DE19529175A1 - Schalt-Stromversorgungssystem für zwei oder mehrere eingangsseitige Spannungspegel - Google Patents
Schalt-Stromversorgungssystem für zwei oder mehrere eingangsseitige SpannungspegelInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schalt-Stromversor
gungssystem, insbesondere ein Schalt-Stromversorgungssy
stem, das zwei oder mehrere Stromquellen mit unterschiedli
chen Spannungspegeln verbinden bzw. zuschalten kann. Genau
er gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Schalt-
Stromversorgungssystem, das wenigstens einen Eingang für
eine Stromquelle einer höheren Spannung und einen anderen
Eingang für eine Stromquelle einer niedrigeren Spannung
aufweist, wobei die zweite Stromquelle die erste Strom
quelle unterstützen bzw. ersetzen kann, wenn die erste
Stromquelle defekt ist.
Aus dem Stand der Technik sind durch Schalten gesteuerte
Stromversorgungen bekannt. Aus dem Stand der Technik sind
ferner unterbrechungsfreie Stromversorgungen ("U.P.S.") be
kannt.
In einem herkömmlichen Schalt-Stromversorgungssystem gemäß
Fig. 6 gibt es nur einen Eingang zur Verbindung mit einer
externen Stromquelle. Bei modernen Computersystemen wird
oft eine zweite batteriebetriebene Versorgungsquelle als
Ersatz- bzw. Reservestromquelle verwendet, wenn die Primär
stromquelle (üblicherweise das 110 V/60 Hz Wechselstrom
netz) nicht verfügbar ist. Um beispielsweise für ein Compu
tersystem eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zu er
halten, wird ein UPS (unterbrechungsfreie Stromversorgung)-
System benötigt und am Eingang der Schalt-Stromversorgung
eingefügt. Ein Blockschaltbild eines bekannten unterbre
chungsfreien Schalt-Stromversorgungssystems, das mit einer
unterbrechungsfreien Stromversorgung (UPS) ausgerüstet ist,
ist in der Fig. 1 dargestellt.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 beginnt die unterbre
chungsfreie Stromversorgung (UPS) dann, wenn die Wechsel
stromquelle ausfällt, die Gleichstromversorgung der Ersatz
batterie zur Versorgung der Schalt-Stromkreise in einen
Wechselstrom umzuwandeln. Auf diese Weise wird eine unter
brechungsfreie Stromversorgung erhalten.
Aus der voranstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß
das bekannte Schalt-Stromversorgungssystem so entworfen
ist, daß es nur mit einer Art einer Stromquelle verbinden
kann. Wenn die Schalt-Stromversorgung so entworfen ist, daß
sie mit dem 110 V/60 Hz Wechselstromnetz verbinden kann,
muß das externe UPS-System einen Gleichstrom/Wechselstrom-
Umwandlungskreis zur Umwandlung des Ersatzstromes der Bat
terie in einen 110 V/60 Hz Wechselstrom verwenden, bevor
der Ersatzstrom der Batterie an die Schalt-Stromversorgung
angelegt wird. Diese Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlung
erfordert einen komplizierten Kreis, ruft ein Rauschen her
vor und führt zu einem Wirkungsverlust (Leistungsverlust)
wie auch zu hohen Produktionskosten. Außerdem verkürzt der
Leistungsverlust die Versorgungszeit bzw. Standzeit der Er
satzbatterie.
Ferner enthält das Stromversorgungssystem moderner Note
book-Computer üblicherweise einen externen Wechselstrom-
Gleichstrom-Adapter, eine interne wiederaufladbare Batterie
und eine interne Schalt-Stromversorgung. Wenn ein Wechsel
stromnetz verfügbar ist, wird der Wechselstrom/Gleichstrom-
Adapter verwendet, um den Wechselstrom in einen niedrigeren
Gleichstrom für die interne Schalt-Stromversorgung des Com
puters umzuwandeln. Wenn kein externer Wechselstrom verfüg
bar ist, wird die interne Batterie als Stromquelle verwen
det. Die interne Schalt-Stromquelle ist so entworfen, daß
sie die Spannung der Batterie mit dem niedrigen Pegel
(üblicherweise 12 V Gleichstrom bis 24 V Gleichstrom) in
die gewünschten Ausgangspegel umwandelt. Wenn das herkömm
liche Wechselstromnetz (üblicherweise 110 V/60 Hz) als
Stromquelle verwendet wird, wird der Wechsel
strom/Gleichstrom-Adapter benötigt, um den Wechselstrom in
denselben Spannungspegel der Batterie umzuwandeln, bevor er
an die interne Schalt-Stromversorgung angelegt wird. Der
Wechselstrom/Gleichstrom-Adapter führt zu extra Herstel
lungskosten und sein Gewicht führt dazu, daß die Tragbar
keit des Notebook-Computers beeinträchtigt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Schalt-
Stromversorgungssystem, bei dem ein zweiter Eingang zur
Verbindung mit einer Stromquelle mit einem unterschiedli
chen Spannungspegel vorgesehen ist und bei dem die Aus
gangsspannung der verbesserten Schalt-Stromversorgung nicht
unterbrochen wird, wenn die Primärstromquelle ausfällt.
Erfindungsgemäß ist die Primärstromquelle mit einem ersten
Eingang des Schalt-Stromversorgungssystems verbunden und
sind die Schaltkreise zur Umwandlung des Primärstromes in
die gewünschten Ausgangsspannungen dieselben wie bei her
kömmlichen Schalt-Stromversorgungen. Die Sekundärstromquel
le, die so entworfen ist, daß sie einen Spannungspegel an
nimmt bzw. aufweist, der sich von demjenigen der Primär
stromquelle unterscheidet, ist mit einem zweiten Eingang
des verbesserten Schalt-Stromversorgungssystems verbunden.
Der Ausgang des Schalt-Stromversorgungssystems kann bei
Auftreten eines von mehreren Ereignissen unterbrochen wer
den. Diese Ereignisse beinhalten den Ausfall der Primär
stromquelle, den Fall, in dem die Primärstromquelle nicht
genug Strom für die Last liefern kann, den Fall, wenn die
Primärstromquelle nicht reproduzierbare oder unbeständige
Spannungspegel liefert und den Fall, in dem eine der Aus
gangsspannungen Welligkeiten besitzt.
Wenn eine Unterbrechung auftritt, schaltet der Überwa
chungskreis automatisch die Versorgung von der Sekundär
stromquelle ein und startet er die Umwandlung der Sekundär
stromquelle in gewünschte Ausgangsspannungen. Als Ergebnis
werden die Ausgangsspannungen nicht unterbrochen, wenn die
Primärstromquelle zu niedrig ist, ausfällt oder unbeständig
arbeitet. Wenn die Primärstromquelle sich erholt hat,
schaltet der Überwachungskreis die Umwandlung von der Se
kundärstromquelle aus und startet er wieder die Verwendung
der erholten Primärstromquelle als Stromquelle.
Die Sekundärstromquelle wird vorzugsweise verwendet, um die
Primärstromquelle zu unterstützen bzw. zu ergänzen, obwohl
die Primärstromquelle ausgeschaltet werden kann und das
Schalt-Stromversorgungssystem nur die Sekundärstromquelle
verwenden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Primärstrom
quelle zum Wiederaufladen der Sekundärstromquelle verwendet
werden, wenn diese entladen wurde.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kreise zur
Gleichstrom/Wechselstrom-Umwandlung herkömmlicher Schalt-
Stromversorgungssysteme, die mit einer UPS-Stromversorgung
ausgerüstet sind, zu vermeiden. Erfindungsgemäß kann die
Reservebatterie direkt mit den Schalt-Stromkreisen verbun
den und in die gewünschten Ausgangsspannungen umgewandelt
werden. Ein Gleichstrom/Wechselstrom-Umwandlungskreis, wie
er in einem herkömmlichen UPS-System gefordert wird, wird
nicht länger benötigt und die Herstellungskosten sind daher
bei der vorliegenden Erfindung sehr viel niedriger als bei
einem bekannten UPS-System.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Re
serve-Stromversorgung direkt in die verbesserten Schalt-
Stromkreise einzuspeisen und die Leistung direkt in die ge
wünschten Ausgänge umzuwandeln. Der Leistungsverlust des
herkömmlichen UPS-Systems, der bei der Umwandlung des
Gleichstromes in den Wechselstrom auftritt, wird beseitigt.
Als Ergebnis ist bei der Erfindung die Zeit, während der
der Reservestrom geliefert wird, größer als bei einem her
kömmlichen UPS-System.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, mehr
stabile Ausgangsspannungen zu liefern und die Reserve-An
sprechzeit zu verringern. Diese Aufgabe wird erfüllt, weil
die zweite Reserve-Stromquelle beginnt, die Primärstromver
sorgung zu ersetzen, sobald eine Unterbrechung ermittelt
wird, wie beispielsweise wenn die Primärstromquelle einen
niedrigen Strom liefert oder Wellungen aufweist oder wenn
der Übergangs- bzw. Einschaltlaststrom die Leistungsfähig
keit der Primärstromquelle überschreitet. Die Reserve-An
sprechzeit ist sehr viel kürzer als bei einem herkömmlichen
UPS-System, weil die Reservequelle direkt mit den Schalt-
Stromversorgungskreisen verbunden wird und die Gleich
strom/Wechselstrom-Umwandlungskreise beseitigt wurden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Wech
selstrom/Gleichstrom-Adapter zu eliminieren, der bei einem
Notebook-Computer verwendet wird. Bei der erfindungsgemäßen
Schalt-Stromversorgung können sowohl die aus dem Wechsel
strom gleichgerichtete hohe Spannung und die niedrige Span
nung von der wiederaufladbaren Batterie direkt mit der ver
besserten Schalt-Stromversorgung verbunden werden. Der
Wechselstrom/Gleichstrom-Adapter ist durch einen einfachen
inneren Gleichrichter und Filterkreis ersetzt. Als Ergebnis
werden die Herstellungskosten verkleinert und das Gesamtge
wicht des Notebook-Computers wird verringert. Dies führt
dazu, daß die Tragbarkeit des Notebook-PC′s in großem Maße
verbessert wird.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines herkömmlichen
Schalt-Stromversorgungssystems mit einem UPS-Sy
stem;
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen
Schalt-Stromversorgungssystems;
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer alternativen Aus
führungsform des erfindungsgemäßen Schalt-Strom
versorgungssystems;
Fig. 4 zeigt einen Tast- bzw. Schaltkreis der verbesser
ten Schalt-Stromversorgung nach dem Blockschalt
bild der Fig. 2;
Fig. 5 zeigt einen Tast- bzw. Schaltkreis der verbesser
ten Schalt-Stromversorgung nach dem Blockschalt
bild der Fig. 3 und
Fig. 6 zeigt einen Tast- bzw. Schaltkreis der herkömmli
chen Schalt-Stromversorgung.
Gemäß den Fig. 2 und 4 umfaßt das vorliegende Schalt-
Stromversorgungssystem einen Gleichrichterkreis 1 zum
Gleichrichten des Wechselstromes einer Wechselstromquelle
in eine Gleichspannung, wobei die gleichgerichtete Gleich
spannung an einen Transformatorkreis 2 und einen Monitor
kreis 7 angelegt wird.
Der Transformatorkreis 2 besitzt zwei Eingangskreise, die
auch als Primärkreise oder Primärwicklungen bekannt sind
und von denen einer für jede der beiden unterschiedlichen
Stromquellen vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich
mehr als zwei Eingangskreise für mehrere Primär- und Sekun
därstromquellen vorzusehen. Der erste Eingangskreis ist für
die Primärstromquelle, bei der es sich um dieselbe Strom
quelle wie bei einer herkömmlichen Schalt-Stromversorgung
handelt. Der zweite Eingangskreis ist für die Sekundär
stromquelle.
Der erste Eingangskreis ist mit dem Ausgang des Gleichrich
terkreises 1 verbunden und ist für die Spannung der Primär
stromquelle ausgelegt.
Der zweite Eingangskreis ist zur Verbindung mit der Sekun
därstromquelle ausgelegt, die eine niedrigere Spannungs
quelle als die Primärstromquelle ist. Dieser zweite Ein
gangskreis ist entsprechend der niedrigeren Spannung der
Sekundärstromquelle ausgelegt, um den geforderten Stromfluß
und den geforderten magnetischen Fluß zu erzeugen, der in
den Ausgangsstrom des Transformatorkreises 2 umgewandelt
wird. Sowohl der erste Eingangskreis wie auch der zweite
Eingangskreis sind in demselben Transformatorkreis 2 ange
ordnet. Auf diese Weise kann ein einziger Transformator oh
ne die Hinzufügung eines Gleichstrom/Wechselstrom-Konver
ters im Zusammenhang sowohl mit der Primärstromquelle wie
auch der Sekundärstromquelle verwendet werden. Wenn der er
ste Eingangskreis der Primärstromquelle nicht genügend
Strom und genügend magnetischen Fluß für die Umwandlung er
zeugen kann, wird die Leistung von dem zweiten Eingangs
kreis direkt angeschlossen, um den Stromfluß zu liefern und
den magnetischen Fluß zu erzeugen, um den unzulänglichen
Bereich des ersten Eingangskreises zu ergänzen bzw. auszu
füllen.
Die Ströme durch den Transformatorkreis 2 von der Primär-
und Sekundärstromquelle werden durch einen ersten Schalt
kreis 4 und einen zweiten Schaltkreis 6 entsprechend ge
steuert. Die Ausgangsspannung des Transformatorkreises 2
wird an einen ersten Pulsbreitenmodulatorkreis 3 und an ei
nen zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis 5 als eine Rückkopp
lung angelegt. Die Leistung von der Primär- und Sekundär
stromquelle wird in die gewünschten Ausgangsspannungen
durch die Schaltströme in dem Transformatorkreis 2 umgewan
delt.
Wie dies oben festgestellt wurde, ist der erste Pulsbrei
tenmodulatorkreis 3 mit dem Ausgang des Transformatorkrei
ses 2 verbunden. Der erste Pulsbreitenmodulatorkreis 3 er
zeugt ein Pulssignal, das mit dem ersten Schaltkreis 4 ver
bunden wird und den Ein-Aus-Betrieb des ersten Schaltkrei
ses 4 steuert, der wiederum den durch den Transformator
kreis 2 von der Primärstromquelle passierenden Strom steu
ert. Ein anderer Ausgang des ersten Pulsbreitenmodulator
kreises 3 ist mit dem Monitorkreis 7 verbunden, so daß der
Monitorkreis 7 die Betriebsbedingung der Schaltkreise der
Primärstromquelle überwachen kann.
Der zweite Pulsbreitenmodulatorkreis 5 ist ebenfalls mit
dem Ausgang des Transformatorkreises 2 und mit einem Aus
gang des Monitorkreises 7 verbunden. Der zweite Pulsbrei
tenmodulatorkreis erzeugt ein Pulssignal, das mit dem zwei
ten Schaltkreis 6 verbunden wird und den EIN-AUS-Betrieb
des Schaltkreises 6 steuert, der wiederum den durch den
Transformatorkreis 2 von der Sekundärstromquelle passieren
den Strom steuert. Der Ausgang vom Monitorkreis 7 steuert
den Pulsbreitenmodulatorkreis 5 und ermöglicht den Betrieb
dieses Kreises, wenn der Monitorkreis 7 eine Unterbrechung
anzeigt, wie beispielsweise wenn die Primärstromquelle
niedrig ist, nicht vorhanden ist oder nicht genug Leistung
für die Last liefern kann.
Wie dies oben erwähnt wurde, ist der ersten Schaltkreis 4
mit dem Ausgang des Pulsbreitenmodulatorkreises 3 und mit
dem ersten Eingangskreis des Transformatorkreises 2 verbun
den. Der erste Schaltkreis 4 arbeitet wie ein Ein-Aus-
Schalter und wird durch die Eingangsimpulse von dem ersten
Pulsbreitenmodulatorkreis 3 gesteuert. Der erste Schalt
kreis 4 steuert den von der Primärstromquelle gelieferten
Schaltstrom des Transformators.
Wie dies oben ebenfalls schon erwähnt wurde, ist der zweite
Schaltkreis 6 mit dem Ausgang des zweiten Pulsbreitenmodu
latorkreises 5 und dem zweiten Eingangskreis des Transfor
matorkreises 2 verbunden. Der zweite Schaltkreis 6 arbeitet
wie ein Ein-Aus-Schalter und wird von den Eingangsimpulsen
von dem zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis 5 gesteuert. Der
zweite Schaltkreis 6 steuert den von der Sekundärstromquel
le gelieferten Schaltstrom des Transformators.
Wie dies oben ferner erwähnt wurde, ist der Monitorkreis 7
mit einem der Ausgänge des Pulsbreitenmodulatorkreises 3
verbunden. Der Monitorkreis 7 ist auch mit dem Ausgang des
Gleichrichterkreises 1 verbunden und liefert ein Ausgangs
signal an den zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis 5, um den
Betrieb des zweiten Pulsbreitenmodulatorkreises 5 zu steu
ern, der wiederum die Sekundärstromquelle steuert. Wenn die
Ausgangsspannung des Gleichrichterkreises 1 niedrig ist
oder wenn das Ausgangssignal des ersten Pulsbreitenmodula
torkreises 3 einen Überlastungszustand anzeigt, schaltet
der Monitorkreis 7 den Betrieb des zweiten Pulsbreitenmodu
latorkreises 5 ein und ermöglicht, daß das Schalt-Stromsy
stem die Sekundärstromquelle zum Betrieb verwendet.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Er
findung ist in den Fig. 3 und 5 gezeigt.
Diese zweite Ausführungsform umfaßt einen Gleichrichter
kreis 1, einen Transformatorkreis 2, einen Pulsbreitenmodu
latorkreis 3, einen Schaltkreis 4 und einen Monitorkreis 7,
die jeweils dieselben sind wie die Kreise der Fig. 2 und
4. Die Sekundärstromquelle dieser Ausführungsform ist je
doch so ausgelegt, daß sie sich dieselben Schaltsteuerkrei
se mit der Primärstromquelle teilt. Als Ergebnis sind der
zweite Pulsbreitenmodulatorkreis 5 und der zweite Schalt
kreis 6 der Fig. 2 und 4 bei den Fig. 3 und 5 nicht
vorhanden. Der Versorgungsstrom der Sekundärstromquelle der
Fig. 3 und 5 wird durch einen zusätzlichen Schalter 8
gesteuert, der mit dem Ausgangssignal des Monitorkreises 7
verbunden ist und durch dieses gesteuert wird. Wenn der Mo
nitorkreis 7 bestimmt, daß die Sekundärstromquelle benötigt
wird, wird der Schalter 8 geschlossen und der Sekundärstrom
fließt in den zweiten Eingangskreis des Transformatorkrei
ses 2. Sowohl der erste Eingangskreis wie auch der zweite
Eingangskreis des Transformatorkreises 2 sind mit dem
Schaltkreis 4 und dem Pulsbreitenmodulatorkreis 3 verbunden
und werden durch diese in der oben im Zusammenhang mit der
ersten Ausführungsform beschriebenen Weise gesteuert.
Zusammenfassend gesagt ist das Schalt-Stromversorgungssy
stem der vorliegenden Erfindung direkt mit zwei oder mehr
Stromquellen verschiedener Spannungspegel verbunden bzw.
verbindbar. Aus diesem Grunde kann die Reservebatterie di
rekt mit der Schalt-Stromversorgung verbunden werden. Es
wird kein Gleichstrom/Wechselstrom-Umwandlungskreis des
herkömmlichen UPS-Systems benötigt. Die Energie- bzw. Wir
kungsgradverluste, die bei bekannten Systemen während der
Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlung zu verzeichnen sind,
treten nicht auf. Als Ergebnis kann die Versorgung mit dem
Reservestrom länger dauern als bei den Versorgungen des
Standes der Technik. Ohne die Gleichstrom/Wechselstrom-Um
wandlung ist die Reserveansprechzeit kürzer als bei einem
herkömmlichen UPS-System. Da die Erfindung zwei Stromquel
len aufweist, sind die Ausgangsspannungen sehr viel stabi
ler, insbesondere dann, wenn ein großer Übergangs- bzw.
Einschaltstrom an der Last auftritt, der die gegenwärtige
Stromversorgungsmöglichkeit der Primärstromquelle über
schreitet.
Beispielsweise kann bei einem Notebook-Computer mit der
vorliegenden, verbesserten Schalt-Stromversorgung der
Gleichstrom/Wechselstrom-Adapter durch einen einfachen
Gleichrichter und Filterkreis ersetzt werden. Als Ergebnis
werden die Herstellungskosten und das Gewicht des Notebook-
Computers in hohem Maße verringert. Aus der obigen Be
schreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäße Schalt-
Stromversorgung zweifellos und realistisch auf dem vorlie
genden technischen Gebiet angewendet werden kann.
Andere Kombinationen und Änderungen kann der Fachmann ohne
weiteres vornehmen.
Obwohl die Erfindung zum Zwecke der Erläuterung ausführlich
beschrieben wurde, wird darauf hingewiesen, daß Änderungen
durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne daß von
dem Geist und Schutzbereich der Erfindung in der durch die
Ansprüche definierten Form abgewichen wird. Alle diese Än
derungen sollen im Schutzbereich der Ansprüche liegen.
Die Erfindung betrifft ein Schalt-Stromversorgungssystem
(switching power supply system), das zwei oder mehr unter
schiedliche Stromquellen mit unterschiedlichen Spannungspe
geln verbinden bzw. zuschalten kann und das selbst dann,
wenn die Primärstromquelle einen niedrigen Strom liefert
oder ausfällt, einen ununterbrochenen Strom liefern kann.
Die Ausgangsspannung ist sehr viel stabiler als bei einer
herkömmlichen Schalt-Stromversorgung und gleichzeitig ist
der Energieverlust kleiner. Als Ergebnis ist die Zeit der
Reservestromversorgung länger als bei einem herkömmlichen
UPS-System. Schließlich besteht keine Notwendigkeit, wenn
die Erfindung beispielsweise beim Notebook-Computer ange
wendet wird, einen Wechselstrom/Gleichstrom-Adapter bei der
Verbindung mit einem herkömmlichen Wechelstromnetz zu ver
wenden, weil die Schalt-Stromversorgung direkt mit der her
kömmlichen Wechselstromspannung zum Betrieb verbunden wer
den kann.
Claims (6)
1. Schalt-Stromversorgungssystem, gekennzeichnet durch
- a) einen Transformatorkreis (2) mit einem ersten Eingang zur Verbindung mit einer Primärstromquelle und ei nem zweiten Eingang zur Verbindung mit einer Sekundärstrom quelle;
- b) einen mit einer Last zu verbindenden Stromversor gungsausgang;
- c) eine Einrichtung zur Regulierung des Stromversor gungsausganges;
- d) eine Einrichtung zur Ermittlung einer Unterbre chung und
- e) eine Einrichtung zur Verwendung der Sekundär stromquelle, wenn die Unterbrechung ermittelt wird.
2. System nach Anspruch 1, bei dem
- a) die Unterbrechung angenommen wird, wenn einer der folgenden Vorgänge auftritt:
- Die Primärstromquelle fällt unter eine erste vorbestimmte Spannung ab.
- Der Stromversorgungsausgang fällt unter eine zweite vorbe stimmte Spannung.
- Die Primärstromversorgung nähert sich einem Überlastungszu stand an.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Einrichtung zur Regulierung des Stromversor
gungsausganges, die Einrichtung zur Ermittlung einer Unter
brechung und die Einrichtung zur Verwendung der Sekundär
stromquelle, wenn die Unterbrechung ermittelt wird, einen
ersten Pulsbreitenmodulatorkreis (3), einen ersten Schalt
kreis (4), einen Monitorkreis (7), einen zweiten Pulsbrei
tenmodulatorkreis (5), und einen zweiten Schaltkreis (6)
umfassen, daß
der erste Schaltkreis (4) einen Stromfluß von der Primär stromquelle durch den ersten Eingang des Transformatorkrei ses (2) steuert, daß
der erste Pulsbreitenmodulatorkreis (3) den Stromversor gungsausgang dadurch reguliert, daß er den Ein/Aus-Betrieb des ersten Schaltkreises (4) steuert, daß
der Monitorkreis (7) eine Spannung von dem ersten Eingang und eine Spannung von dem ersten Pulsbreitenmodulatorkreis (3) überwacht, der Monitorkreis (7) die Spannung von dem ersten Eingang und die Spannung von dem Pulsbreitenmodula torkreis (3) mit einer Bezugsspannung vergleicht und den zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis (5) einschaltet, wenn die Spannung von dem ersten Eingang und die Spannung von dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) unterhalb der Bezugsspannung liegen, daß
der zweite Schaltkreis (6) einen Stromfluß von der Sekun därstromquelle durch den zweiten Eingang des Transformator kreises (2) steuert und daß
der zweite Pulsbreitenmodulatorkreis (5) den Stromversor gungsausgang dadurch reguliert, daß er den Ein- und Aus-Be trieb des zweiten Schaltkreises (6) steuert.
der erste Schaltkreis (4) einen Stromfluß von der Primär stromquelle durch den ersten Eingang des Transformatorkrei ses (2) steuert, daß
der erste Pulsbreitenmodulatorkreis (3) den Stromversor gungsausgang dadurch reguliert, daß er den Ein/Aus-Betrieb des ersten Schaltkreises (4) steuert, daß
der Monitorkreis (7) eine Spannung von dem ersten Eingang und eine Spannung von dem ersten Pulsbreitenmodulatorkreis (3) überwacht, der Monitorkreis (7) die Spannung von dem ersten Eingang und die Spannung von dem Pulsbreitenmodula torkreis (3) mit einer Bezugsspannung vergleicht und den zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis (5) einschaltet, wenn die Spannung von dem ersten Eingang und die Spannung von dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) unterhalb der Bezugsspannung liegen, daß
der zweite Schaltkreis (6) einen Stromfluß von der Sekun därstromquelle durch den zweiten Eingang des Transformator kreises (2) steuert und daß
der zweite Pulsbreitenmodulatorkreis (5) den Stromversor gungsausgang dadurch reguliert, daß er den Ein- und Aus-Be trieb des zweiten Schaltkreises (6) steuert.
4. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Regulieren des
Stromversorgungsausganges, die Einrichtung zum Ermitteln
einer Unterbrechung und die Einrichtung zur Verwendung der
Sekundärstromquelle, wenn die Unterbrechung ermittelt wird,
einen Monitorkreis (7), einen Pulsbreitenmodulatorkreis
(3), einen Schaltkreis (4) und eine Schalteinrichtung (8)
umfassen, daß
die Schalteinrichtung (8) zwischen der Sekundärstromquelle und dem zweiten Eingang des Transformatorkreises (2) ange ordnet ist und geschlossen wird, wenn eine Unterbrechung ermittelt wird, daß
der Monitorkreis (7) eine Spannung von dem ersten Eingang und eine Spannung von dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) überwacht, daß der Monitorkreis (7) sowohl die Spannung von dem ersten Eingang und die Spannung von dem Pulsbreitenmo dulatorkreis (3) mit einer Bezugsspannung vergleicht und die Schalteinrichtung (8) schließt, wenn die Spannung von dem ersten Eingang und die Spannung von dem Pulsbreitenmo dulatorkreis (3) unter der Bezugsspannung liegen, daß
der Schaltkreis (4) den Stromfluß von der Primärstromquelle und der Sekundärstromquelle durch den Transformatorkreis (2) steuert und daß
der Pulsbreitenmodulatorkreis (3) den Stromversorgungsaus gang durch Steuerung des Ein- und Aus-Betriebes des Schalt kreises (4) reguliert.
die Schalteinrichtung (8) zwischen der Sekundärstromquelle und dem zweiten Eingang des Transformatorkreises (2) ange ordnet ist und geschlossen wird, wenn eine Unterbrechung ermittelt wird, daß
der Monitorkreis (7) eine Spannung von dem ersten Eingang und eine Spannung von dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) überwacht, daß der Monitorkreis (7) sowohl die Spannung von dem ersten Eingang und die Spannung von dem Pulsbreitenmo dulatorkreis (3) mit einer Bezugsspannung vergleicht und die Schalteinrichtung (8) schließt, wenn die Spannung von dem ersten Eingang und die Spannung von dem Pulsbreitenmo dulatorkreis (3) unter der Bezugsspannung liegen, daß
der Schaltkreis (4) den Stromfluß von der Primärstromquelle und der Sekundärstromquelle durch den Transformatorkreis (2) steuert und daß
der Pulsbreitenmodulatorkreis (3) den Stromversorgungsaus gang durch Steuerung des Ein- und Aus-Betriebes des Schalt kreises (4) reguliert.
5. Schalt-Stromversorgungssystem, insbesondere nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichter
kreis (1), der die Spannung einer Primärwechselstromquelle
in eine Gleichspannung umwandelt und mit einem Transforma
torkreis (2) verbunden ist, und eine Sekundärstromquelle
vorgesehen sind, daß
der Transformatorkreis (2) einen ersten und einen zweiten Stromquellen-Eingang aufweist, daß der erste Eingang mit der Primärstromquelle über den Gleichrichterkreis (1) ver bunden ist, daß der zweite Eingang mit der Sekundärstrom quelle verbunden ist, daß ein erster und zweiter Steuerein gang mit einem ersten bzw. zweiten Schaltkreis (4, 6) je weils verbunden ist, die die Schaltströme von der Primär stromquelle und der Sekundärstromquelle zu dem Transforma torkreis (2) steuern, daß ein Ausgang des Transformator kreises (2) mit einer Last und mit einem ersten und zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis (3, 5) als Rückkopplungssteuerung verbunden sind, daß
der erste Pulsbreitenmodulatorkreis (3) mit dem Transforma torkreis (2) verbunden ist, daß ein erster Ausgang des er sten Pulsbreitenmodulatorkreises (3) mit dem ersten Steuer eingang des ersten Schaltkreises (4) und ein zweiter Aus gang des ersten Pulsbreitenmodulatorkreises (3) mit einem Monitorkreis (7) verbunden ist, daß das Ausgangssignal von dem Transformatorkreis (2) als Rückkopplungssteuersignal verwendet wird und ein Ausgangsimpuls von dem ersten Aus gang des ersten Pulsbreitenmodulatorkreises (3) den Ein- Aus-Betrieb des ersten Schaltkreises (4) steuert, daß der zweite Ausgang des ersten Pulsbreitenmodulatorkreises (3) an den Monitorkreis (7) ein Monitorsignal für den Betriebs zustand des ersten Schaltkreises (4) liefert, das von der Primärstromquelle ausgegeben wird, daß
der zweite Pulsbreitenmodulatorkreis (5) mit dem Transfor matorkreis (2) und dem Monitorkreis (7) verbunden ist, daß ein Ausgang des zweiten Pulsbreitenmodulatorkreises (5) mit dem zweiten Steuereingang des zweiten Schaltkreises (6) verbunden ist, daß die Ausgangsspannung vom Transformator kreis (2) als ein Rückkopplungssteuersignal verwendet wird und ein Ausgangsimpuls von dem zweiten Pulsbreitenmodula torkreis (5) den Ein-Aus-Betrieb des zweiten Schaltkreises (6) steuert, daß ein Ausgang von dem Monitorkreis (7) den zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis (5) entsprechend dem Ver sorgungszustand der Primärstromquelle steuert, daß
der erste Schaltkreis (4) mit dem ersten Pulsbreitenmodula torkreis (3) und dem Transformatorkreis (2) verbunden ist, daß der Ein-Aus-Betrieb des ersten Schaltkreises (4) durch den ersten Pulsbreitenmodulatorkreis (3) gesteuert wird und den Schaltstrom in dem Transformatorkreis (2) steuert, der durch die Primärstromquelle geliefert wird, daß
der zweite Schaltkreis (6) mit dem zweiten Pulsbreitenmodu latorkreis (5) und dem Transformatorkreis (2) verbunden ist, daß der Ein-Aus-Betrieb des zweiten Schaltkreises (6) durch den zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis (5) gesteuert wird und den Schaltstrom im Transformatorkreis (2) steuert, der von der Sekundärstromquelle geliefert wird, daß
der Monitorkreis (7) mit dem Gleichrichterkreis (1) und dem ersten Pulsbreitenmodulatorkreis (3) verbunden ist, daß der Ausgang vom Monitorkreis (7) mit dem zweiten Pulsbreitenmo dulatorkreis (5) verbunden ist, daß Spannungen vom dem Gleichrichterkreis (1) und dem ersten Pulsbreitenmodulator kreis (3) in dem Monitorkreis (7) überwacht werden und daß dann, wenn ein Fehler der Stromversorgung ermittelt wird, der Monitorkreis (7) es ermöglicht, daß der zweite Schalt kreis (6) die Sekundärstromquelle direkt anschaltet.
der Transformatorkreis (2) einen ersten und einen zweiten Stromquellen-Eingang aufweist, daß der erste Eingang mit der Primärstromquelle über den Gleichrichterkreis (1) ver bunden ist, daß der zweite Eingang mit der Sekundärstrom quelle verbunden ist, daß ein erster und zweiter Steuerein gang mit einem ersten bzw. zweiten Schaltkreis (4, 6) je weils verbunden ist, die die Schaltströme von der Primär stromquelle und der Sekundärstromquelle zu dem Transforma torkreis (2) steuern, daß ein Ausgang des Transformator kreises (2) mit einer Last und mit einem ersten und zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis (3, 5) als Rückkopplungssteuerung verbunden sind, daß
der erste Pulsbreitenmodulatorkreis (3) mit dem Transforma torkreis (2) verbunden ist, daß ein erster Ausgang des er sten Pulsbreitenmodulatorkreises (3) mit dem ersten Steuer eingang des ersten Schaltkreises (4) und ein zweiter Aus gang des ersten Pulsbreitenmodulatorkreises (3) mit einem Monitorkreis (7) verbunden ist, daß das Ausgangssignal von dem Transformatorkreis (2) als Rückkopplungssteuersignal verwendet wird und ein Ausgangsimpuls von dem ersten Aus gang des ersten Pulsbreitenmodulatorkreises (3) den Ein- Aus-Betrieb des ersten Schaltkreises (4) steuert, daß der zweite Ausgang des ersten Pulsbreitenmodulatorkreises (3) an den Monitorkreis (7) ein Monitorsignal für den Betriebs zustand des ersten Schaltkreises (4) liefert, das von der Primärstromquelle ausgegeben wird, daß
der zweite Pulsbreitenmodulatorkreis (5) mit dem Transfor matorkreis (2) und dem Monitorkreis (7) verbunden ist, daß ein Ausgang des zweiten Pulsbreitenmodulatorkreises (5) mit dem zweiten Steuereingang des zweiten Schaltkreises (6) verbunden ist, daß die Ausgangsspannung vom Transformator kreis (2) als ein Rückkopplungssteuersignal verwendet wird und ein Ausgangsimpuls von dem zweiten Pulsbreitenmodula torkreis (5) den Ein-Aus-Betrieb des zweiten Schaltkreises (6) steuert, daß ein Ausgang von dem Monitorkreis (7) den zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis (5) entsprechend dem Ver sorgungszustand der Primärstromquelle steuert, daß
der erste Schaltkreis (4) mit dem ersten Pulsbreitenmodula torkreis (3) und dem Transformatorkreis (2) verbunden ist, daß der Ein-Aus-Betrieb des ersten Schaltkreises (4) durch den ersten Pulsbreitenmodulatorkreis (3) gesteuert wird und den Schaltstrom in dem Transformatorkreis (2) steuert, der durch die Primärstromquelle geliefert wird, daß
der zweite Schaltkreis (6) mit dem zweiten Pulsbreitenmodu latorkreis (5) und dem Transformatorkreis (2) verbunden ist, daß der Ein-Aus-Betrieb des zweiten Schaltkreises (6) durch den zweiten Pulsbreitenmodulatorkreis (5) gesteuert wird und den Schaltstrom im Transformatorkreis (2) steuert, der von der Sekundärstromquelle geliefert wird, daß
der Monitorkreis (7) mit dem Gleichrichterkreis (1) und dem ersten Pulsbreitenmodulatorkreis (3) verbunden ist, daß der Ausgang vom Monitorkreis (7) mit dem zweiten Pulsbreitenmo dulatorkreis (5) verbunden ist, daß Spannungen vom dem Gleichrichterkreis (1) und dem ersten Pulsbreitenmodulator kreis (3) in dem Monitorkreis (7) überwacht werden und daß dann, wenn ein Fehler der Stromversorgung ermittelt wird, der Monitorkreis (7) es ermöglicht, daß der zweite Schalt kreis (6) die Sekundärstromquelle direkt anschaltet.
6. Schaltstromversorgungssystem, insbesondere nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichter
kreis (1), der den Wechselstrom einer Primärechselstrom
quelle in eine Gleichspannung umwandelt und mit einem
Transformatorkreis (2) verbunden ist und
einer Sekundärstromquelle vorgesehen ist, daß
der Transformatorkreis (1) einen ersten und einen zweiten Stromeingang aufweist, daß der erste Stromeingang mit der Primärstromquelle über den Gleichrichterkreis (1) verbunden ist, daß der zweite Stromeingang mit der Sekundärstromquel le über einen Stromschalter (8) verbunden ist, daß ein Steuereingang mit einem Schaltkreis (4) verbunden ist, daß der Schaltkreis (4) die Schaltströme von der Primär- und Sekundärstromquelle zu dem Transformatorkreis (2) schaltet, daß ein Ausgang des Transformatorkreises (2) mit einer Last und einem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) als Rückkopplungs steuerung verbunden ist, daß
der Pulsbreitenmodulatorkreis (3) auch sowohl mit dem Steu ereingang des Schaltkreises (4) und einem Monitorkreis (7) verbunden ist, daß das Ausgangssignal von dem Transforma torkreis (2) als ein Rückkopplungssteuersignal verwendet wird und ein Ausgangsimpuls von dem Pulsbreitenmodulator kreis (3) zum Steuereingang des Schaltkreises (4) den Ein- Aus-Betrieb des Schaltkreises (4) steuert, daß ein Aus gangssignal zum Monitorkreis (7) ein Signal für den Be triebszustand des Schaltkreises (4) liefert, daß
der Schaltkreis (4) mit dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) und dem Transformatorkreis (2) verbunden ist, daß der Ein- Aus-Betrieb des Schaltkreises (4) durch den Pulsbreitenmo dulatorkreis (3) gesteuert wird und das Ausgangssignal von dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) die Schaltströme in dem Transformatorkreis (2) steuert, daß
der Monitorkreis (7) mit dem Gleichrichterkreis (1) und dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) verbunden ist, daß ein Aus gang mit dem Stromschalter (8) für die Sekundärstromquelle verbunden ist, daß Spannungssignale von dem Gleichrichter kreis (1) und dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) in dem Mo nitorkreis (7) überwacht werden und daß dann, wenn eine Niedrigstromsituation ermittelt wird, der Monitorkreis (7) den Stromschalter (8) einschaltet, um die Sekundärstrom quelle direkt anzuschalten.
einer Sekundärstromquelle vorgesehen ist, daß
der Transformatorkreis (1) einen ersten und einen zweiten Stromeingang aufweist, daß der erste Stromeingang mit der Primärstromquelle über den Gleichrichterkreis (1) verbunden ist, daß der zweite Stromeingang mit der Sekundärstromquel le über einen Stromschalter (8) verbunden ist, daß ein Steuereingang mit einem Schaltkreis (4) verbunden ist, daß der Schaltkreis (4) die Schaltströme von der Primär- und Sekundärstromquelle zu dem Transformatorkreis (2) schaltet, daß ein Ausgang des Transformatorkreises (2) mit einer Last und einem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) als Rückkopplungs steuerung verbunden ist, daß
der Pulsbreitenmodulatorkreis (3) auch sowohl mit dem Steu ereingang des Schaltkreises (4) und einem Monitorkreis (7) verbunden ist, daß das Ausgangssignal von dem Transforma torkreis (2) als ein Rückkopplungssteuersignal verwendet wird und ein Ausgangsimpuls von dem Pulsbreitenmodulator kreis (3) zum Steuereingang des Schaltkreises (4) den Ein- Aus-Betrieb des Schaltkreises (4) steuert, daß ein Aus gangssignal zum Monitorkreis (7) ein Signal für den Be triebszustand des Schaltkreises (4) liefert, daß
der Schaltkreis (4) mit dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) und dem Transformatorkreis (2) verbunden ist, daß der Ein- Aus-Betrieb des Schaltkreises (4) durch den Pulsbreitenmo dulatorkreis (3) gesteuert wird und das Ausgangssignal von dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) die Schaltströme in dem Transformatorkreis (2) steuert, daß
der Monitorkreis (7) mit dem Gleichrichterkreis (1) und dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) verbunden ist, daß ein Aus gang mit dem Stromschalter (8) für die Sekundärstromquelle verbunden ist, daß Spannungssignale von dem Gleichrichter kreis (1) und dem Pulsbreitenmodulatorkreis (3) in dem Mo nitorkreis (7) überwacht werden und daß dann, wenn eine Niedrigstromsituation ermittelt wird, der Monitorkreis (7) den Stromschalter (8) einschaltet, um die Sekundärstrom quelle direkt anzuschalten.
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