DE10203217A1 - Stromversorgungsvorrichtung - Google Patents
StromversorgungsvorrichtungInfo
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Abstract
Stromversorgungsvorrichtung (100) mit einem Eingang (12), einem ersten und einem zweiten Ausgang (14, 16) und Einrichtungen (18) zum Umwandeln eines elektrischen Stromes, die zwischen den Eingang (12) und die Ausgänge (14, 16) geschaltet sind. Die Einrichtungen (18) zum Umwandeln eines elektrischen Stromes umfassen einen Transformator (20), der eine Primärwicklung (20A), die von dem elektrischen Eingangsstrom versorgt wird, und eine erste und eine zweite Sekundärwicklung (20B, 20C) aufweist, die jeweils den ersten und den zweiten Ausgang (14, 16) über eine erste und eine zweite Formschaltung (22, 24) versorgen. Die erste Formschaltung (22) umfaßt Regeleinrichtungen (48), die auf den elektrischen Strom einwirken können, der die Primärwicklung (20A) versorgt. Die Regeleinrichtungen (48) sind so ausgebildet, daß sie für eine Regelung in Abhängigkeit von einem Signal sorgen, das von der ersten Formschaltung (22) kommt. Die zweite Formschaltung (24) umfaßt autonome Regeleinrichtungen (86, 88) für den vom zweiten Ausgang (16) gelieferten Strom.
Description
Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichtung,
die insbesondere zur Verwendung in einem Flugzeug bestimmt
ist. Sie betrifft insbesondere eine Stromversorgungsvorrich
tung mit
- - einem Eingang zur Aufnahme eines elektrischen Ein gangsstromes,
- - einem ersten und einem zweiten Ausgang zum Liefern ei nes ersten und eines zweiten elektrischen Versorgungsstromes mit jeweils geeigneten Eigenschaften und
- - Einrichtungen zum Umwandeln eines elektrischen Stromes zwischen dem Eingang und dem ersten und dem zweiten Ausgang.
In den Kabinen eines Flugzeuges ist es heutzutage not
wendig, verschiedene Funktionsteile mit elektrischer Energie
zu versorgen, die dem Passagier zur Verfügung stehen. Diese
Funktionsteile bestehen beispielsweise aus Bildschirmen,
Leuchten, Versorgungssteckdosen für tragbare Computer sowie
elektrischen Stellglieder, die in die Sitze eingebaut sind,
um die verschiedenen beweglichen Elemente des Sitzes autonom
zu versetzen.
Diese Funktionsteile werden vom elektrischen Vertei
lungsnetz des Flugzeuges versorgt.
In herkömmlicher Weise liefert dieses elektrische Ver
teilungsnetz einen Wechselstrom von 115 V mit einer Frequenz
von 400 Hz.
Zahlreiche Funktionsteile benötigen zu ihrer Funktion
eine Versorgung mit einem Wechselstrom von 110 V und einer
Frequenz von 60 Hz.
Aus Gründen der Sicherheit sind andererseits andere
Funktionsteile, wie beispielsweise die Motoren der Stell
glieder, die in die Sitze eingebaut sind, Gleichstromvor
richtungen. Ihre Versorgungsspannung liegt allgemein bei 12
oder 24 V.
Es ist bekannt, mit dem elektrischen Versorgungsnetz in
einem Flugzeug einen Wandler zu verbinden, der für die Um
wandlung des Wechselstroms in einen Gleichstrom sorgt. Um
Funktionsteile mit einem Wechselstrom zu versorgen, die eine
derartige Versorgung benötigen, wird ein anderer Wandler be
trieben. Dieser sorgt für eine Umwandlung des Netzwechsel
stroms in einen Wechselstrom mit einer anderen Spannung und
einer anderen Frequenz.
Die bekannte Lösung macht somit mehrere Wandler erfor
derlich, die jeweils einen Transformator enthalten. Diese
Wandler sind jeweils mit dem elektrischen Versorgungsnetz
des Flugzeuges verbunden. Eine derartige Versorgungsarchi
tektur ist relativ platzraubend und erhöht das Gesamtge
wicht, das auf die Stromversorgung kommt.
Durch die Erfindung soll eine Stromversorgungsvorrich
tung geschaffen werden, die weniger platzraubend und leich
ter ist und es erlaubt verschiedene Arten von Funktionstei
len mit verschiedenartigen elektrischen Strömen zu versor
gen.
Dazu ist die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrich
tung dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungseinrichtun
gen einen Transformator umfassen, der eine Primärwicklung,
die mit dem elektrischen Eingangsstrom versorgt wird, und
eine erste und eine zweite Sekundärwicklung aufweist, die
jeweils den ersten und den zweiten Ausgang über erste und
zweite Formschaltungen versorgen, wobei die Primärwicklung
und die erste und die zweite Sekundärwicklung auf dem selben
magnetischen Kreis angeordnet sind, dass die erste Form
schaltung Regeleinrichtungen umfaßt, die auf den elektri
schen Strom einwirken können, der die Primärwicklung ver
sorgt, welche Regeleinrichtungen so ausgebildet sind, dass
sie für eine Regelung in Abhängigkeit von einem Signal sor
gen, das von der ersten Formschaltung kommt, und dass die
zweite Formschaltung autonome Regeleinrichtungen für den vom
zweiten Ausgang kommenden Strom aufweist.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen weist
die Vorrichtung eines oder mehrere der folgenden Merkmale
auf:
- - Die erste Formschaltung kann einen Gleichstrom lie fern.
- - Die zweite Formschaltung kann einen Wechselstrom lie fern.
- - Die zweite Formschaltung umfaßt eine Gleichrichter stufe und am Ausgang der Gleichrichterstufe Einrichtungen zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses.
- - Die Einrichtung zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses umfassen einen Spannungsregler für die Ausgangsspannung der Einrichtungen zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses und Einrichtungen zum Steuern des Reg lers über eine variable Steuerspannung.
- - Die Einrichtungen zum Steuern einer variablen Steuer spannung umfassen eine Spannungsteilerbrücke mit variablem Teilungsverhältnis, die mit dem Ausgang der Einrichtungen zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses verbunden sind.
- - Die zweite Formschaltung umfaßt am Ausgang der Ein richtungen zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses eine Umkehrbrücke, die mit einer bestimmten Frequenz angesteuert wird.
- - Die Einrichtungen zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses können ein periodisches Signal erzeugen, das eine Frequenz hat, die gleich dem Doppelten der Frequenz des Wechselstromes ist, der am Ausgang der zweiten Formschaltung geliefert wird.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein
besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung nä
her beschrieben.
Die einzige Figur zeigt das schematische Schaltbild die
ses Ausführungsbeispiels.
Die Stromversorgungsvorrichtung 10, die in der Zeichnung
dargestellt ist, ist zum Einbau in ein Flugzeug bestimmt.
Sie umfaßt einen Eingang 12 zum Aufnehmen eines elektrischen
Eingangsstroms. Dieser Eingang ist dazu bestimmt, mit dem
elektrischen Energieverteilungsnetz des Flugzeuges verbunden
zu werden. Dieses Netz liefert beispielsweise einen Wechsel
strom mit einer Spannung von 115 V und einer Frequenz von
400 Hz.
Die Stromversorgungsvorrichtung 10 umfaßt weiterhin zwei
Ausgänge. Ein erster Ausgang 14 ist so ausgebildet, dass er
Lasten, wie beispielsweise elektrische Stellglieder, mit ei
ner Gleichspannung von 24 V versorgt.
Ein zweiter Ausgang 16 ist so ausgebildet, dass er La
sten, wie beispielsweise Bildschirme, mit einer Wechselspan
nung von 110 V und einer Frequenz von 60 Hz versorgt.
Einrichtungen 18 zum Umwandeln des elektrischen Stromes
liegen zwischen dem Eingang 12 und dem ersten und dem zwei
ten Ausgang 14, 16.
Diese Einrichtungen 18 zum Umwandeln des elektrischen
Stromes umfassen einen einzigen Transformator 20, der eine
Primärwicklung 20A und zwei Sekundärwicklungen 20B, 20C um
faßt. Die Sekundärwicklungen 20B, 20C versorgen jeweils die
Ausgänge 14 und 16 über Formschaltungen 22 und 24.
Die erste Formschaltung 22 umfaßt Regeleinrichtungen 26,
die auf den Versorgungsstrom der Primärwicklung 20A des
Transformators einwirken. Diese Regeleinrichtungen 26 sind
so ausgebildet, dass sie für eine Regelung in Abhängigkeit
von einem Signal sorgen, das von der ersten Formschaltung
und insbesondere von ihrem Ausgang 14 kommt.
Die zweite Formschaltung 24 umfaßt autonome Regelein
richtungen 28, die dieser Formschaltung eigen sind.
Der Transformator 20 ist beispielsweise ein direkter
Transformator, der häufig auch als "Vorwärtstransformator"
bezeichnet wird.
Die Primärwicklung 20A des Transformators ist mit den
Ausgangsanschlüssen eines Formfaktorkorrigiergliedes 30 ver
bunden, das vom Eingang 12 der Vorrichtung versorgt wird.
Das Formfaktorkorrigierglied 30 ist dazu bestimmt, die
Stromstärke und die Spannung gleichphasig zu machen, die vom
elektrischen Verteilungsnetz kommen, und den Wechselstrom
des Netzes in einen Gleichstrom mit einer Spannung von 225 V
umzuwandeln.
Ein Schaltglied 32 ist zwischen der Primärwicklung 20A
und dem Ausgang des Formfaktorkorrigiergliedes 30 ange
ordnet, um wahlweise die Versorgung der Primärwicklung 20A
ausgehend vom Formfaktorkorrigierglied 30 zu steuern.
In an sich bekannter Weise umfaßt im übrigen der Trans
formator 20 einen Entmagnetisierungswicklung 20D, die über
eine Diode 34 parallel zu den Ausgangsanschlüssen des Form
faktorkorrigiergliedes 30 geschaltet ist.
Die Formschaltung 22 umfaßt eine Gleichrichterstufe 40,
die aus zwei Dioden besteht, die in Reihe und gegeneinander
zwischen die Anschlüsse der ersten Sekundärwicklung 20B ge
schaltet sind. Einer der Anschlüsse der ersten Sekundärwick
lung 20B liegt an Masse.
Eine Filterzelle 42 ist mit dem Ausgang der Gleich
richterstufe 40 verbunden. Diese Filterzelle 42 besteht aus
einer Spule oder Induktivität 44 und einem Kondensator 46,
die in Reihe geschaltet sind und zwischen dem Ausgang der
Gleichrichterstufe, die aus zwei Dioden besteht, und Masse
liegen.
Der erste Ausgang 14 wird von den Anschlüssen des Kon
densators 46 gebildet.
Die Regeleinrichtungen 26 umfassen einen Regler 48 vom
herkömmlichen Typ, beispielsweise einen Regler mit Pulswei
tenmodulation (PWM). Der Eingang des Reglers 48 ist mit den
Anschlüssen des ersten Ausgangs 14 verbunden.
Der Ausgang des Reglers 48 liegt am Steueranschluß des
Schaltgliedes 32, um für eine selektive Verbindung der Pri
märwicklung 20A mit dem Ausgang des Formfaktorkorrigierglie
des 30 zu sorgen. Die Steuerfrequenz des Schaltgliedes 32,
die vom Regler 48 aufgeprägt wird, liegt beispielsweise bei
170 kHz.
Die Primärwicklung 20A und die Sekundärwicklung 20B des
Transformators sind so bemessen und der Regler 48 ist so
ausgebildet, dass die Spannung zwischen den Anschlüssen des
ersten Ausgangs 14 gleich 24 V ist. Der Transformator arbei
tet somit mit einem periodischen oder zyklischen Verhältnis
von 40%.
Die zweite Formschaltung 24 ist mit dem Ausgang der
zweiten Sekundärwicklung 20C des Transformators verbunden.
Diese Schaltung 24 umfaßt am Eingang eine Gleichrichterstufe
50, die der Stufe 40 der ersten Schaltung 22 analog ist.
Diese Gleichrichterstufe 50 umfaßt somit zwei Dioden, die in
Reihe zueinander und einander entgegen zwischen den An
schlüssen der zweiten Sekundärwicklung 20C liegen.
Am Ausgang der Gleichrichterstufe 50 ist eine Filterzel
le 52 vorgesehen, die wie die Zelle 42 aus einer Indukti
vität oder Spule 54 und einem Kondensator 56 besteht, die in
Reihe zwischen Masse und dem Mittelpunkt der beiden Dioden
liegen.
Diese Filterzelle 52 kann die Spannung glätten, die am
Ausgang der Gleichrichterstufe 50 erhalten wird.
Die Primärwicklung 20A und die Sekundärwicklung 20C des
Transformators sowie die Bauteile der Filterzelle 52 sind so
ausgebildet, dass an den Anschlüssen des Kondensators 56
eine Gleichspannung von im wesentlichen 180 V erhalten wird.
Eine Stufe 70 zum Herabsetzen der Spannung nach Maßgabe
eines variablen Teilungsverhältnisses ist mit dem Ausgang
der Gleichrichterstufe 50 und der Filterzelle 52 verbunden.
Diese Stufe 70 umfaßt am Eingang ein Schaltglied 72 des
sen einer Anschluß zwischen die Spule 54 und den Kondensator
56 geschaltet ist. Sie umfaßt weiterhin eine Freilaufdiode
74, die zwischen Masse und dem anderen Anschluß des Schalt
gliedes 72 liegt. Mit dem selben Anschluß des Schaltgliedes
72 ist eine Energiespeicherspule 76 verbunden. Ein Filter
kondensator 78 verbindet den anderen Anschluß der Speicher
spule 76 mit Masse.
Der Ausgang der Stufe 70 zum Herabsetzen der Spannung
liegt zwischen Masse und dem Verbindungspunkt der Spule 76
mit dem Kondensator 78.
Die Regeleinrichtungen 28, die der zweiten Formschaltung
74 eigen sind, sorgen für eine Herabsetzung der Spannung
nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses und in
zyklischer oder periodischer Weise.
Die Regelung erfolgt insbesondere derart, dass die Span
nung von 180 V einem sinusförmigen Gesetz folgend so abge
senkt wird, dass am Ausgang positive Sinusbögen rekon
struiert werden allerdings mit einer Frequenz von 120 Hz.
Um diese fortschreitende Absenkung der Spannung sicher
zustellen, umfassen die Regeleinrichtungen einen Regler 86
vom Typ einer Pulsweitenmodulation (PWM).
Der Ausgang dieses Reglers 86 ist mit dem Steueranschluß
des Schaltgliedes verbunden. Die vom Regler 86 kommende
Hackfrequenz ist für eine wirkungsvolle Filterung ausrei
chend hoch. Sie liegt beispielsweise fest bei 100 kHz.
Der Eingang des Reglers 86 ist mit dem Mittelpunkt einer
Spannungsteilerbrücke 88 mit variablem Verhältnis verbunden.
Die Spannungsteilerbrücke 88 umfaßt einen Meßwiderstand
90, dessen einer Anschluß zwischen dem Filterkondensator 78
und der Energiespeicherspule 76 liegt. Der Meßwiderstand 90
ist in Reihe zu einem Widerstandsmodul geschaltet, der zur
Spannungsteilerbrücke komplimentär ist und dessen Widerstand
in steuerbarer Weise variabel ist. Dieser Modul besteht aus
einer Gruppe von acht Widerständen 92, von denen jeder in
Reihe zu einem Schaltglied 94 geschaltet ist, das einzeln
ansteuerbar ist. Die in dieser Weise aus einem Widerstand in
Reihe mit einem Schaltglied gebildeten Zweige sind parallel
zueinander zwischen den zweiten Anschluß des Meßwiderstandes
90 und Masse geschaltet.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind acht Zwei
ge mit jeweils einem Widerstand vorgesehen. Diese Anzahl
kann jedoch in Abhängigkeit von der gewünschten Reinheit des
Wechselspannungssignals verschieden sein.
Der Steueranschluß jedes Schaltgliedes 94 ist mit einem
geeigneten Ausgang einer Schalteinrichtung 100 beispielswei
se einer Mikrosteuerung verbunden.
Diese Schalteinrichtung ist für eine zyklische Ansteue
rung der Schaltglieder 94 ausgelegt.
Die Wiederholungsfrequenz des Steuersignals, das an den
Schaltgliedern liegt, ist gleich dem Doppelten der Frequenz
des gewünschten Wechselspannungssignals am Ausgang 16, näm
lich 120 Hz.
Die Wahl der Werte der Widerstände erfolgt so, dass das
Dämpfungsgesetz der Spannung in Abhängigkeit von der Zeit,
das vom Regler 86 aufgeprägt wird, der Funktion Dämp
fung (x) = 1/sin (2πFx) ähnlich ist, wobei F das Doppelte der
Frequenz des Wechselspannungssignals ist, das am Ausgang 16
zu erzeugen ist, d. h. 120° bei dem vorliegenden Beispiel
beträgt und x die Zeit ist.
Die Quantifizierung der Funktion Dämpfung (x) erfolgt in
der Weise, dass eine gute Approximation dieser Funktion ver
wirklicht wird. Sie kann beispielsweise digital durch die
Mikrosteuerung erfolgen, die Steuersignale den Schaltglie
dern 94 in zeitlicher Abfolge periodisch liefert.
Die Zeitintervalle, die zwei aufeinanderfolgende Um
schaltungen im Widerstandsmodul trennen, ist gleich der zu
erzeugenden Sinusperiode, nämlich 1/60 Hz geteilt durch 32,
wenn die aufeinanderfolgenden Zeitintervalle alle identisch
sind. Als Variante kann eine Steuerung mit Variation dieser
Zeitintervalle vorgesehen sein, um die Genauigkeit der Quan
tifizierung des Dämpfungsgesetzes zu verbessern.
Beispielsweise im Fall einer Steuerung mit regelmäßigen
Intervallen und einer Sollspannung von 2,5 V werden die fol
genden Dämpfungen erhalten, wenn T0 den Nulldurchgang der
Ausgangssinuskurve bezeichnet.
Ein Tiefpaßfilter 102 ist zwischen dem Steuereingang des
Reglers 86 und dem Mittelpunkt der Spannungsteilerbrücke 88
angeordnet. Dieses Filter kann spektrale Anteile herausfil
tern, die auf einer Faltung des Spektrums in der Nähe der
Schaltfrequenz, d. h. 32 mal 60 Hz das ist 1920 Hz, bei dem
betrachteten Beispiel beruhen.
Diese Filterfrequenz ist beispielsweise im wesentlichen
gleich dem 10fachen der Frequenz des Sinussignals und liegt
somit bei etwa 500 Hz.
Die Eingangsanschlüsse einer gesteuerten Umkehrbrücke
120 sind mit dem Ausgang der Stufe 70 zum Herabsetzen der
Spannung, d. h. mit den Anschlüssen des Filterkondensators
76 verbunden. Die Anschlüsse des zweiten Ausgangs 16 werden
von den Ausgangsanschlüssen der gesteuerten Umkehrbrücke 120
gebildet. Die Umkehrbrücke 120 umfaßt in jedem ihrer vier
Zweige ein Schaltglied 122, das in Abhängigkeit von einem
Steuersignal angesteuert wird. Dieses Steuersignal, das
durch eine geeignete Einrichtung erzeugt wird, ist ein logi
sches Signal, das mit den Bögen der gewünschten Sinusfunk
tion synchronisiert ist. Dieses Steuersignal hat eine Fre
quenz von 120 Hz. Es wird vorzugsweise von einer Mikrosteue
rung erzeugt, die die Schalteinrichtung 100 der Teilerbrücke
bildet.
Während der Arbeit der Stromversorgung wird die Dauer
der Leitung des Schaltgliedes 32 in Abhängigkeit von der
Spannung am ersten Ausgang 14 der Vorrichtung reguliert.
Die Regelung, die vor dem Transformator erfolgt, stellt
somit nur sicher, dass der Ausgang 14 eine Gleichspannung
liefert.
Für die Wechselspannungsfunktion wird umgekehrt die Re
gelung nur in der Formschaltung 24 bewirkt. Diese Regelung
ist unabhängig von der Regelung vor dem Transformator durch
die ersten Regeleinrichtungen 26.
Im Verlauf eines Zyklus sorgt die Schalteinrichtung 100
für eine fortschreitende Umschaltung der verschiedenen
Schaltglieder 94, die in die Spannungsteilerbrücke 88 inte
griert sind, um die am Eingang des Reglers 86 liegende
Spannung zu modifizieren. Die Breite der Impulse, die wäh
rend des Schließens des Schaltgliedes 72 unter der Steuerung
des Reglers 86 erhalten werden, ist somit proportional zur
Abweichung vom geforderten Sollwert, der beispielsweise bei
2,5 V liegt, und zum Bild des Sinussignals, das nach dem
Dämpfungsgesetz Dämpfung (x) gedämpft ist. Der Regelfaktor
des Reglers 86 ist ausreichend groß gewählt, damit diese
Abweichung klein beleibt.
Ein Signal, das aus einer Folge von positiven Sinusbögen
besteht, wird somit am Ausgang der Stufe 70 zum Herabsetzen
der Spannung erhalten. Seine Frequenz beträgt 120 Hz. Dieses
Signal ist einem Sinusgesetz unterworfen, das digital durch
die aufeinanderfolgenden Umschaltungen der Schaltglieder
erzeugt wird.
In Abhängigkeit von den Fehlern der benutzten Schaltun
gen kann das Dämpfungsgesetz Dämpfung (x) korrigiert werden,
um die spektrale Reinheit des synthetischen Sinussignals zu
verbessern. Man kann beispielsweise die Fortpflanzungsverzö
gerungen, die Asymmetrien in der Ausgangsbrücke und die Li
nearitätsfehler korrigieren.
Das am Ausgang der Stufe 70 zum Herabsetzen der Spannung
erhaltene Signal besteht aus einer Folge von positiven Si
nusbögen.
Die gesteuerte Umkehrbrücke 120 sorgt für eine Umkehr
eines von zwei Sinusbögen, was somit das Signal zu einem
Wechselspannungssignal macht, das am zweiten Ausgang 16
liegt.
Die Umkehr des Signals wird beim Nulldurchgang des syn
thetischen Sinussignals bewirkt.
Die oben beschriebene technische Lösung zur Versorgung
von Lasten mit einer Gleichspannung und einer Wechselspan
nung, die ausgehend vom elektrischen Wechselstrom erzeugt
werden, der vom Verteilungsnetz kommt, erlaubt es, nur einen
einzigen Transformator zu verwenden, in dem beide Sekundär
wicklungen auf dem selben magnetischen Kreis sitzen und von
einer Primärwicklung angeregt werden, die vom elektrischen
Verteilungsnetz versorgt wird.
Das Sinussignal wird über eine Synthese ausgehend von
einem Gleichspannungssignal am Ausgang des Transformators
erzeugt.
Die Erzeugung der Leistung wird durch eine Teilung mit
hoher Frequenz bewirkt, wobei die benutzten Schaltungen ei
nen geringen Platzbedarf und ein geringes Gewicht haben, die
mit den aeronautischen Verhältnissen kompatibel sind. Eine
direkte Umwandlung der Frequenz des Verteilungsnetzes auf
eine Frequenz von 60 Hz würde dazu führen, dass voluminöse
Bauteile benutzt werden müßten, die schwierig mit den Be
schränkungen auf dem Gebiet der Luftfahrt kompatibel sind.
Die Steuerungen, die für den Gleichstrom sowie für den
Wechselstrom sorgen, ermöglichen Frequenzen und Spannungen
am Ausgang, die unabhängig von der Last sehr stabil sind,
und die stark geändert werden können.
Die Erzeugung des Sinussignals erfolgt im übrigen digi
tal, was es erlaubt, Mängel der benutzten Schaltungen zu
korrigieren und dadurch die Ausgangsleistungen vom Stand
punkt der Klirrdämpfung zu verbessern.
Schließlich erfolgt die Erzeugung des Sinussignals syn
thetisch unter der Steuerung einer Mikrosteuerung, so dass
die Versorgungsvorrichtung problemlos über eine einfache
Änderung der Steuerparameter der Mikrosteuerung oder über
eine Änderung nur gewisser Bauteile, wie beispielsweise der
Widerstände 92 modifiziert werden kann.
Die Wechselspannung kann insbesondere auf 100 V statt
110 V herabgesetzt werden und die Frequenz kann von 60 Hz
auf 50 Hz geändert werden.
Claims (6)
1. Stromversorgungsvorrichtung (10) mit
einem Eingang (12) zur Aufnahme eines elektrischen Gleichstromes,
einem ersten und einem zweiten Ausgang (14, 16) zum Liefern eines ersten und eines zweiten elektrischen Versor gungsstromes mit jeweils geeigneten Eigenschaften und
Einrichtungen (18) zum Umwandeln eines elektrischen Stromes, die mit dem Eingang (12) und dem ersten und dem zweiten Ausgang (14, 16) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (18) zum Umwandeln eines elektrischen Stromes einen Transformator (20) umfassen, der eine Primärwicklung (20A), die von dem elektrischen Eingangsstrom versorgt wird, und eine erste und eine zweite Sekundärwicklung (20B, 20C) aufweist, die jeweils den ersten und den zweiten Ausgang (14, 16) über eine erste und eine zweite Formschaltung (22, 24) versorgen, wobei die Primärwicklung (20A) und die erste und die zweite Sekundär wicklung (20B, 20C) auf dem selben magnetischen Kreis ange ordnet sind, die erste Formschaltung (22) Regeleinrichtungen (48) umfaßt, die auf den elektrischen Strom einwirken kön nen, der die Primärwicklung (20A) versorgt, wobei die Rege leinrichtungen (48) so ausgebildet sind, dass sie für eine Regelung in Abhängigkeit von einem Signal sorgen, das von der ersten Formschaltung (22) ausgegeben wird, die zweite Formschaltung (24) autonome Regeleinrichtungen (86, 88) zum Regeln des Stromes umfaßt, der vom zweiten Ausgang (16) ge liefert wird, die zweite Formschaltung (24) so ausgebildet ist, dass sie einen Wechselstrom liefert, und die zweite Formschaltung (24) eine Gleichrichterstufe (50, 52) und am Ausgang der Gleichrichterstufe (50, 52) Einrichtungen (70) zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses aufweist.
einem Eingang (12) zur Aufnahme eines elektrischen Gleichstromes,
einem ersten und einem zweiten Ausgang (14, 16) zum Liefern eines ersten und eines zweiten elektrischen Versor gungsstromes mit jeweils geeigneten Eigenschaften und
Einrichtungen (18) zum Umwandeln eines elektrischen Stromes, die mit dem Eingang (12) und dem ersten und dem zweiten Ausgang (14, 16) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (18) zum Umwandeln eines elektrischen Stromes einen Transformator (20) umfassen, der eine Primärwicklung (20A), die von dem elektrischen Eingangsstrom versorgt wird, und eine erste und eine zweite Sekundärwicklung (20B, 20C) aufweist, die jeweils den ersten und den zweiten Ausgang (14, 16) über eine erste und eine zweite Formschaltung (22, 24) versorgen, wobei die Primärwicklung (20A) und die erste und die zweite Sekundär wicklung (20B, 20C) auf dem selben magnetischen Kreis ange ordnet sind, die erste Formschaltung (22) Regeleinrichtungen (48) umfaßt, die auf den elektrischen Strom einwirken kön nen, der die Primärwicklung (20A) versorgt, wobei die Rege leinrichtungen (48) so ausgebildet sind, dass sie für eine Regelung in Abhängigkeit von einem Signal sorgen, das von der ersten Formschaltung (22) ausgegeben wird, die zweite Formschaltung (24) autonome Regeleinrichtungen (86, 88) zum Regeln des Stromes umfaßt, der vom zweiten Ausgang (16) ge liefert wird, die zweite Formschaltung (24) so ausgebildet ist, dass sie einen Wechselstrom liefert, und die zweite Formschaltung (24) eine Gleichrichterstufe (50, 52) und am Ausgang der Gleichrichterstufe (50, 52) Einrichtungen (70) zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Formschaltung (22) einen Gleichstrom liefern
kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Einrichtungen (70) zum Modifizieren der
Spannung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses
einen Regler (86) für die Ausgangsspannung der Einrichtungen
(70) zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines varia
blen Teilungsverhältnisses und Einrichtungen (88, 100) zum
Steuern des Reglers (86) ausgehend von einer variablen Steu
erspannung umfassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtungen (88, 100) zum Steuern einer variablen
Steuerspannung eine Spannungsteilerbrücke (88) mit variablem
Verhältnis umfassen, die mit dem Ausgang der Einrichtungen
(70) zum Modifizieren der Spannung nach Maßgabe eines varia
blen Teilungsverhältnisses verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Formschaltung (24)
am Ausgang der Einrichtungen (70) zum Modifizieren der Span
nung nach Maßgabe eines variablen Teilungsverhältnisses eine
Umkehrbrücke (120) umfaßt, die mit einer bestimmten Frequenz
angesteuert wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (70) zum Mo
difizieren der Spannung nach Maßgabe eines variablen Tei
lungsverhältnisses so ausgebildet sind, dass sie ein peri
odisches Signal mit einer Frequenz erzeugen, die gleich dem
Doppelten der Frequenz des Wechselstromes ist, der am Aus
gang der zweiten Formschaltung (24) auftritt.
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