DE102013015788A1 - Power supply and method for operating a power supply - Google Patents

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Abstract

Ein Netzteil, insbesondere Schaltnetzteil, weist einen Wechselspannungseingang (PN), einen ersten Gleichspannungsausgang (ac) und einen zweiten Gleichspannungsausgang (bc) sowie einen Umrichter (10) mit einem Eingang (IN), der mit dem Wechselspannungseingang (PN) des Schaltnetzteils verbunden ist, und einem Ausgang (OUT), der mit dem ersten und dem zweiten Gleichspannungsausgang (ac, bc) des Schaltnetzteils verbunden ist, auf. Zwischen den Ausgang (OUT) des Umrichters (10) und den zweiten Gleichspannungsausgang (bc) des Netzteils ist eine Zener-Diode (D1) geschaltet, um am zweiten Gleichspannungsausgang (bc) eine zweite Ausgangsspannung (UA2) zu erzeugen, die kleiner als eine erste Ausgangsspannung (UA1) am ersten Gleichspannungsausgang (ac) ist.A power supply, in particular a switched-mode power supply, has an AC input (PN), a first DC output (ac) and a second DC output (bc), and an inverter (10) with an input (IN) connected to the AC input (PN) of the switched mode power supply , and an output (OUT) connected to the first and second DC output (ac, bc) of the switched-mode power supply. Between the output (OUT) of the inverter (10) and the second DC voltage output (bc) of the power supply, a Zener diode (D1) is connected to generate at the second DC voltage output (bc) a second output voltage (UA2), which is smaller than one first output voltage (UA1) at the first DC voltage output (ac).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Netzteil, insbesondere ein Schaltnetzteil, und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Netzteils.The present invention relates to a power supply, in particular a switching power supply, and a method for operating such a power supply.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Netzteil mit wenigstens zwei Gleichspannungsausgängen, an denen unterschiedliche Ausgangsspannungen bereitgestellt werden. Außerdem betrifft die Erfindung insbesondere ein solches Netzteil, bei welchem die wenigstens zwei Gleichspannungsausgänge von einem gemeinsamen Ausgang eines Umrichters versorgt werden sind.More particularly, the invention relates to a power supply having at least two DC voltage outputs at which different output voltages are provided. In addition, the invention particularly relates to such a power supply in which the at least two DC voltage outputs are supplied by a common output of an inverter.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Netzteil mit wenigstens zwei Gleichspannungsausgängen zu schaffen.It is the object of the present invention to provide an improved power supply with at least two DC voltage outputs.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Netzteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben eines Netzteils mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a power supply with the features of claim 1 and a method for operating a power supply with the features of claim 6. Particularly preferred embodiments and further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Das Netzteil bzw. Schaltnetzteil der Erfindung weist auf: einen Wechselspannungseingang; einen ersten Gleichspannungsausgang und einen zweiten Gleichspannungsausgang; einen Umrichter mit einem Eingang, der mit dem Wechselspannungseingang des Netzteils verbunden ist, und einem Ausgang, der mit dem ersten und dem zweiten Gleichspannungsausgang des Netzteils verbunden ist; und eine Zener-Diode, die zwischen den Ausgang des Umrichters und den zweiten Gleichspannungsausgang des Netzteils geschaltet ist, um am zweiten Gleichspannungsausgang eine zweite Ausgangsspannung zu erzeugen, die kleiner als eine erste Ausgangsspannung am ersten Gleichspannungsausgang ist.The power supply or switching power supply of the invention comprises: an AC voltage input; a first DC output and a second DC output; a converter having an input connected to the AC input of the power supply and an output connected to the first and second DC outputs of the power supply; and a Zener diode connected between the output of the inverter and the second DC output of the power supply to produce at the second DC output a second output voltage that is less than a first output voltage at the first DC output.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Netzteils bzw. Schaltnetzteils, welches einen Wechselspannungseingang, einen ersten Gleichspannungsausgang und einem zweiten Gleichspannungsausgang aufweist, wobei der erste und der zweite Gleichspannungsausgang mit einem gemeinsamen Ausgang eines Umrichters verbunden sind, wird am zweiten Gleichspannungsausgang eine zweite Ausgangsspannung, die kleiner als eine erste Ausgangsspannung am ersten Gleichspannungsausgang ist, durch eine zwischen den Ausgang des Umrichters und den zweiten Gleichspannungsausgang geschaltete Zener-Diode erzeugt.In the inventive method for operating a power supply or switching power supply, which has an AC voltage input, a first DC voltage output and a second DC voltage output, wherein the first and the second DC voltage output are connected to a common output of an inverter, at the second DC voltage output, a second output voltage is less than a first output voltage at the first DC voltage output, generated by a Zener diode connected between the output of the converter and the second DC voltage output.

Die zwischen den Ausgang des Umrichters und den zweiten Gleichspannungsausgang geschaltete Zener-Diode bildet bei dem Netzteil der Erfindung einen einfach aufgebauten Linearregler zum Generieren der zweiten Ausgangsspannung am zweiten Gleichspannungsausgang des Netzteils. Eine solche Zener-Diode zeichnet sich zudem durch die im Vergleich zum Beispiel zu einer integrierten Schaltung deutlich verringerte Verlustleistung durch Eigenverbrauch aus, sodass insbesondere im Stand-By-Betrieb des Netzteils die Leistungsaufnahme des Linearreglers und damit auch des gesamten Netzteils deutlich reduziert werden kann.The Zener diode connected between the output of the converter and the second DC output forms in the power supply of the invention a simple linear regulator for generating the second output voltage at the second DC voltage output of the power supply. In addition, such a zener diode is characterized by the power loss due to self-consumption, which is significantly reduced compared to an integrated circuit, so that the power consumption of the linear regulator and thus of the entire power supply unit can be significantly reduced, in particular during standby operation of the power supply unit.

Bei herkömmlichen Schaltnetzteilen, die den Erfindern intern bekannt sind, wird als Linearregler zum Generieren der zweiten Ausgangsspannung ein Regel-IC verwendet. Standard-ICs haben dabei einen Eigenverbrauch im Bereich von etwa 6 bis 8 mA, sodass die Leistungsaufnahme des Schaltnetzteils im Leerlaufbetrieb mehr als 250 mW beträgt. Im Stand-By-Zustand zum Beispiel eines Haushaltsgerätes hat das Schaltnetzteil daher einen Wirkungsgrad von unter 60%. Durch die Verwendung einer Zener-Diode als Linearregler (anstelle des Regel-ICs) entfällt die durch den Eigenverbrauch des ICs generierte Verlustleistung. Bei dem Netzteil der Erfindung kann daher die Leistungsaufnahme im Stand-By-Betrieb beispielsweise um etwa 80 bis 100 mW reduziert werden.In conventional switching power supplies, which are known to the inventors internally, a control IC is used as a linear regulator for generating the second output voltage. Standard ICs have a self-consumption in the range of about 6 to 8 mA, so that the power consumption of the switching power supply in idle mode is more than 250 mW. In the stand-by state, for example, a household appliance, the switching power supply therefore has an efficiency of less than 60%. By using a Zener diode as a linear regulator (instead of the control IC) eliminates the power loss generated by the self-consumption of the ICs. In the power supply unit of the invention, therefore, the power consumption in the stand-by mode can be reduced, for example, by about 80 to 100 mW.

Mit dem erfindungsgemäßen Netzteil und dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren lassen sich ein reduzierter Energieverbrauch und ein verbesserter Wirkungsgrad sowohl im Nennbetrieb als auch im Stand-By-Betrieb erzielen. Außerdem können mit dem Netzteil der Erfindung Regelfehler aufgrund von zum Beispiel Lastsprüngen am Ausgang schneller ausgeregelt werden.With the power supply according to the invention and the operating method according to the invention, reduced energy consumption and improved efficiency can be achieved both in rated operation and in stand-by mode. In addition, with the power supply of the invention, control errors due to, for example load jumps at the output can be compensated faster.

Ein Einsatz des Netzteils der Erfindung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn am zweiten Gleichspannungsausgang nur ein geringer Strom (z. B. im Bereich von etwa 20 bis 30 mA) benötigt wird, wie beispielsweise im Fall von Mikrocontrollern.An application of the power supply of the invention is particularly advantageous when only a small current (eg in the range of about 20 to 30 mA) is required at the second DC voltage output, as in the case of microcontrollers.

Bei dem Umrichter des Netzteils handelt es sich in diesem Zusammenhang um eine Schaltungsanordnung, die geeignet ist, eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umzusetzen. Vorzugsweise weist der Umrichter einen Sperrwandler (auch als Hoch-Tiefsetzsteller oder Flyback-Konverter bezeichnet) oder einen Abwärtswandler (auch als Tiefsetzsteller oder Buck-Konverter bezeichnet) auf.In this case, the converter of the power supply is a circuit arrangement which is suitable for converting an AC voltage into a DC voltage. The converter preferably has a flyback converter (also referred to as a high-down converter or flyback converter) or a down converter (also referred to as a buck converter or a buck converter).

Das Netzteil der Erfindung weist einen ersten Gleichspannungsausgang und wenigstens einen zweiten Gleichspannungsausgang auf. Vorzugsweise weist das Netzteil genau einen zweiten Gleichspannungsausgang auf, an dem eine zweite Ausgangsspannung kleiner als die erste Ausgangsspannung am ersten Gleichspannungsausgang zur Verfügung gestellt wird. In anderen Ausgestaltungen der Erfindung kann das Netzteil auch zwei oder mehr zweite Gleichspannungsausgänge aufweisen, die mit dem einen Ausgang des Umrichters verbunden sind und an denen gleiche oder unterschiedliche Ausgangsspannungen kleiner als die erste Ausgangsspannung am ersten Gleichspannungsausgang bereitgestellt werden.The power supply of the invention has a first DC output and at least a second DC output. The power supply unit preferably has exactly one second DC voltage output, at which a second output voltage smaller than the first output voltage at the first DC voltage output is made available. In other embodiments of the invention, the power supply may also be two or more have second DC outputs, which are connected to the one output of the inverter and at which equal or different output voltages are provided smaller than the first output voltage at the first DC voltage output.

Für die Zenerdiode, die als Linearregler für den zweiten Gleichspannungsausgang des Netzteils der Erfindung dient, können grundsätzlich beliebige Zener-Dioden eingesetzt werden. Vorzugsweise werden für die Zener-Diode aber Zener-Dioden mit einem geringen differentiellen Widerstand, einer guten Temperaturfestigkeit und/oder einer hohen Lebensdauer eingesetzt, da die Zener-Diode durch starke Temperaturschwankungen in Folge von Lastschwankungen am zweiten Gleichspannungsausgang beansprucht werden kann.For the Zener diode, which serves as a linear regulator for the second DC voltage output of the power supply of the invention, basically any Zener diodes can be used. Preferably, Zener diodes with a low differential resistance, a good temperature resistance and / or a long service life are used for the Zener diode, since the Zener diode can be exposed to strong temperature fluctuations as a result of load fluctuations at the second DC output.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der erste Gleichspannungsausgang und der zweite Gleichspannungsausgang mit einem gemeinsamen Bezugspotenzial verbunden. Dieses gemeinsame Bezugspotenzial ist zum Beispiel das Massepotenzial. Vorzugsweise haben der erste Gleichspannungsausgang und der zweite Gleichspannungsausgang einen gemeinsamen Ausgangsanschluss, der mit dem gemeinsamen Bezugspotenzial verbunden ist.In a preferred embodiment of the invention, the first DC voltage output and the second DC voltage output are connected to a common reference potential. For example, this common reference potential is the ground potential. Preferably, the first DC output and the second DC output have a common output terminal connected to the common reference potential.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zudem eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Umrichters und eine Regelschaltung, welche die zweite Ausgangsspannung am zweiten Gleichspannungsausgang erfasst und mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, vorgesehen. Der Umrichter kann auf diese Weise in Abhängigkeit von der erfassten zweiten Ausgangsspannung angesteuert werden. Die Steuereinrichtung bildet so vorzugsweise ein Stellglied eines Regelkreises.In a further preferred embodiment of the invention, a control device for driving the converter and a control circuit, which detects the second output voltage at the second DC voltage output and is coupled to the control device, are additionally provided. The converter can be controlled in this way in dependence on the detected second output voltage. The control device thus preferably forms an actuator of a control loop.

Die Kopplung zwischen der Regelschaltung und der Steuereinrichtung erfolgt wahlweise mit oder ohne Potenzialtrennung. Eine Potenzialtrennung kann vorzugsweise mit einem Optokoppler ausgestaltet sein.The coupling between the control circuit and the control device takes place optionally with or without electrical isolation. A potential separation can preferably be designed with an optocoupler.

Vorzugsweise wird die Regelschaltung aus der ersten Ausgangsspannung oder der zweiten Ausgangsspannung versorgt.The control circuit is preferably supplied from the first output voltage or the second output voltage.

Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen:The above and other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of preferred, non-limiting embodiments with reference to the accompanying drawings. Show:

1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Schaltnetzteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a simplified block diagram of a switching power supply according to a first embodiment of the invention;

2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Schaltnetzteils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und 2 a simplified block diagram of a switching power supply according to a second embodiment of the invention; and

3 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Schaltnetzteils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 a simplified block diagram of a switching power supply according to a third embodiment of the invention.

1 zeigt zunächst ein Funktionsschaltbild für ein Schaltnetzteil der Erfindung ohne Potenzialtrennung. 1 first shows a functional diagram for a switching power supply of the invention without electrical isolation.

Das Schaltnetzteil weist insbesondere einen Wechselspannungseingang PN, einen ersten Gleichspannungsausgang ac und einen zweiten Gleichspannungsausgang bc auf. Der Wechselspannungseingang PN kann mit einem AC-Netz verbunden werden, und an den Gleichspannungsausgängen ac, bc werden DC-Spannungen zum Versorgen von Lasten bereitgestellt.The switching power supply in particular has an AC voltage input PN, a first DC voltage output ac and a second DC voltage output bc. The AC input PN can be connected to an AC grid and DC voltages are provided to the DC outputs ac, bc to supply loads.

Zum Umsetzen der am Wechselspannungseingang PN anliegenden Wechselspannung in eine Gleichspannung ist ein Umsetzer 10 vorgesehen. Der eine Eingang IN des Umsetzers 10 ist mit dem Wechselspannungseingang PN des Schaltnetzteils verbunden und der eine Ausgang OUT des Umsetzers 10 ist mit dem ersten Gleichspannungsausgang ac und dem zweiten Gleichspannungsausgang bc des Schaltnetzteils verbunden. Wie in 1 veranschaulicht ist dabei der eine Ausgangsanschluss des Ausgangs OUT des Umsetzers 10 mit dem einen Ausgangsanschluss c verbunden, welcher zudem mit dem Massepotenzial GND verbunden ist, und ist der andere Ausgangsanschluss des Ausgangs OUT mit den beiden anderen Ausgangsanschlüssen a und b verbunden. Auf diese Weise werden der erste und der zweite Gleichspannungsausgang ac, bc des Schaltnetzteils durch insgesamt nur drei Ausgangsanschlüsse gebildet und sind die beiden Gleichspannungsausgänge ac, bc mit dem Massepotenzial GND als gemeinsamem Bezugspotenzial verbunden.To convert the AC voltage applied to the AC input PN into a DC voltage is a converter 10 intended. The one input IN of the converter 10 is connected to the AC input PN of the switching power supply and the one output OUT of the converter 10 is connected to the first DC voltage output ac and the second DC voltage output bc of the switching power supply. As in 1 illustrated is the one output terminal of the output OUT of the converter 10 is connected to the one output terminal c, which is also connected to the ground potential GND, and the other output terminal of the output OUT is connected to the other two output terminals a and b. In this way, the first and the second DC voltage output ac, bc of the switching power supply are formed by a total of only three output terminals and the two DC voltage outputs ac, bc are connected to the ground potential GND as a common reference potential.

Der Umrichter 10 weist beispielsweise einen Sperrwandler/Hoch-Tiefsetzsteller/Flyback-Konverter oder einen Abwärtswandler/Tiefsetzsteller/Buck-Konverter auf.The inverter 10 has, for example, a flyback converter / buck-boost converter / flyback converter or a buck converter / buck converter / buck converter.

Am ersten Gleichspannungsausgang ac wird eine erste Ausgangsspannung UA1 bereitgestellt, die im Wesentlichen der Gleichspannung am Ausgang OUT des Umrichters 10 entspricht. Am zweiten Gleichspannungsausgang bc des Schaltnetzteils wird eine zweite Ausgangsspannung UA2 bereitgestellt, die kleiner als die erste Ausgangsspannung UA1 ist (UA2 ≤ UA1).At the first DC voltage output ac, a first output voltage U A1 is provided, which is essentially the DC voltage at the output OUT of the converter 10 equivalent. At the second DC voltage output bc of the switched-mode power supply, a second output voltage U A2 is provided, which is smaller than the first output voltage U A1 (U A2 ≦ U A1 ).

Zum Generieren der kleineren zweiten Ausgangsspannung UA2 am zweiten Gleichspannungsausgang bc des Schaltnetzteils ist zwischen den Ausgang OUT des Umrichters 10 und diesen Gleichspannungsausgang bc eine Zener-Diode D1 geschaltet, wie in 1 dargestellt. In Sperrrichtung verringert sich oberhalb einer bestimmten Durchbruchspannung der differentielle Widerstand der Zener-Diode D1 erheblich, sodass dann die Spannung nicht weiter ansteigt und im Ergebnis die zweite Ausgangsspannung UA2 im Vergleich zur ersten Ausgangsspannung UA1 reduziert wird. Die Zener-Diode D1 bildet somit einen Linearregler für die zweite Ausgangsspannung UA2. Der Wert der zweiten Ausgangsspannung UA2 am zweiten Gleichspannungsausgang bc kann dabei insbesondere durch die Auswahl einer Zener-Diode D1 mit einer bestimmten Durchbruchspannung eingestellt werden.To generate the smaller second output voltage U A2 at the second DC voltage output bc of the switching power supply is between the output OUT of the inverter 10 and this DC output bc, a Zener diode D 1 connected as in 1 shown. In the reverse direction, the differential resistance of the Zener diode D 1 decreases significantly above a certain breakdown voltage, so that then the voltage does not increase further and as a result the second output voltage U A2 is reduced in comparison to the first output voltage U A1 . The Zener diode D 1 thus forms a linear regulator for the second output voltage U A2 . The value of the second output voltage U A2 at the second DC voltage output bc can be set in particular by the selection of a Zener diode D 1 with a specific breakdown voltage.

Für die Zenerdiode D1 können dabei grundsätzlich beliebige Zener-Dioden eingesetzt werden. Vorzugsweise werden für die Zener-Diode D1 aber solche mit einem geringen differentiellen Widerstand, einer guten Temperaturfestigkeit und einer hohen Lebensdauer eingesetzt.In principle, any Zener diodes can be used for the Zener diode D 1 . Preferably, however, those with a low differential resistance, a good temperature resistance and a long service life are used for the Zener diode D 1 .

Der Umrichter 10 bzw. dessen Leistungsschalter werden von einer Steuereinrichtung 12 angesteuert. Die Steuereinrichtung 12 weist zum Beispiel einen Schaltregler-IC auf.The inverter 10 or its power switch are from a control device 12 driven. The control device 12 has, for example, a switching regulator IC.

Die Steuereinrichtung 12 bildet ein Stellglied eines Regelkreises, der als Regler eine Regelschaltung 14 aufweist. Die Regelschaltung 14 ist ausgestaltet, um die zweite Ausgangsspannung UA2 nach der Zener-Diode D1 zu messen. Die Regelschaltung 14 weist zu diesem Zweck in diesem Ausführungsbeispiel einen Rückkopplungszweig mit einer weiteren Zener-Diode D2, einem Widerstand R1 und einem Transistor T1 auf. Eine zusätzliche Kapazität C1, die dem Widerstand R1 parallel geschaltet ist, dient dem Filtern von hochfrequenten Störungen an der Basis-Emitter-Diode des Transistors T1.The control device 12 forms an actuator of a control loop, as a controller, a control circuit 14 having. The control circuit 14 is configured to measure the second output voltage U A2 after the Zener diode D 1 . The control circuit 14 For this purpose, in this embodiment has a feedback branch with a further zener diode D 2 , a resistor R 1 and a transistor T 1 . An additional capacitance C 1 , which is connected in parallel with the resistor R 1 , serves to filter high-frequency interference at the base-emitter diode of the transistor T 1 .

Da die Zener-Diode D1 im Vergleich zum Beispiel zu einem Regel-IC einen deutlich geringeren Eigenverbrauch zeigt, kann die Leistungsaufnahme des Schaltnetzteils im Stand-By-Betrieb beispielsweise um etwa 80 bis 100 mW reduziert werden. Zudem lässt sich bei dem Schaltnetzteil von 1 die zweite Ausgangsspannung UA2 sehr genau regeln, mit einer Toleranz beispielsweise im Bereich von nur etwa ±5%. Das Schaltnetzteil ist deshalb besonders vorteilhaft für Anwendungen mit Mikrocontrollern, die aus der zweiten Ausgangsspannung UA2 versorgt werden.Since the Zener diode D 1 shows a much lower self-consumption compared to, for example, a control IC, the power consumption of the switched-mode power supply in the stand-by mode can be reduced by about 80 to 100 mW, for example. In addition, can be in the switching power supply of 1 the second output voltage U A2 regulate very accurately, with a tolerance for example in the range of only about ± 5%. The switching power supply is therefore particularly advantageous for applications with microcontrollers, which are supplied from the second output voltage U A2 .

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schaltnetzteils der Erfindung. Dabei sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie im ersten Ausführungsbeispiel von 1 gekennzeichnet. 2 shows a second embodiment of a switching power supply of the invention. Here are the same or corresponding components with the same reference numerals as in the first embodiment of 1 characterized.

Das in 2 dargestellte Schaltnetzteil unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Schaltnetzteil von 1 lediglich durch eine Potenzialtrennung 16 zwischen der Steuereinrichtung 12 und der Regelschaltung 14. Diese Potenzialtrennung 16 weist in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere einen Optokoppler auf.This in 2 shown switching power supply differs from the above-described switching power supply of 1 only by a potential separation 16 between the controller 12 and the control circuit 14 , This electrical isolation 16 has in this embodiment, in particular an optocoupler.

Im Übrigen entspricht das Schaltnetzteil des zweiten Ausführungsbeispiels dem von 1 und es können die gleiche Funktionsweise und die gleichen Vorteile erzielt werden.Incidentally, the switching power supply of the second embodiment corresponds to that of 1 and the same functionality and advantages can be achieved.

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Schaltnetzteils der Erfindung. Dabei sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen der 1 und 2 gekennzeichnet. 3 shows a third embodiment of a switching power supply of the invention. Here are the same or corresponding components with the same reference numerals as in the first and second embodiments of 1 and 2 characterized.

Ähnlich wie im zweiten Ausführungsbeispiel weist auch das Schaltnetzteil von 3 eine Potenzialtrennung 16 zwischen der Steuereinrichtung 12 und der Regelschaltung 14 auf, welche durch einen Optokoppler realisiert ist.Similar to the second embodiment, the switching power supply of 3 a potential separation 16 between the controller 12 and the control circuit 14 on, which is realized by an optocoupler.

Das Schaltnetzteil von 3 unterscheidet sich von den obigen Ausführungsbeispielen durch den Aufbau der Regelschaltung 14. In diesem Ausführungsbeispiel wird für die Referenzspannung ein Operationsverstärker mit integrierter Referenz (z. B. TL431) eingesetzt. Die zweite Ausgangsspannung UA2 wird hier über die Widerstände R2 und R3 gemessen. Dabei kann durch den eingesetzten Operationsverstärker TL431 für die zweite Ausgangsspannung UA2 eine Regelgenauigkeit von etwa ±2,5% erreicht werden. Die Kapazität C1 dient auch bei dieser Schaltungsanordnung dem Filtern hochfrequenter Störungen in der Messstrecke.The switching power supply of 3 differs from the above embodiments by the structure of the control circuit 14 , In this embodiment, an operational amplifier with integrated reference (eg TL431) is used for the reference voltage. The second output voltage U A2 is measured here via the resistors R 2 and R 3 . It can be achieved by the operational amplifier used TL431 for the second output voltage U A2 a control accuracy of about ± 2.5%. The capacitance C 1 is also used in this circuit arrangement to filter high-frequency interference in the test section.

Die Versorgung der Regelschaltung 14 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel aus der ersten Ausgangsspannung UA1. Auf diese Weise kann bei Lastsprüngen am ersten Gleichspannungsausgang ac ein Regelfehler sehr schnell ausgeregelt werden.The supply of the control circuit 14 takes place in this embodiment of the first output voltage U A1 . In this way, when a load jumps on the first DC voltage output ac a control error can be corrected very quickly.

Claims (7)

Netzteil, insbesondere Schaltnetzteil, aufweisend: einen Wechselspannungseingang (PN); einen ersten Gleichspannungsausgang (ac) und einen zweiten Gleichspannungsausgang (bc); einen Umrichter (10) mit einem Eingang (IN), der mit dem Wechselspannungseingang (PN) des Netzteils verbunden ist, und einem Ausgang (OUT), der mit dem ersten und dem zweiten Gleichspannungsausgang (ac, bc) des Netzteils verbunden ist; und eine Zener-Diode (D1), die zwischen den Ausgang (OUT) des Umrichters (10) und den zweiten Gleichspannungsausgang (bc) des Netzteils geschaltet ist, um am zweiten Gleichspannungsausgang (bc) eine zweite Ausgangsspannung (UA2) zu erzeugen, die kleiner als eine erste Ausgangsspannung (UA1) am ersten Gleichspannungsausgang (ac) ist.Power supply, in particular switching power supply, comprising: an AC input (PN); a first DC output (ac) and a second DC output (bc); an inverter ( 10 ) having an input (IN) connected to the AC input (PN) of the power supply and an output (OUT) connected to the first and second DC output (ac, bc) of the power supply; and a Zener diode (D 1 ) connected between the output (OUT) of the converter ( 10 ) and the second DC output (bc) of the power supply is connected to at the second DC voltage output (bc) to generate a second output voltage (U A2 ), which is smaller than a first output voltage (U A1 ) at the first DC voltage output (ac). Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gleichspannungsausgang (ac) und der zweite Gleichspannungsausgang (bc) mit einem gemeinsamen Bezugspotenzial (GND) verbunden sind.Power supply according to claim 1, characterized in that the first DC voltage output (ac) and the second DC voltage output (bc) are connected to a common reference potential (GND). Netzteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (12) zum Ansteuern des Umrichters (10) vorgesehen ist; und eine Regelschaltung (14) vorgesehen ist, welche die zweite Ausgangsspannung (UA2) am zweiten Gleichspannungsausgang (bc) erfasst und mit der Steuereinrichtung (12) gekoppelt ist.Power supply according to claim 1 or 2, characterized in that a control device ( 12 ) for controlling the inverter ( 10 ) is provided; and a control circuit ( 14 ) is provided, which detects the second output voltage (U A2 ) at the second DC voltage output (bc) and with the control device ( 12 ) is coupled. Netzteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Regelschaltung (14) und der Steuereinrichtung (12) eine Potenzialtrennung (16) vorgesehen ist.Power supply according to claim 3, characterized in that between the control circuit ( 14 ) and the control device ( 12 ) a potential separation ( 16 ) is provided. Netzteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelschaltung (14) aus der ersten Ausgangsspannung (UA1) oder der zweiten Ausgangsspannung (UA2) versorgt wird.Power supply according to claim 3 or 4, characterized in that the control circuit ( 14 ) is supplied from the first output voltage (U A1 ) or the second output voltage (U A2 ). Verfahren zum Betreiben eines Netzteils, insbesondere eines Schaltnetzteils, mit einem Wechselspannungseingang (PN), einem ersten Gleichspannungsausgang (ac) und einem zweiten Gleichspannungsausgang (bc), wobei der erste und der zweite Gleichspannungsausgang (ac, bc) mit einem gemeinsamen Ausgang (OUT) eines Umrichters (10) verbunden sind, insbesondere eines Netzteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem am zweiten Gleichspannungsausgang (bc) eine zweite Ausgangsspannung (UA2), die kleiner als eine erste Ausgangsspannung (UA1) am ersten Gleichspannungsausgang (ac) ist, durch eine zwischen den Ausgang (OUT) des Umrichters (10) und den zweiten Gleichspannungsausgang (bc) geschaltete Zener-Diode (D1) erzeugt wird.Method for operating a power supply, in particular a switched-mode power supply, having an AC input (PN), a first DC output (ac) and a second DC output (bc), the first and second DC output (ac, bc) having a common output (OUT) an inverter ( 10 ) are connected, in particular a power supply according to one of the preceding claims, wherein the second DC voltage output (bc), a second output voltage (U A2 ) which is smaller than a first output voltage (U A1 ) at the first DC voltage output (ac), by an intermediate the output (OUT) of the inverter ( 10 ) and the second DC voltage output (bc) connected Zener diode (D 1 ) is generated. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausgangsspannung (UA2) am zweiten Gleichspannungsausgang (bc) erfasst wird; und der Umrichter (10) in Abhängigkeit von der erfassten zweiten Ausgangsspannung (UA2) angesteuert wird.A method according to claim 6, characterized in that the second output voltage (U A2 ) at the second DC voltage output (bc) is detected; and the inverter ( 10 ) in response to the detected second output voltage (U A2 ) is driven.
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