When switch S1 is closed, the rectified and smoothed input voltage UP is applied to a primary winding PW of the transformer TX.

Das Schaltnetzteil SN umfasst auf der Sekundärseite SS eine Diode D1, die in Sperrrichtung zwischen einen ersten Pol P1 einer Sekundärwicklung SW des Übertragers TX und einen Bezugspotentialpol BP einer Ausgangsspannung UA eingeschleift ist. Des weiteren ist ein Glättungs kondensator C2, der zwischen einen zweiten Pol P2 der Sekundärwicklung SW des Übertragers TX und den Bezugspotentialpol BP der Ausgangsspannung UA eingeschleift ist, und eine Spannungserfassungseinrichtung SE vorhanden. Diese ist mit dem ersten Pol P1 der Sekundärwicklung SW des Übertragers TX und dem Bezugspotentialpol BP der Ausgangsspannung UA verbunden.The Switching power supply SN includes on the secondary side SS a diode D1, the in the reverse direction between a first pole P1 of a secondary winding SW of the transformer TX and a reference potential pole BP of an output voltage UA looped is. Furthermore, a smoothing capacitor C2, between a second pole P2 of the secondary winding SW of the transformer TX and the reference potential pole BP of the output voltage UA looped is, and a voltage detection device SE available. These is connected to the first pole P1 of the secondary winding SW of the transformer TX and the reference potential pole BP of the output voltage UA.

Der Schaltregler SR stellt durch Öffnen und Schließen des Schalters S1 ein Tastverhältnis der an der Primärwicklung PW des Übertragers TX anliegenden impulsfolgeförmigen Spannung derart ein, dass sich eine im wesentlichen konstante Ausgangsspannung UA ergibt. Die Spannungserfassungseinrichtung SE gibt eine Prüfspannung UT aus, die ein Maß für die Eingangsspannung UE ist. Hierzu sind in der Spannungserfassungseinrichtung SE eine Diode D2, Widerstände R1 und R2 und ein Kondensator C3 vorgesehen. Die Diode D2 ist mit ihrer Anode mit dem ersten Pol P1 der Sekundärwicklung SW des Übertragers TX und mit ihrer Kathode mit dem Widerstand R1 verbunden. Der Widerstand R1 ist mit seinem anderen Anschluss mit dem Kondensator C3 und dem Widerstand R2 verbunden, die wiederum in Parallelschaltung mit dem Bezugspotentialpol BP verbunden sind. Die Prüfspannung UT liegt am Kondensator C3 sowie am Widerstand R2 an.Of the Switching regulator SR sets by opening and closing of the switch S1 a duty cycle the at the primary winding PW of the transformer TX adjacent pulse sequence Voltage such that there is a substantially constant output voltage UA results. The voltage detection device SE outputs a test voltage UT off, which is a measure of the input voltage UE is. For this purpose, in the voltage detection device SE a Diode D2, resistors R1 and R2 and a capacitor C3 provided. The diode D2 is with its anode to the first pole P1 of the secondary winding SW of the transformer TX and connected to its cathode with the resistor R1. The resistance R1 is with its other connection to the capacitor C3 and the Resistor R2 connected, in turn, in parallel with the Bezugspotentialpol BP are connected. The test voltage UT is at the capacitor C3 and the resistor R2.

Nachfolgend wird die Berechnung der Prüfspannung UT erläutert. Bei geschlossenem Schalter S1 liegt die gleichgerichtete Eingangsspannung UP an der Primärwicklung PW des Übertragers TX an. Eine Spannung US an der Sekundärwicklung SW ergibt sich unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses N des Übertragers TX gemäß der Formel: US = UP/N The calculation of the test voltage UT will be explained below. When the switch S1 is closed, the rectified input voltage UP is applied to the primary winding PW of the transformer TX. A voltage US at the secondary winding SW is given taking into account the transmission ratio N of the transformer TX according to the formula: US = UP / N

Diese Spannung steht nur dann an der Sekundärwicklung SW an, wenn der Schalter S1 geschlossen ist. In diesem Fall wird die Diode D2 leitend, wodurch der Kondensator C3 den Spitzenwert der Sekundärspannung US bei geschlossenem Schalter S1 speichert. Bei geöffnetem Schalter S1 ändert die Sekundärspannung US ihren Betrag und die Polarität, d.h. die Diode D2 sperrt und die am Kondensator C3 anliegende Prüfspannung UT bleibt im wesentlichen unverändert.These Voltage is applied to the secondary winding SW only when the switch S1 is closed. In this case, the diode D2 becomes conductive, thereby the capacitor C3 the peak value of the secondary voltage US when closed Switch S1 saves. When open Switch S1 changes the secondary voltage US their amount and the polarity, i.e. the diode D2 blocks and the voltage applied to the capacitor C3 test voltage UT remains essentially unchanged.

Unter Anwendung der Maschenregel ergibt sich die Primärspannung UP bei geschlossenem Schalter S1 aus der Formel: UP = N*(UT-UA+UD2)wobei UD2 die an der Diode D2 abfallende Durchlassspannung ist, die typischerweise ca. 0,6V beträgt. In Kenntnis der Ausgangsspannung UA und der Prüfspannung UT lässt sich folglich die Primärspannung UP berechnen. Aus der Primärspannung UP lässt sich die Eingangsspannung UE des Schaltnetzteils ermitteln. So kann eine zu hohe Eingangsspannung ermittelt werden, wie sie bei einem Falschanschluss beispielsweise eines Elektrogeräts wie eines Kochfeldes oder Backofens an einen Drehstromanschluss auftreten kann. Im Falle der Ermittlung einer zu hohen Eingangsspannung kann ein Alarm ausgegeben werden und auch eine automatische Abschaltung des Elektrogeräts erfolgen.Using the mesh rule, the primary voltage UP results when the switch S1 is closed, from the formula: UP = N * (UT-UA + UD2) where UD2 is the forward voltage dropped across diode D2, which is typically about 0.6V. With knowledge of the output voltage UA and the test voltage UT, it is therefore possible to calculate the primary voltage UP. From the primary voltage UP, the input voltage UE of the switching power supply can be determined. Thus, an excessive input voltage can be determined, as it can occur in a false connection, for example, an electrical appliance such as a hob or oven to a three-phase connection. In the case of the determination of an excessive input voltage, an alarm can be issued and also an automatic shutdown of the electrical device.

Der Widerstand R1 dient zur Strombegrenzung beim Laden des Kondensators C3. Der, insbesondere im Vergleich zu R1, hochohmige Widerstand R2 dient zum definierten, langsamen Entladen von C3, so dass auch eine zurückgehende Eingangsspannung UE detektierbar ist. Die Widerstände R1 und R2 sind zum Betrieb der Spannungserfassungseinrichtung SE nicht zwingend erforderlich.Of the Resistor R1 is used to limit the current when charging the capacitor C3. The, in particular compared to R1, high resistance R2 is used for defined, slow unloading of C3, so that too a returning one Input voltage UE is detectable. The resistors R1 and R2 are not for operation of the voltage detection device SE absolutely necessary.

2 zeigt ein primär getaktetes Schaltnetzteil SN' mit einer zweiten Ausführungsform einer Spannungserfassungseinrichtung SE' zur Ermittlung der Eingangsspannung UE des Schaltnetzteils SN'. Zur Vermeidung von Widerholungen werden im folgenden lediglich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben. 2 shows a primary clocked switching power supply SN 'with a second embodiment of a voltage detection device SE' for determining the input voltage UE of the switching power supply SN '. To avoid repetition, only the differences from the first embodiment will be described below.

Auf der Sekundärseite SS des Schaltnetzteils SN' ist eine Diode D3 in Durchlassrichtung zwischen den zweiten Pol P2 der Sekundärwicklung SW des Übertragers TX und den Pol PP mit dem positiven Potential der Ausgangsspannung UA eingeschleift. Ein Glättungskondensator C4 ist zwischen den Pol PP mit dem positiven Potential und den Bezugspotentialpol BP der Ausgangsspannung UA eingeschleift.On the secondary side SS of the switching power supply SN 'is a diode D3 in the forward direction between the second pole P2 of the secondary winding SW of the transformer TX and the pole PP with the positive potential of the output voltage UA looped in. A smoothing capacitor C4 is between the pole PP with the positive potential and the reference potential pole BP of the output voltage UA looped.

Die Spannungserfassungseinrichtung SE' umfasst eine Diode D4, Widerstände R3 bis R5 und einen Kondensator C5. Die Kathode der Diode D4 ist mit dem zweiten Pol P2 der Sekundärwicklung SW des Übertragers TX verbunden. Die Anode der Diode D4 ist mit einem Anschluss des Widerstands R3 verbunden. Der andere Anschluss des Widerstands R3 ist mit jeweils einem Anschluss des Kondensators C5 und des Widerstands R4 verbunden. Der andere Anschluss des Kondensators C5 ist mit dem Bezugspotentialpol BP verbunden. Zwischen den anderen Anschluss des Widerstands R4 und den Pol PP mit dem positiven Potential der Ausgangsspannung UA ist der Widerstand R5 eingeschleift. Die Prüfspannung UT steht an einem Verbindungsknoten VK zwischen dem dritten Widerstand R4 und dem vierten Widerstand R5 an.The Voltage detecting device SE 'comprises a diode D4, resistors R3 to R5 and a capacitor C5. The cathode of the diode D4 is connected to the second pole P2 of the secondary winding SW of the transformer TX connected. The anode of the diode D4 is connected to a terminal of the Resistor R3 connected. The other terminal of resistor R3 is each with a terminal of the capacitor C5 and the resistor R4 connected. The other terminal of the capacitor C5 is connected to the Reference potential pole BP connected. Between the other connection of the resistor R4 and the pole PP with the positive potential of the output voltage UA, the resistor R5 is looped. The test voltage UT is at a Connection node VK between the third resistor R4 and the fourth resistor R5.

Da hier die Sekundärspannung US am zweiten Pol P2 der Sekundärwicklung SW des Übertragers TX abgegriffen wird und folglich in Bezug auf das Bezugspotential BP bei geschlossenem Schalter S1 negativ ist, dient der Widerstand R5 zur Verschiebung des abgegriffenen Potentials in den positiven Spannungsbereich.There here the secondary voltage US at the second pole P2 of the secondary winding SW of the transformer TX is tapped and therefore in relation to the reference potential BP is negative when the switch S1 is closed, the resistor is used R5 for shifting the tapped potential into the positive Voltage range.

Die bei geschlossenem Schalter S1 an der Primärwicklung PW des Übertragers TX anliegende Spannung UP ergibt sich gemäß folgender Formel:

wobei UD4 die an der Diode D4 abfallende Durchlassspannung ist, die typischerweise ca. 0,6V beträgt. Bei Kenntnis der Ausgangsspannung UA und der Prüfspannung UT lässt sich also auch hier die Primärspannung UP berechnen. Aus der Primärspannung UP lässt sich die Eingangsspannung UE des Schaltnetzteils ermitteln.The voltage UP applied to the primary winding PW of the transformer TX when the switch S1 is closed is given by the following formula:

where UD4 is the forward voltage dropped across diode D4, which is typically about 0.6V. If the output voltage UA and the test voltage UT are known, the primary voltage UP can also be calculated here. From the primary voltage UP, the input voltage UE of the switching power supply can be determined.

Die gezeigten Ausführungsbeispiele ermöglichen die Ermittlung bzw. Berechnung der Eingangsspannung UE des Schaltnetzteils SN bzw. SN1'. Aufgrund der auf der Sekundärseite SS des Schaltnetzteiles SN bzw. SN' angeordneten Spannungserfassungseinrichtung SE bzw. SE' wird vergleichsweise wenig Platz in einem Layout auf einer Leiterplatte benötigt, da kein Bauteil der Spannungserfassungseinrichtung SE bzw. SE' mit der Primärspannung verbunden ist. Dies reduziert gleichzeitig die Bauteilkosten, da keine teureren, netzspannungsfesten Bauteile benötigt werden. Zudem werden nur wenige Bauteile benötigt. Es ist sowohl eine Erkennung einer zu hohen als auch einer zu geringen Eingangsspannung möglich.The shown embodiments enable the determination or calculation of the input voltage UE of the switching power supply SN or SN1 '. by virtue of the on the secondary side SS of the switching power supply SN or SN 'arranged voltage detection device SE or SE 'becomes comparatively little space in a layout on a printed circuit board needed because no component of the voltage detection device SE or SE 'with the primary voltage connected is. This simultaneously reduces the component costs because no more expensive, mains voltage resistant components are needed. In addition, only few components needed. It is both a detection of too high and one too low Input voltage possible.

Claims

Circuit arrangement for determining an input voltage (UE) of a primary clocked switching power supply (SN, SN '), the input voltage (UE) of its output voltage (UA) by a transformer (TX) galvanically isolated is, with a voltage detecting device (SE, SE ') for generating a from the input voltage (UE) galvanically isolated test voltage (UT), which is a measure of the input voltage (UE) is characterized in that the voltage detecting means (SE, SE ') with a first pole (P1) or a second pole (P2) of the secondary winding (SW) of the transformer (TX) and at least one pole (BP, PP) of the output voltage (UA) connected is.

Circuit arrangement according to Claim 1, characterized the voltage detection device (SE, SE ') is connected to a reference potential pole (BP) the output voltage (UA) is connected.

Circuit arrangement according to claim 2, characterized by - one first diode (D2), with its anode connected to the first pole (P1) of the secondary winding (SW) of the transformer (TX) is connected, and - one first capacitor (C3) connected between the cathode of the first diode (D2) and the reference potential pole (BP) of the output voltage (UA) looped is, wherein the test voltage (UT) is applied to the capacitor (C3).

Circuit arrangement according to claim 3, characterized by - one first resistor (R1) connected between the first diode (D2) and the first capacitor (C3) is looped in, and - one second resistor (R2), which is parallel to the first capacitor (C3) is switched.

Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the voltage detection device (SE ') is provided with a pole (PP) is connected to the positive potential of the output voltage (UA).

Circuit arrangement according to claim 5, characterized by - one second diode (D4) connected with its cathode to the second pole (P2) the secondary winding (SW) of the transformer (TX) is connected, - one second capacitor (C5) connected between the anode of the second diode (D4) and a reference potential pole (BP) of the output voltage (UA) is looped in, and - one third resistor (R4) and a fourth resistor (R5) in Series between the anode of the second diode (D4) and the pole (PP) with positive potential of the output voltage (UA) looped are, with the test voltage (UT) at a connection node (VK) between the third resistor (R4) and the fourth resistor (R5) is present.

Circuit arrangement according to claim 6, characterized through a fifth Resistor (R3) connected between the anode of the second diode (D4) and the second capacitor (C5) is looped.