DE102021214678A1

DE102021214678A1 - Flyback converter device and method for operating the flyback converter device

Info

Publication number: DE102021214678A1
Application number: DE102021214678.3A
Authority: DE
Inventors: Janaki Ram Pagolu
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2023-06-22

Abstract

Sperrwandler sind als Gleichspannungswandler ausgebildet und dienen zur Übertragung elektrischer Energie zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite galvanisch getrennter Gleichspannungen.
Es wird eine Sperrwandlervorrichtung 1 vorgeschlagen mit einer Eingangseinrichtung 4, mit einer Ausgangseinrichtung 8, mit einer Hauptübertragungseinrichtung 11, wobei die Sperrwandlervorrichtung 1 ausgebildet ist, in einer Leitphase die Hauptübertragungseinrichtung 11 durch die Eingangseinrichtung 4 aufzuladen und in einer Sperrphase die Hauptübertragungseinrichtung 4 über die Ausgangseinrichtung 8 zu entladen, und mit einer Prüfeinrichtung 14, wobei die Prüfeinrichtung 14 einen Testausgang 15 zur Bereitstellung einer Testspannung aufweist, und mit einer Hilfsübertragungseinrichtung 16, wobei die Sperrwandlervorrichtung 1 ausgebildet ist, in der Leitphase die Hilfsübertragungseinrichtung 16 durch die Eingangseinrichtung 4 aufzuladen und in der Sperrphase die Hilfsübertragungseinrichtung 16 über die Prüfeinrichtung 14 zu entladen, um die Testspannung bereitzustellen.

Flyback converters are designed as DC converters and are used to transmit electrical energy between an input side and an output side of galvanically isolated DC voltages.
A flyback converter device 1 is proposed with an input device 4, with an output device 8, with a main transmission device 11, wherein the flyback converter device 1 is designed to charge the main transmission device 11 via the input device 4 in a conducting phase and to charge the main transmission device 4 via the output device 8 in a blocking phase to be discharged, and with a testing device 14, with the testing device 14 having a test output 15 for providing a test voltage, and with an auxiliary transmission device 16, with the flyback converter device 1 being designed to charge the auxiliary transmission device 16 through the input device 4 in the conducting phase and in the blocking phase to discharge the auxiliary transmission device 16 via the test device 14 in order to provide the test voltage.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sperrwandlervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben der Sperrwandlervorrichtung.The invention relates to a flyback converter device having the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for operating the flyback converter device.

Sperrwandler sind als Gleichspannungswandler ausgebildet und dienen zur Übertragung elektrischer Energie zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite galvanisch getrennter Gleichspannungen. Nachdem die galvanische Trennung ein wichtiger Aspekt bei den Sperrwandlern ist, muss für die Prüfung der Spannung auf der Ausgangsseite mit dem Ziel der Kontrolle der Eingangsseite ebenfalls eine galvanische Trennung vorgesehen waren.Flyback converters are designed as DC converters and are used to transmit electrical energy between an input side and an output side of galvanically isolated DC voltages. Since galvanic isolation is an important aspect of flyback converters, galvanic isolation must also be provided for testing the voltage on the output side with the aim of checking the input side.

Aus der Literatur ist es zum einen bekannt, entsprechende Messdaten von der Ausgangsseite über einen Opto-Koppler an die Eingangsseite zu übertragen.On the one hand, it is known from the literature to transmit corresponding measurement data from the output side to the input side via an optocoupler.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine einfache und robuste Möglichkeit zur Kontrolle einer Eingangsseite von einem Sperrwandler vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch eine Sperrwandlervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben der Sperrwandlervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. In der Beschreibung sowie den Unteransprüchen werden weitere Vorteile, Wirkungen und Merkmale sowie Ausführungsbeispiele offenbart.It is an object of the invention to propose a simple and robust way of controlling an input side of a flyback converter. This object is achieved by a flyback converter device having the features of claim 1 and by a method for operating the flyback converter device having the features of claim 10 . Further advantages, effects and features as well as exemplary embodiments are disclosed in the description and in the dependent claims.

Die Erfindung betrifft damit eine Sperrwandlervorrichtung, wobei die Sperrwandlervorrichtung auch als Hoch-Tiefsetzstelle oder im Englisch als Flyback Converter bezeichnet werden kann. Der Sperrwandler ist insbesondere als ein Gleichspannungswandler ausgebildet.The invention thus relates to a flyback converter device, in which case the flyback converter device can also be referred to as a buck/boost point or in English as a flyback converter. The flyback converter is designed in particular as a DC voltage converter.

Die Sperrwandlervorrichtung weist eine Eingangseinrichtung auf, wobei die Eingangseinrichtung als eine erste Teilschaltung ausgebildet ist und eine Eingangsseite bildet. Die Eingangseinrichtung weist einen Spannungseingang zur Übernahme von einer Versorgungsspannung auf. Die Versorgungsspannung ist insbesondere als eine Gleichspannung ausgebildet. Bevorzugt ist ein Anschluss des Spannungseingangs mit einem Pluspol, ein anderer Anschluss des Spannungseingangs ist mit Masse verbunden und/oder verbindbar.The flyback converter device has an input device, the input device being designed as a first sub-circuit and forming an input side. The input device has a voltage input for accepting a supply voltage. The supply voltage is in particular in the form of a direct voltage. One connection of the voltage input is preferably connected to a positive pole, and another connection of the voltage input is and/or can be connected to ground.

Die Sperrwandlervorrichtung weist eine Ausgangseinrichtung auf, wobei die Ausgangseinrichtung als eine zweite Teilschaltung ausgebildet ist und eine Ausgangsseite bildet. Die Ausgangseinrichtung weist einen Spannungsausgang zur Bereitstellung einer Ausgangsspannung auf. Der Spannungsausgang weist einen ersten Anschluss auf, wobei an dem ersten Anschluss eine positive Spannung ausgegeben wird und einen zweiten Anschluss auf, wobei an dem zweiten Anschluss eine zweite Masse vorliegt, welche galvanisch zu der Masse der Eingangseinrichtung ausgebildet ist. Die Ausgangsspannung und die Eingangsspannung sind insbesondere galvanisch getrennte Gleichspannungen. Es ist vorgesehen, dass die Eingangseinrichtung und die Ausgangseinrichtung galvanisch voneinander getrennt ausgebildet sind.The flyback converter device has an output device, the output device being designed as a second sub-circuit and forming an output side. The output device has a voltage output for providing an output voltage. The voltage output has a first connection, with a positive voltage being output at the first connection, and a second connection, with a second ground being present at the second connection, which is formed galvanically with respect to the ground of the input device. The output voltage and the input voltage are, in particular, galvanically isolated direct voltages. Provision is made for the input device and the output device to be designed to be electrically isolated from one another.

Die Sperrwandlervorrichtung weist eine Hauptübertragungseinrichtung auf, wobei die Hauptübertragungseinrichtung eine Haupteingangsspule und eine Hauptausgangsspule umfasst. Die Haupteingangsspule ist mit der Eingangseinrichtung, die Hauptausgangsspule mit der Ausgangseinrichtung verschaltet. Die Haupteingangsspule und die Hauptausgangsspule sind bevorzugt miteinander magnetisch gekoppelt und/oder koppelbar. In der Hauptübertragungseinrichtung kann ein Magnetfeld zwischengespeichert werden und/oder eine magnetische Spannung aufgebaut werden. Bevorzugt weist die Hauptübertragungseinrichtung mindestens einen Kern auf, wobei der Kern einen Luftspalt aufweist.The flyback converter device has a main transmission device, the main transmission device comprising a main input coil and a main output coil. The main input coil is connected to the input device and the main output coil is connected to the output device. The main input coil and the main output coil are preferably magnetically coupled and/or can be coupled to one another. A magnetic field can be temporarily stored in the main transmission device and/or a magnetic voltage can be built up. The main transmission device preferably has at least one core, the core having an air gap.

Die Sperrwandlervorrichtung ist ausgebildet, in einer Leitphase, wobei die Versorgungsspannung an der Haupteingangsspule anliegt und ein anderes Ende der Haupteingangsspule mit der Masse verbunden ist, die Hauptübertragungseinrichtung durch die Eingangseinrichtung aufzuladen. Insbesondere baut sich in der Hauptübertragungseinrichtung, insbesondere in dem Luftspalt, eine magnetische Spannung auf.The flyback converter device is configured to charge the main transmission device through the input device in a conducting phase, with the supply voltage being applied to the main input coil and another end of the main input coil being connected to ground. In particular, a magnetic tension builds up in the main transmission device, in particular in the air gap.

In einer Sperrphase, wobei die Haupteingangsspule von der Masse getrennt ist, wird die Hauptübertragungseinrichtung über die Ausgangseinrichtung entladen. Während der Sperrphase erfolgt somit ein Übertrag von Energie von der Eingangseinrichtung über die Hauptübertragungseinrichtung auf die Ausgangseinrichtung.In an off phase, with the main input coil isolated from ground, the main transmission device is discharged through the output device. During the blocking phase, energy is therefore transferred from the input device via the main transmission device to the output device.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sperrwandlervorrichtung eine Prüfeinrichtung aufweist, wobei die Prüfeinrichtung als eine dritte Teilschaltung ausgebildet ist. Die Prüfeinrichtung weist einen Testausgang zur Bereitstellung einer Testspannung auf. Die Prüfeinrichtung ist bevorzugt mit der Eingangseinrichtung galvanisch verbunden und/oder von der Ausgangseinrichtung galvanisch getrennt.In the context of the invention, it is proposed that the flyback converter device has a test device, with the test device being designed as a third sub-circuit. The testing device has a test output for providing a test voltage. The testing device is preferably electrically connected to the input device and/or electrically isolated from the output device.

Die Prüfeinrichtung weist eine Hilfsübertragungseinrichtung auf, wobei die Hilfsübertragungseinrichtung eine Hilfseingangsspule und eine Hilfsausgangsspule Spule aufweist. Die Hilfseingangsspule ist schaltungstechnisch parallel zu der Haupteingangsspule angeordnet. Somit ist ein Eingang der Haupteingangsspule und der Hilfseingangsspule miteinander verbunden und/oder mit dem positiven Spannungseingang verbunden und/oder verbindbar und ein Ausgang der Haupteingangsspule und der Hilfseingangsspule miteinander verbunden und/oder mit der Masse verbunden und/oder verbindbar. Die Hilfsausgangsspule ist mit der Prüfeinrichtung schaltungstechnisch verbunden.The testing device has an auxiliary transmission device, the auxiliary transmission device having an auxiliary input coil and an auxiliary output coil. The auxiliary input coil is circuitry in parallel arranged to the main input coil. Thus, an input of the main input coil and the auxiliary input coil is connected to one another and/or connected and/or connectable to the positive voltage input and an output of the main input coil and the auxiliary input coil is connected to one another and/or connected and/or connectable to ground. The auxiliary output coil is connected to the test device by circuitry.

Die Sperrwandlervorrichtung ist ausgebildet in der beschriebenen Leitphase die Hilfsübertragungseinrichtung durch die Eingangseinrichtung aufzuladen und in der Sperrphase die Hilfsübertragungseinrichtung über die Prüfeinrichtung zu entladen. In gleicher Weise wie bei der Hauptübertragungseinrichtung wird ein Magnetfeld zwischengespeichert und/oder eine magnetische Spannung in der Hilfsübertragungseinrichtung aufgebaut. Auch diese kann mindestens einen Kern mit einem Spalt aufweisen, wobei bevorzugt in dem Luftspalt die magnetische Spannung gespeichert wird. Die Energie wird von der Eingangseinrichtung über die Hilfsübertragungseinrichtung auf die Prüfeinrichtung übertragen. In ähnlicher Weise wie bei der Ausgangseinrichtung stellt auch die Prüfeinrichtung eine Spannung, in diesem Fall eine Testspannung bereit, welche in dem galvanisch verbundenen Abschnitt der Eingangseinrichtung und der Prüfeinrichtung bereitgestellt ist.The flyback converter device is designed to charge the auxiliary transmission device through the input device in the conducting phase described and to discharge the auxiliary transmission device via the test device in the blocking phase. In the same way as in the main transmission device, a magnetic field is temporarily stored and/or a magnetic voltage is built up in the auxiliary transmission device. This can also have at least one core with a gap, with the magnetic voltage preferably being stored in the air gap. The energy is transferred from the input device to the test device via the auxiliary transmission device. In a similar way to the output device, the test device also provides a voltage, in this case a test voltage, which is provided in the galvanically connected section of the input device and the test device.

Die Testspannung entspricht der Ausgangsspannung oder ist z.B. nach einem Spannungsteiler proportional zu dieser oder ist zumindest äquivalent dazu, so dass über eine Messung der Testspannung auf die Ausgangsspannung zurückgeschlossen werden kann.The test voltage corresponds to the output voltage or is e.g. proportional to it after a voltage divider or is at least equivalent to it, so that conclusions can be drawn about the output voltage by measuring the test voltage.

Es ist somit ein Vorteil der Erfindung, dass durch die Prüfeinrichtung die Testspannung als eine Referenzspannung zu der Ausgangsspannung bereitgestellt werden kann, wobei die Prüfeinrichtung von der Eingangseinrichtung nicht galvanisch getrennt sein muss. Somit kann diese Testspannung gemessen werden und zwar ohne Zwischenschaltung von einem Opto-Koppler oder einem ähnlichen galvanisch-isolierenden Element. Damit kann durch die Erfindung auf einen derartigen Opto-Koppler verzichtet werden und trotzdem eine verlässliche Führungsgröße zur Kontrolle der Eingangseinrichtung bereitgestellt werden. Eine derartige Führungsgröße ist notwendig, da ohne Kontrolle der Eingangseinrichtung in einem lastfreien Zustand der Ausgangseinrichtung die Spannung an der Ausgangseinrichtung unkontrolliert ansteigen würde.It is therefore an advantage of the invention that the test device can provide the test voltage as a reference voltage for the output voltage, with the test device not having to be electrically isolated from the input device. Thus, this test voltage can be measured without the interposition of an opto-coupler or a similar galvanically isolating element. The invention means that such an optocoupler can be dispensed with and a reliable reference variable for controlling the input device can nevertheless be provided. Such a command variable is necessary because without control of the input device, the voltage at the output device would rise in an uncontrolled manner when the output device was in a load-free state.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Sperrwandlervorrichtung eine Kontrolleinrichtung zur Kontrolle der Eingangseinrichtung auf. Es ist vorgesehen, dass die Kontrolleinrichtung die Eingangseinrichtung auf Basis der Testspannung kontrolliert. Insbesondere bildet die Testspannung eine oder die Führungsgröße für die Kontrolleinrichtung.In a preferred development of the invention, the flyback converter device has a control device for controlling the input device. Provision is made for the control device to control the input device on the basis of the test voltage. In particular, the test voltage forms one or the reference variable for the control device.

Die Sperrwandlervorrichtung ist bevorzugt so umgesetzt, dass die unbelastete Ausgangsspannung gleich der Testspannung ist, so dass der Wert der Testspannung statt dem eigentlichen Wert der Ausgangsspannung ohne Änderung übernommen werden kann.The flyback converter device is preferably implemented in such a way that the no-load output voltage is equal to the test voltage, so that the value of the test voltage can be accepted without change instead of the actual value of the output voltage.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist die Sperrwandlervorrichtung mindestens oder genau ein Schaltelement auf, wobei das Schaltelement seriell zu der Haupteingangsspule und der Hilfseingangsspule angeordnet und ausgebildet ist, die Haupteingangsspule und die Hilfseingangsspule auf Masse zu schalten. Beispielsweise ist das Schaltelement als ein Mosfet ausgebildet. Durch das Schaltelement kann die Eingangseinrichtung zwischen der Leitphase und der Sperrphase umgeschaltet werden.In a preferred implementation of the invention, the flyback converter device has at least or precisely one switching element, the switching element being arranged in series with the main input coil and the auxiliary input coil and being designed to ground the main input coil and the auxiliary input coil. For example, the switching element is designed as a mosfet. The input device can be switched over between the conducting phase and the blocking phase by the switching element.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Kontrolleinrichtung ein PWM-Modul zur Steuerung des Schaltelements auf. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einem High-Signal des PWM-Ausgangs das Schaltelement geschlossen und Haupteingangsspule und Hilfseingangsspule mit der Masse verbunden sind und bei einem Low-Signal des PWM-Ausgangs das Schaltelement geöffnet ist, so dass Haupteingangsspule und die Hilfseingangsspule von der Masse getrennt sind.In a preferred development of the invention, the control device has a PWM module for controlling the switching element. For example, it can be provided that when the PWM output signal is high, the switching element is closed and the main input coil and auxiliary input coil are connected to ground, and when the PWM output signal is low, the switching element is open so that the main input coil and the auxiliary input coil are disconnected from the mass are separated.

Es ist vorgesehen, dass die Kontrolleinrichtung des PWM-Modul auf Basis der Testspannung kontrolliert, insbesondere steuert und/oder regelt. Beispielsweise kann eine Frequenz oder ein Duty-Cycle als Stellgröße angepasst werden.It is provided that the control device controls the PWM module on the basis of the test voltage, in particular controls and/or regulates it. For example, a frequency or a duty cycle can be adjusted as a manipulated variable.

In einer schaltungstechnischen Weiterbildung der Erfindung weist die Ausgangseinrichtung eine Hauptspeicherkapazität auf, welche schaltungstechnisch parallel zu der Hauptausgangsspule angeordnet ist. Ferner weist die Ausgangseinrichtung eine Hauptdiodeneinrichtung auf, wobei die Hauptdiodeneinrichtung zwischen der Hauptspeicherkapazität und dem Spannungsausgang angeordnet ist.In a further development of the invention in terms of circuitry, the output device has a main storage capacitance which is arranged in parallel with the main output coil in terms of circuitry. Furthermore, the output device has a main diode device, the main diode device being arranged between the main storage capacitance and the voltage output.

Alternativ oder ergänzend weist die Prüfeinrichtung eine Prüfspeicherkapazität auf, wobei die Prüfspeicherkapazität schaltungstechnisch parallel zu der Prüfausgangsspule angeordnet ist. Ferner weist die Prüfeinrichtung eine Prüfdiodeneinrichtung auf, wobei die Prüfdiodeneinrichtung zwischen der Hilfsausgangsspule und dem Testausgang für die Testspannung angeordnet ist.Alternatively or additionally, the test device has a test storage capacity, with the test storage capacity being arranged in parallel with the test output coil in terms of circuitry. Furthermore, the test device has a test diode device, the test diode device being arranged between the auxiliary output coil and the test output for the test voltage.

Bei einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung sind die Induktivitäten der Haupteingangsspule und der Hauptausgangsspule gleich. Alternativ oder ergänzend sind die Induktivitäten der Hilfseingangsspule und der Hilfsausgangsspule gleich ausgebildet.In a possible structural configuration of the invention, the inductances of the main input coil and the main output coil are the same. Alternatively or additionally, the inductivities of the auxiliary input coil and the auxiliary output coil are of the same design.

Es ist jedoch bevorzugt, dass die Induktivitäten der Hauptübertragungseinrichtung, z.B. gemessen in Henry, kleiner als die Induktivitäten der Hilfsübertragungseinrichtung ausgebildet sind, da die Energie von der Eingangseinrichtung maßgeblich auf die Ausgangseinrichtung und nur zu Testzwecken auf die Prüfeinrichtung übertragen werden soll. Insbesondere ist die Induktivität der Hauptausgangsspule kleiner als die Induktivität der Hilfsausgangsspule ausgebildet und/oder ist die Induktivität der Haupteingangsspule kleiner als die Induktivität der Hilfseingangsspule ausgebildet Dadurch, dass die Induktivitäten der Hilfsübertragungseinrichtung größer oder wesentlich größer als die Induktivitäten der Hauptübertragungseinrichtung ausgebildet sind, kann nur weniger Energie zwischengespeichert und übertragen werden. Beispielsweise sind die jeweiligen Hilfsinduktivitäten mehr als 5mal größer als die jeweiligen Hauptinduktivitäten.However, it is preferred that the inductances of the main transmission device, e.g. measured in Henry, are smaller than the inductances of the auxiliary transmission device, since the energy from the input device is to be transmitted significantly to the output device and only to the test device for test purposes. In particular, the inductance of the main output coil is smaller than the inductance of the auxiliary output coil and/or the inductance of the main input coil is smaller than the inductance of the auxiliary input coil. Because the inductance of the auxiliary transmission device is greater or significantly greater than the inductance of the main transmission device, only less can Energy can be temporarily stored and transmitted. For example, the respective auxiliary inductances are more than 5 times larger than the respective main inductances.

Besonders bevorzugt ist die Hauptübertragungseinrichtung und/oder die Hilfsübertragungseinrichtung als ein geschlossenes Schaltgruppe ausgebildet. Insbesondere sind diese als separate, selbsthaltende Schaltgruppe ausgebildet, welche in die Sperrwandlervorrichtung als Schaltgruppe bestückt wird. Auf diese Weise kann die Erfindung sehr kostengünstig umgesetzt werden.The main transmission device and/or the auxiliary transmission device is particularly preferably designed as a closed switching group. In particular, these are designed as a separate, self-retaining vector group, which is fitted into the flyback converter device as a vector group. In this way, the invention can be implemented very inexpensively.

Die Sperrwandlervorrichtung kann sowohl im continuous conduction mode (CCM) als auch im discontinuous conduction mode (DCM) betrieben werden.The flyback converter device can be operated both in continuous conduction mode (CCM) and in discontinuous conduction mode (DCM).

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben der Sperrwandlervorrichtung wie diese zuvor beschrieben wurde, wobei in einer Leitphase die Hauptübertragungseinrichtung und die Hilfsübertragungseinrichtung durch die Eingangseinrichtung aufgeladen werden und in einer Sperrphase sich die Hauptübertragungseinrichtung über die Ausgangseinrichtung und die Hilfsübertragungseinrichtung über die Prüfeinrichtung entlädt, so dass in der Prüfeinrichtung die Testspannung bereitgestellt ist.Another object of the invention relates to a method for operating the flyback converter device as described above, wherein in a conducting phase the main transmission device and the auxiliary transmission device are charged by the input device and in a blocking phase the main transmission device is discharged via the output device and the auxiliary transmission device is discharged via the test device. so that the test voltage is provided in the test device.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:

1 ein schematisches Schaltbild von einer Sperrwandlervorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 die Sperrwandlervorrichtung in der 1 während einer Leitphase;
3 die Sperrwandlervorrichtung in der 1 während einer Sperrphase mit Stromfluss;
4 die Sperrwandlervorrichtung in der 1 während der Sperrphase ohne Stromfluss;
5 ein schematisches Schaltbild von einem Simulationsmodell der Sperrwandlervorrichtung;
6 Signalverläufe aus dem Simulationsmodell der 5;
7 Signalverläufe aus dem Simulationsmodell der 5.

Further features, advantages and effects of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments of the invention and the attached figures. These show:

1 a schematic circuit diagram of a flyback converter device as an embodiment of the invention;
2 the flyback device in the 1 during a lead phase;
3 the flyback device in the 1 during a blocking phase with current flow;
4 the flyback device in the 1 during the blocking phase without current flow;
5 a schematic circuit diagram of a simulation model of the flyback converter device;
6 Signal curves from the simulation model 5 ;
7 Signal curves from the simulation model 5 .

Die 1 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Sperrwandlervorrichtung 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Sperrwandlervorrichtung 1 hat die Funktion ausgehend von einer Versorgungsspannung Vin an einem Spannungseingang 2 eine Ausgangsspannung Vout an einem Spannungsausgang 3 bereitzustellen. Die Eingangsspannung 2 und die Ausgangsspannung 3 sind voneinander galvanisch getrennt.The 1 shows a schematic circuit diagram of a flyback converter device 1 as an embodiment of the invention. The flyback converter device 1 has the function of providing an output voltage Vout at a voltage output 3 starting from a supply voltage Vin at a voltage input 2 . The input voltage 2 and the output voltage 3 are electrically isolated from each other.

Die Sperrwandlervorrichtung 1 weist eine Eingangseinrichtung 4 auf, wobei die Eingangseinrichtung 4 den Spannungseingang 2 umfasst, welcher mit einer Spannungsquelle 5 verbunden ist. Der Spannungseingang 2 weist einen ersten Eingang mit einem Pluspol 6 auf sowie einen zweiten Eingang, welcher eine Masse 7 bildet.The flyback converter device 1 has an input device 4 , the input device 4 including the voltage input 2 which is connected to a voltage source 5 . The voltage input 2 has a first input with a positive pole 6 and a second input which forms a ground 7 .

Die Sperrwandlervorrichtung 1 weist ferner eine Ausgangseinrichtung 8 auf, wobei die Ausgangseinrichtung 8 dem Spannungsausgang 3 zur Bereitstellung der Ausgangsspannung Vout aufweist. Der Spannungsausgang 3 weist einen zweiten Pluspol 9 sowie eine zweite Masse 10 (Ground) auf, welche jedoch galvanisch von der ersten Masse 7 getrennt ist.The flyback converter device 1 also has an output device 8, the output device 8 having the voltage output 3 for providing the output voltage Vout. The voltage output 3 has a second positive pole 9 and a second ground 10 (ground), which, however, is electrically isolated from the first ground 7 .

Die Sperrwandlervorrichtung 1 weist eine Hauptübertragungseinrichtung 11 auf, wobei die Hauptübertragungseinrichtung 11 eine Haupteingangsspule 12 sowie eine Hauptausgangsspule 13 aufweist. Die Haupteingangsspule 12 ist schaltungstechnisch mit der Eingangseinrichtung 4 verbunden, die Hauptausgangsspule 13 ist schaltungstechnisch mit der Ausgangseinrichtung 8 verbunden. Die beiden Spulen 12, 13 sind ähnlich wie bei einem Transformator zueinander angeordnet. Beispielsweise sind die Spulen 12, 13 parallel zueinander angeordnet, wobei jedoch ein Luftspalt in einem Kern vorhanden ist, um ein Magnetfeld zu speichern und/oder eine magnetische Spannung aufzubauen.The flyback converter device 1 has a main transmission device 11 , the main transmission device 11 having a main input coil 12 and a main output coil 13 . The main input coil 12 is connected to the input device 4 in terms of circuitry, and the main output coil 13 is connected to the output device 8 in terms of circuitry. The two coils 12, 13 are arranged in a manner similar to that of a transformer. For example, the coils 12, 13 are arranged parallel to each other, but with an air gap present in a core is to store a magnetic field and/or build up a magnetic tension.

Die Sperrwandlervorrichtung 1 weist eine Prüfeinrichtung 14 auf, wobei die Prüfeinrichtung 14 einen Testausgang 15 zur Bereitstellung einer Testspannung VFB aufweist. Ferner umfasst die Sperrwandlervorrichtung 1 eine Hilfsübertragungseinrichtung 16, wobei die Hilfsübertragungseinrichtung 16 eine Hilfseingangsspule 17 und eine Hilfsausgangsspule 18 aufweist. Die Hilfseingangsspule sich 17 und die Hilfsausgangsspule 18 sind wie ein Transformator und/oder parallel zueinander angeordnet. Insbesondere weist die Hilfsübertragungseinrichtung 16 einen Kern mit einem Luftspalt auf, wobei in dem Luftspalt ein Magnetfeld und/oder magnetische Spannung gespeichert werden kann. Die Hilfseingangsspule 17 ist parallel zu der Haupteingangsspule 12 verschaltet. Die Hilfsausgangsspule 18 ist mit der Prüfeinrichtung 14 verschaltet.The flyback converter device 1 has a test device 14, the test device 14 having a test output 15 for providing a test voltage VFB. Furthermore, flyback converter device 1 includes an auxiliary transmission device 16 , auxiliary transmission device 16 having an auxiliary input coil 17 and an auxiliary output coil 18 . The auxiliary input coil 17 and the auxiliary output coil 18 are arranged like a transformer and/or in parallel with one another. In particular, the auxiliary transmission device 16 has a core with an air gap, it being possible for a magnetic field and/or magnetic voltage to be stored in the air gap. The auxiliary input coil 17 is connected in parallel to the main input coil 12 . The auxiliary output coil 18 is connected to the testing device 14 .

Ferner weist die Sperrwandlervorrichtung 1, insbesondere die Eingangseinrichtung 4, ein Schaltelement 19 auf, wobei das Schaltelement seriell zu der Haupteingangsspule 12 und der Hilfseingangsspule 17 angeordnet ist und es ermöglicht, die Haupteingangsspule 12 und die Hilfseingangsspule 17 auf Masse 7 zu schalten. Genauer betrachtet sind die Eingänge der Haupteingangsspule 12 und der Hilfseingangsspule 17 mit dem Pluspol 6 des Spannungseingangs verbunden und die jeweils anderen Anschlüsse der Spulen 12, 17 über das Schaltelement 19 mit der Masse 7 verbunden und/oder verbindbar.Furthermore, the flyback converter device 1, in particular the input device 4, has a switching element 19, the switching element being arranged in series with the main input coil 12 and the auxiliary input coil 17 and making it possible to switch the main input coil 12 and the auxiliary input coil 17 to ground 7. More precisely, the inputs of the main input coil 12 and the auxiliary input coil 17 are connected to the positive pole 6 of the voltage input and the respective other connections of the coils 12, 17 are connected and/or can be connected to the ground 7 via the switching element 19.

Die Sperrwandlervorrichtung 1 weist eine Kontrolleinrichtung 20 zur Kontrolle der Eingangseinrichtung 4, insbesondere von dem Schaltelement 19 auf. Die Eingangseinrichtung 4 wird auf Basis der Testspannung VFB aus dem Testausgang 15 kontrolliert. Die Kontrolleinrichtung 20 umfasst insbesondere ein PWM-Modul 21 zur Kontrolle des Schaltelements 19 mit einem Schaltsignal. Insbesondere kann das Schaltelement 19 durch Änderung der Frequenz und/oder des Duty Cycle des Schaltsignals kontrolliert, insbesondere ein- und ausgeschaltet, werden.The flyback converter device 1 has a control device 20 for controlling the input device 4 , in particular the switching element 19 . The input device 4 is controlled based on the test voltage VFB from the test output 15 . The control device 20 includes in particular a PWM module 21 for controlling the switching element 19 with a switching signal. In particular, the switching element 19 can be controlled, in particular switched on and off, by changing the frequency and/or the duty cycle of the switching signal.

Die Ausgangseinrichtung 8 weist eine Hauptspeicherkapazität 22 auf, wobei die Hauptspeicherkapazität 22 schaltungstechnisch parallel zu der Hauptausgangsspule 13 angeordnet ist. Die Hauptspeicherkapazität 22 hat die Aufgabe, ein Umladen von Energie aus der Hauptübertragungseinrichtung 11 zu ermöglichen und die Ausgangsspannung Vout an dem Spannungsausgang 3 konstant zu halten und speichert Energie zwischen. Ferner weist die Ausgangseinrichtung 8 eine Hauptdiodeneinrichtung 23 auf, wobei die Hauptdiodeneinrichtung 23 zwischen der Hauptausgangsspule 13 und dem Pluspol 9 angeordnet ist, so dass Strom von der Hauptausgangsspule 13 zu dem Spannungsausgang 3 fließen kann, jedoch die Gegenrichtung gesperrt ist.The output device 8 has a main storage capacitance 22, the main storage capacitance 22 being arranged in parallel with the main output coil 13 in terms of circuitry. The task of the main storage capacity 22 is to allow energy to be reloaded from the main transmission device 11 and to keep the output voltage Vout at the voltage output 3 constant and temporarily stores energy. Furthermore, the output device 8 has a main diode device 23, the main diode device 23 being arranged between the main output coil 13 and the positive pole 9, so that current can flow from the main output coil 13 to the voltage output 3, but the opposite direction is blocked.

Die Prüfeinrichtung 14 weist eine Prüfspeicherkapazität 24 auf, wobei die Prüfspeicherkapazität 24 schaltungstechnisch parallel zu der Hilfsausgangsspule 18 angeordnet ist. Die Prüfspeicherkapazität 24 hat die Funktion, ein Umladen von Energie aus der Hilfsübertragungseinrichtung 16 zu ermöglichen und die Testspannung VFB über die Zeit konstant zu halten. Ferner weist die Prüfeinrichtung 14 eine Prüfdiodeneinrichtung 25 auf, wobei die Prüfdiodeneinrichtung 25 zwischen der Hilfsausgangsspule 18 und dem Testausgang 15 so verschaltet ist, dass Strom in Richtung des Testausgangs15 fließen kann, jedoch in Gegenrichtung gesperrt ist.The test device 14 has a test storage capacity 24, with the test storage capacity 24 being arranged in parallel with the auxiliary output coil 18 in terms of circuitry. The function of the test storage capacitor 24 is to allow energy to be reloaded from the auxiliary transmission device 16 and to keep the test voltage VFB constant over time. The test device 14 also has a test diode device 25, the test diode device 25 being connected between the auxiliary output coil 18 and the test output 15 in such a way that current can flow in the direction of the test output 15, but is blocked in the opposite direction.

Ferner weist die Prüfeinrichtung 14 noch einen Hilfswiderstand 26 auf, welcher schaltungstechnisch parallel zu der Prüfspeicherkapazität 24 und/oder zu der Hilfsausgangsspule 18 angeordnet ist sowie einen Spannungsteiler 27 zum Abgriff des Testsignals VFB, wobei der Spannungsteiler 27 parallel zu dem Hilfswiderstand 26, der Prüfspeicherkapazität 24 und/oder der Hilfsausgangsspule 18 geschalten ist. Das Testsignal VFB entspricht der Testspannung und wird als Führungsgröße zur Kontrolle der Eingangseinrichtung 4, insbesondere des Schaltelements 19, an die Kontrolleinrichtung 20 übergeben.Testing device 14 also has an auxiliary resistor 26, which in terms of circuitry is arranged in parallel with test storage capacitor 24 and/or with auxiliary output coil 18, as well as a voltage divider 27 for tapping test signal VFB, voltage divider 27 being connected in parallel with auxiliary resistor 26, test storage capacitor 24 and/or the auxiliary output coil 18 is switched. The test signal VFB corresponds to the test voltage and is transferred to the control device 20 as a reference variable for checking the input device 4, in particular the switching element 19.

Die 2 zeigt die Sperrwandlervorrichtung 1 der 1 in einer Leitphase (Ton), wobei das Schaltelement 19 durchgängig ist (als Verbindung dargestellt), so dass die Hauptübertragungseinrichtung 11 und die Hilfsübertragungseinrichtung 16 geladen werden können. In der Leitphase findet kein Stromfluss ausgehend von der Hauptausgangsspule 13 oder der Hilfsausgangsspule 18 statt. Stattdessen findet nur ein Stromfluss von der Hauptspeicherkapazität 22 zu dem Spannungsausgang 3 sowie ein Stromfluss von der Prüfspeicherkapazität 24 zu den Testausgang 15 statt. Die Diodeneinrichtung 23, 25 sperren einen etwaigen Stromfluss, so dass diese als Lücken in dem Schaltbild dargestellt sind.The 2 shows the flyback converter device 1 of FIG 1 in a conduction phase (tone), with the switching element 19 being continuous (shown as a connection), so that the main transmission device 11 and the auxiliary transmission device 16 can be charged. In the conduction phase, there is no current flow from the main output coil 13 or the auxiliary output coil 18 . Instead, there is only a current flow from the main storage capacity 22 to the voltage output 3 and a current flow from the test storage capacity 24 to the test output 15 . The diode device 23, 25 block any current flow, so that these are shown as gaps in the circuit diagram.

In der 3 ist die Sperrwandlervorrichtung 1 in einer Sperrphase (Toff, I>0) dargestellt, wobei das Schaltelement 19 die Verbindung der Haupteingangsspule 12 und der Hilfseingangsspule 17 zu der Masse 7 unterbricht, so dass das Schaltelement 19 als Lücke dargestellt ist. Dagegen ist nun ein Stromfluss von der Hauptausgangsspule 13 zu dem Spannungsausgang 3 bzw. zu der Hauptspeicherkapazität 22 möglich sowie von der Hilfsausgangsspule 18 zu dem Testausgang 25 bzw. der Prüfspeicherkapazität 24. Die Diodeneinrichtungen 23, 25 werden nun in Durchflussrichtung betrieben, so dass diese nicht mehr als Lücken, sondern als durchgängige Leitungen dargestellt sind.In the 3 the flyback converter device 1 is shown in a blocking phase (Toff, I>0), with the switching element 19 interrupting the connection of the main input coil 12 and the auxiliary input coil 17 to the ground 7, so that the switching element 19 is shown as a gap. On the other hand, a current flow is now possible from the main output coil 13 to the voltage output 3 or to the main storage capacity 22 and from the auxiliary output coil 18 to the test output 25 or the test storage capacity 24. The diode devices 23, 25 are now operated in the flow direction, so that they are not are shown more as gaps, but as continuous lines.

Prinzipiell könnte aus dieser aus diesem Zustand in der 3, wieder in die Leitphase zurückgekehrt werden. Dies würde einem CCM-Mode entsprechen. Optional ergänzend wird die Sperrwandlervorrichtung 1 in der Sperrphase jedoch in einem DCM-Mode weitergeführt, wie dies in der 4 gezeigt ist (TOFF, I=0). Der Stromfluss von der Hauptausgangsspule 13 zu dem Spannungsausgang 3 bzw. aus der Hilfsausgangsspule 18 zu dem Testausgang 15 ist beendet, so dass, um einen Stromfluss in Gegenrichtung zu vermeiden, die Diodeneinrichtung 23, 25 wieder in Sperrrichtung arbeiten, so dass diese wieder als Lücken in der Schaltung dargestellt sind. Der Stromfluss erfolgt dagegen von der Hauptspeicherkapazität 22 zu dem Spannungsausgang 3 bzw. von der Prüfspeicherkapazität 24 zu dem Testausgang 15.In principle, from this from this state in the 3 , be returned to the conducting phase. This would correspond to a CCM mode. Optionally, the flyback converter device 1 is continued in the blocking phase in a DCM mode, as is shown in FIG 4 is shown (TOFF, I=0). The flow of current from the main output coil 13 to the voltage output 3 or from the auxiliary output coil 18 to the test output 15 has ended, so that, in order to avoid a current flow in the opposite direction, the diode devices 23, 25 work in the reverse direction again, so that they again act as gaps are shown in the circuit. In contrast, the current flow takes place from the main storage capacity 22 to the voltage output 3 or from the test storage capacity 24 to the test output 15.

Nach einer gewissen Zeit wird das Schaltelement 19 über die Ansteuerung durch das PWM-Modul 21 wieder geschlossen, so dass die Hauptübertragungseinrichtung 11 und die Hilfsübertragungseinrichtung 16 wieder geladen werden können (1).After a certain time, the switching element 19 is closed again via the control by the PWM module 21, so that the main transmission device 11 and the auxiliary transmission device 16 can be charged again ( 1 ).

Simulierte Ausführungsbeispiele:Simulated examples:

Die 5 zeigt einem Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels der Sperrwandlervorrichtung 1. Die nachfolgende 6, zeigt die Signalverläufe aus der Simulation der Sperrwandlervorrichtung 1.The 5 shows a circuit diagram of a first embodiment of the flyback converter device 1. The following 6 , shows the signal curves from the simulation of the flyback converter device 1.

Die Simulationsparameter sind wie folgt:

1) Vinmin = 4.5V
2) Schaltfrequenz Fsw: 150kHz,
3) Vout :16V
4) Lp : 3.3uH (Hauptübertragungseinrichtung 11), 68uH

The simulation parameters are as follows:

1) Vinmin = 4.5V
2) Switching frequency Fsw: 150kHz,
3) Vout :16V
4) Lp : 3.3uH (main transmitter 11), 68uH

(Hilfsübertragungseinrichtung 16)(auxiliary transmission device 16)

5) out : 0 to 500mA
6) Operating mode: DCM

Die Signalverläufe zeigen:

6.1: Laststrom
6.2: Kontrollspannung
6.3: Eingangsspannung Vin
6.4: Ausgangsspannung am Spannungsausgang & Ausgangsspannung am Hilfswiderstand 26/ Prüfspeicherkapazität 24

The signal curves show:

6.1: load current
6.2: control voltage
6.3: input voltage Vin
6.4: Output voltage at the voltage output & output voltage at the auxiliary resistor 26/ test storage capacity 24

Im unbelasteten Zustand ergibt sich eine Ausgangsspannung von 16.05 V, im belasteten Zustand 15,75 V. In dem Signalverlauf 7.4 ist zu erkennen, dass die Spannung in der Prüfeinrichtung 14 gleich der Spannung in der Ausgangseinrichtung 8 ist, so dass das Testsignal als Führungsgröße zur Kontrolle der Eingangseinrichtung 4 geeignet ist.The output voltage is 16.05 V in the unloaded state and 15.75 V in the loaded state Control of the input device 4 is suitable.

Die 7 zeigt Signalverläufe einer zweiten Simulation, wobei für die Hauptübertragungseinrichtung 11 und für die Hilfsübertragungseinrichtung 16 jeweils ein Standardbauteil in Form einer selbsthaltenden Baugruppe 28 bzw. 29 verwendet wurde.The 7 shows signal curves of a second simulation, a standard component in the form of a self-retaining assembly 28 or 29 being used for the main transmission device 11 and for the auxiliary transmission device 16 in each case.

Die Simulationsparameter sind wie folgt:

1) Vinmin = 4.5V
2) Schaltfrequenz Fsw: 150kHz,
3) Vout :16V
4) Part Number: MSD1260T-332ML; MSD1260T-683ML
5) lout : 0 to 500mA
6) Betriebsart: DCM

The simulation parameters are as follows:

1) Vinmin = 4.5V
2) Switching frequency Fsw: 150kHz,
3) Vout :16V
4) Part Number: MSD1260T-332ML; MSD1260T-683ML
5) out : 0 to 500mA
6) Operating mode: DCM

Baugruppe 28:

Coupled Inductor : MSD1260T-332ML (High
Temp / AEC-Q200 Qualified)
Make: Coilcraft
Inductance : 3.3uH
DCR : 20mOhms
SRF : 52MHz
Coupling Coefficient : 97%
Leakage Inductance : 0.2uH
Isat: 11.5A (10% L drop)
Irms : 6.1A (40deg Temp rise)

Assembly 28:

Coupled Inductor : MSD1260T-332ML (High
Temp / AEC-Q200 Qualified)
Make: Coilcraft
Inductance : 3.3uH
DCR : 20mOhms
SRF : 52MHz
Coupling Coefficient : 97%
Leakage Inductance : 0.2uH
Isat: 11.5A (10%L drop)
Irms : 6.1A (40deg Temp rise)

Baugruppe 29

Coupled Inductor : MSD1260T-683ML (High
Temp / AEC-Q200 Qualified)
Make: Coilcraft
Inductance : 68uH
DCR : 216mOhms
SRF: 10MHz
Coupling Coefficient : 97%
Leakage Inductance : 0.57uH
Isat: 2.3A (10% L drop)
Irms : 1.83A (40deg Temp rise)

assembly 29

Coupled Inductor : MSD1260T-683ML (High
Temp / AEC-Q200 Qualified)
Make: Coilcraft
Inductance : 68uH
DCR : 216mOhms
SRF: 10MHz
Coupling Coefficient : 97%
Leakage Inductance : 0.57uH
Isat: 2.3A (10%L drop)
Irms : 1.83A (40deg Temp rise)

Die Signalverläufe zeigen:

7.1: Laststrom
7.2: Kontrollspannung
7.3: Eingangsspannung Vin
7.4: Ausgangsspannung am Spannungsausgang & Ausgangsspannung am Hilfswiderstand 26/ Prüfspeicherkapazität 24

The signal curves show:

7.1: load current
7.2: control voltage
7.3: input voltage Vin
7.4: Output voltage at the voltage output & output voltage at the auxiliary resistor 26/ test storage capacity 24

Im unbelasteten Zustand ergibt sich eine Ausgangsspannung von 16.05 V, im belasteten Zustand 15,75 V. In dem Signalverlauf 8.4 ist zu erkennen, dass die Spannung in der Prüfeinrichtung 14 gleich oder zumindest ausreichend ähnlich der Spannung in der Ausgangseinrichtung 8 ist, so dass das Testsignal als Führungsgröße zur Kontrolle der Eingangseinrichtung 4 geeignet ist.In the unloaded state, there is an output voltage of 16.05 V, in the loaded state 15.75 V. In the signal curve 8.4 it can be seen that the voltage in the test device 14 is the same or at least sufficiently similar to the voltage in the output device 8, so that the Test signal is suitable as a reference variable for checking the input device 4.

Die Vorteile der Sperrwandlervorrichtung sind:

- kein Optokoppler
- Verwendung von Off-the-Shelf-Baugruppen 28 und 29 ist möglich
- mechanisch robustes Design
- hohe Lebensdauer (verglichen mit der begrenzten Lebenszeit von einem Optokoppler)
- kann über einen weiteren Spannungsbereich wie z.B. 5 V... 70 v arbeiten
- das PWM-Modul kann unspezifisch gewählt werden
- schematisch ähnlich zu konventionellen Sperrwandlern
- Gute Regulierung, da die Kontrolleinrichtung 20 in einem Strom-Mode ist.

The advantages of the flyback converter device are:

- no optocoupler
- Use of off-the-shelf assemblies 28 and 29 is possible
- Mechanically robust design
- long lifetime (compared to the limited lifetime of an optocoupler)
- can operate over a wider voltage range such as 5V...70V
- the PWM module can be selected unspecifically
- Schematically similar to conventional flyback converters
- Good regulation since the controller 20 is in a current mode.

BezugszeichenlisteReference List

11: Sperrwandlervorrichtungflyback device
22: Spannungseingangvoltage input
33: Spannungsausgangvoltage output
44: Eingangseinrichtungentrance facility
55: Spannungsquellevoltage source
66: Pluspolpositive pole
77: MasseDimensions
88th: Ausgangseinrichtungexit facility
99: zweiter Pluspolsecond positive pole
1010: zweite Massesecond mass
1111: Hauptübertragungseinrichtungmain transmission facility
1212: Haupteingangsspulemain input coil
1313: Hauptausgangsspulemain output coil
1414: Prüfeinrichtungtesting facility
1515: Testausgangtest output
1616: Hilfsübertragungseinrichtungauxiliary transmission facility
1717: Hilfseingangsspuleauxiliary input coil
1818: Hilfsausgangsspuleauxiliary output coil
1919: Schaltelementswitching element
2020: Kontrolleinrichtungcontrol device
2121: PWM-ModulPWM module
2222: Hauptspeicherkapazitätmain storage capacity
2323: Hauptdiodeneinrichtungmain diode device
2424: Prüfspeicherkapazitättest memory capacity
2525: Prüfdiodeneinrichtungtest diode setup
2626: Hilfswiderstandauxiliary resistance
2727: Spannungsteilervoltage divider
2828: Baugruppe für die Hauptübertragungseinrichtung 11Assembly for the main transmission device 11
2929: Baugruppe für die Hilfsübertragungseinrichtung 16Assembly for the auxiliary transmission device 16
Vinvintage: Versorgungsspannungsupply voltage
VoutVout: Ausgangsspannungoutput voltage

Claims

Flyback converter device (1) with an input device (4), the input device (4) having a voltage input (2) for accepting a supply voltage, with an output device (8), the output device (8) having a voltage output (3) for providing an output voltage having, with a main transmission device (11), wherein the main transmission device (11) has a main input coil (12) and a main output coil (13), wherein the main input coil (12) with the input device (4) and the main output coil (13) with the output device ( 8) is connected, the flyback converter device (1) being designed to charge the main transmission device (11) through the input device (4) in a conduction phase and to charge the main transmission device (4) via the output device in a blocking phase (8), characterized by a test device (14), the test device (14) having a test output (15) for providing a test voltage, and by an auxiliary transmission device (16), the auxiliary transmission device (16) having an auxiliary input coil (17) and an auxiliary output coil (18), wherein the auxiliary input coil (17) is connected in parallel to the main input coil (12) and the auxiliary output coil (18) is connected to the test device (14), wherein the flyback converter device (1) is formed, in the conducting phase the auxiliary transmission device (16) to be charged by the input device (4) and to at least partially discharge the auxiliary transmission device (16) via the test device (14) in the blocking phase in order to provide the test voltage.

Flyback converter device (1) after claim 1 , characterized by a control device (20) for controlling the input device (4), wherein the input device (4) is controlled on the basis of the test voltage.

Flyback converter device (1) according to one of the preceding claims, characterized by a switching element (19), wherein the switching element (19) is arranged and formed in series with the main input coil (12) and the auxiliary input coil (17), the main input coil (12) and the auxiliary input coil (17) to switch to ground (7).

Flyback converter device (1) after claim 3 , characterized in that the control device (20) has a PWM module (21) for controlling the switching element (19), wherein the PWM module (21) is controlled on the basis of the test voltage.

Flyback converter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the output device (8) has a main storage capacitance (22), the main storage capacitance (22) being arranged in parallel with the main output coil (13), and a main diode device (23), wherein the main diode means (23) is arranged between the main output coil (13) and the main storage capacitance (22).

Flyback converter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the test device (14) has a test storage capacitance (24), the test storage capacitance (24) being arranged in parallel with the auxiliary output coil (18), and having a test diode device (25), wherein the test diode means (25) is arranged between the auxiliary output coil (18) and the test storage capacitance (24).

Flyback converter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inductances of the main input coil (12) and the main output coil (13) are the same and/or that the inductances of the auxiliary input coil (17) and the auxiliary output coil (18) are the same.

Flyback converter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inductances of the main transmission device (11) are smaller than the inductances of the auxiliary transmission device (16).

Flyback converter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it can be operated in a CCM operating mode or in a DCM operating mode.

Method for operating the flyback converter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that in a conducting phase the main transmission device (11) and the auxiliary transmission device (16) are charged by the input device (4) and in a blocking phase the main transmission device (11) discharges via the output device (8) and the auxiliary transmission device (16) via the test device (14), so that the test voltage is provided in the test device (14).