DE19754239A1 - Kondensatornetzteil - Google Patents

Kondensatornetzteil

Info

Publication number
DE19754239A1
DE19754239A1 DE19754239A DE19754239A DE19754239A1 DE 19754239 A1 DE19754239 A1 DE 19754239A1 DE 19754239 A DE19754239 A DE 19754239A DE 19754239 A DE19754239 A DE 19754239A DE 19754239 A1 DE19754239 A1 DE 19754239A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacitor
charging
switching
power supply
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19754239A
Other languages
English (en)
Inventor
Marco Dipl Ing Honsberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leopold Kostal GmbH and Co KG
Original Assignee
Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leopold Kostal GmbH and Co KG filed Critical Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority to DE19754239A priority Critical patent/DE19754239A1/de
Priority to BR9810539-6A priority patent/BR9810539A/pt
Priority to US09/530,633 priority patent/US6366058B1/en
Priority to AU18716/99A priority patent/AU1871699A/en
Priority to JP52976999A priority patent/JP2002509690A/ja
Priority to PCT/EP1998/007183 priority patent/WO1999030408A1/de
Priority to EP98963437A priority patent/EP1036432A1/de
Publication of DE19754239A1 publication Critical patent/DE19754239A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/05Capacitor coupled rectifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Netzteilen zur Versorgung elektronischer Baugruppen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kon­ densatornetzteil umfassend einen Ladekondensator zum Aufladen eines weiteren Kondensators (Speicherkondensator), von welchem die Aus­ gangsspannung zum Betreiben eines Stromverbrauchers abgreifbar ist, einen zwischen dem Ladekondensator und dem Speicherkondensator angeordneten Gleichrichter und einer zur Stabilisierung des Kondensator­ netzteils vorgesehenen Durchbruchdiode. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Kondensatornetzteiles.
Kondensatornetzteile werden vielfach zur Erzeugung von nicht netzge­ trennten Hilfsspannungsversorgungen eingesetzt. Derartige Hilfspannun­ gen dienen üblicherweise zur Versorgung von elektronischen Baugrup­ pen, beispielsweise zur Versorgung der zur Drehzahlregelung von Bohr­ maschinen verwendeten Elektronik. Das Prinzip eines Kondensatornetz­ teils beruht auf der zyklischen Umladung des Ladekondensators, der als Ladungspumpe für den Speicherkondensator dient und letzteren während eines jeden Netzzyklusses lädt. Zur Stabilisierung eines solchen Konden­ satornetzteiles ist eine Durchbruchdiode eingesetzt. Im Rahmen dieser Ausführungen bezieht sich der Begriff Durchbruchdiode auf sämtlichen Dioden, die in Sperrichtung vorgespannt sind und auch als Zenerdiode oder Lawinendiode bekannt sind.
Für kleine Ausgangsleistungen mit nahezu konstanter Last sind Konden­ satornetzteile aufgrund ihrer einfachen und kostengünstigen Ausgestal­ tung vielfach eingesetzt. Problematisch ist jedoch der Einsatz eines sol­ chen Kondensatornetzteiles, wenn die Last relativ groß ist und Betriebs­ punkt abhängig starken Schwankungen unterworfen ist. Dieser Lastwechsel kann zu einer extremen Belastung der Durchbruchdiode führen, was letztlich zu einer Zerstörung sowohl der Durchbruchdiode als auch des Speicherkondensators und somit des gesamten Netzteiles führen kann. Besonders gravierend tritt dieser Effekt dann auf, wenn ein solches Kon­ densatornetzteil beispielsweise in einem Gehäuse vergossen ist, so daß die bei der Durchbruchdiode auftretende Wärme nicht oder nur sehr unzu­ reichend abgeführt werden kann. Die thermische Belastung derartiger Kondensatornetzteile kann zu einem Auslöten der Durchbruchdiode füh­ ren - das Kondensatornetzteil ist dann nicht mehr funktionstüchtig.
Diese Nachteile ließen sich durch Einsatz eines Schaltnetzteiles vermei­ den, welches die Ausgangsspannung für beide Lastfälle konstant hält und zweckmäßigerweise gleichzeitig die Verlustleistung der Regelung mini­ miert. Üblicherweise kommen als Bauteile für ein solches Schaltnetzteil Übertrager und andere Schaltelemente mit großer Spannungsfestigkeit zum Einsatz. Aufgrund der konzeptionell bedingten stark pulsierenden Spannungen und Ströme muß ein solches Schaltnetzteil zur Gewährlei­ stung einer ausreichenden elektromagnetischen Verträglichkeit zusätzlich entstört sein. Ein solches Schaltnetzteil benötigt zudem wesentlich mehr Fläche auf einer Leiterplatte als ein Kondensatornetzteil; ferner sind die Bauteile aufgrund der relativ hohen an diese zu stellenden Anforderungen teuer. Durch die qualitativ hochwertige Regelung wird eine sehr hohe Sta­ bilität der Ausgangsspannung erreicht, eine Stabilität die für eine Vielzahl von Anwendungsfällen nicht notwendig ist. Bei zahlreichen Anwendungs­ fällen ist es völlig ausreichend, wenn die Ausgangsspannung in einem Toleranzbereich von ± 5% variiert.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Kondensatornetzteil bereitzustellen, wel­ ches auch für einen Einsatz von größeren, Betriebspunkt abhängig stark schwankenden Lasten geeignet ist.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Kondensatornetzteiles bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die vorrichtungsbezogene Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Kondensatornetzteil ein schaltungstechnisch zwischen dem La­ dekondensator und dem Speicherkondensator angeordnetes Schaltmittel mit einem Steuereingang zugeordnet ist, an welchem Steuereingang die Ausgänge eines Schaltzeitpunktbestimmungsgliedes sowie eines Lade­ zustandsbestimmungsgliedes anliegen, welches Schaltzeitpunktbestim­ mungsglied zum Bestimmen des Schaltzeitpunktes in Abhängigkeit von der Phase der ausgangsseitig am Ladekondensator anliegenden Span­ nung und welches Ladezustandsbestimmungsglied zum Bestimmen des Ladezustandes des Speicherkondensators ausgelegt sind.
Die verfahrensbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verfahren zum Betreiben eines Kondensatornetzteiles mit einem Schaltmittel folgende Schritte ausgehend von einer einen Speicherkon­ densator ladenden Stellung (Ladestellung) aufweist:
  • - Vergleichen der phasenabhängigen Spannung der ausgangsseitig an einem Ladekondensator anliegenden Spannungskurve mit einer Refe­ renzspannung,
  • - Bereitstellen eines Steuersignales mit einem Schaltzeitpunktbestim­ mungsglied zum Steuern des Schaltmittels, wenn die anliegende Phase der Spannungskurve kleiner oder gleich der Referenzspannung ist,
  • - Bestimmen des Ladezustandes des Speicherkondensators mit einem Ladezustandsbestimmungsglied,
  • - Bereitstellen eines Steuersignales zum Steuern des Schaltmittels, wenn der Ladezustand des Speicherkondensators größer oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert ist,
  • - Schalten des Schaltmittels zum Unterbrechen des Ladevorganges des Speicherkondensators, wenn sowohl durch das Schaltzeitpunktbe­ stimmungsglied als auch durch das Ladezustandsbestimmungsglied ein Steuersignal am Steuereingang des Schaltmittels anliegen, und
  • - Zurückschalten des Schaltmittels in die Ladestellung, wenn der Lade­ zustand des Speicherkondensators einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet.
Das Vorsehen eines Schaltmittels, durch welches der durch den Lade­ kondensator fließende Strom zur Ladung des Speicherkondensators frei­ gegeben oder unterbrochen wird, ist es möglich, den Speicherkondensa­ tor in Abhängigkeit von bestimmten Parametern, nämlich dem Ladezu­ stand nachzuladen. Zu diesem Zweck ist ein Ladezustandsbestim­ mungsglied vorgesehen, dessen Ausgang an den Steuereingang des Schaltmittels angeschlossen ist. Ein Nachladen des Speicherkondensa­ tors erfolgt nur dann, wenn der Ladezustand des Speicherkondensators einen vorbestimmten Grenzwert unterschritten hat. Durch diese Maß­ nahme ist die Stabilität der Ausgangsspannung - in einem vorbestimmten Toleranzbereich schwankend - bei gleichzeitig geringer Verlustleistung bei Lastabwurf verwirklicht.
Den Steuereingang des Schaltmittels beaufschlagt ferner der Ausgang eines Schaltzeitpunktbestimmungsgliedes, so daß ein Einschalten des Schaltmittels zum Unterbrechen des Ladevorganges des Speicherkon­ densators in Abhängigkeit von der Phase der ausgangsseitig am Ladekondensator anliegenden Spannung durchgeführt werden kann. Dadurch ist es möglich, das Schaltmittel in einem Zeitpunkt zum Umschalten anzusteuern, wenn sich die ausgangsseitig am Ladekondensator anliegende Spannungskurve im Bereich ihres Nulldurchganges befindet. Durch einen solchen Schaltzeitpunkt sind im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit der Kondensator und das Netz einer nur sehr geringen Pulsbelastung ausgesetzt, die weit unterhalb des vorgeschriebenen Grenzwertes liegen kann. Ferner führt ein Einschalten des Schaltmittels in einem solchen Phasenzeitpunkt zu einem Schutz des Schaltmittels, da im Bereich des Nulldurchganges der Spannungs- bzw. Stromkurve keine, die verwendeten Bauteile gefährdenden, Überstromspitzen erzeugt werden.
Das Schaltmittel wird dann wieder zurückgeschaltet, wenn der Ladezu­ stand des Speicherkondensators einen vorbestimmten Grenzwert unter­ schritten hat. In Abhängigkeit von der Toleranz der Ausgangsspannung kann dieser Grenzwert dem zuvor genannten Grenzwert zum Abschalten des Ladevorganges entsprechen oder auch kleiner als dieser sein.
Das erfindungsgemäße Kondensatornetzteil verwirklicht somit ein Prinzip der kontrollierten Nachladung des Speicherkondensators unter Verwen­ dung eines weichen Schaltvorganges zum Unterbrechen des Ladevor­ ganges. Daher unterliegt das Kondensatornetzteil auch bei relativ großen, Betriebspunkt abhängig stark schwankenden Lasten keiner übermäßigen Erwärmung, die eine Zerstörung des Kondensatornetzteiles zur Folge hätte. Beispielsweise läßt sich ein solches Kondensatornetzteil somit zur Steuerung eines Relais verwenden, ohne zusätzliche Kühlmaßnahmen treffen zu müssen.
Zweckmäßigerweise ist als Schaltzeitpunktbestimmungsglied ein Verglei­ cherglied vorgesehen, durch welches die anliegende Spannung in Abhängigkeit von der Phase der Spannungskurve mit einer vorbe­ stimmten Referenzspannung verglichen wird. Dabei ist die Referenzspan­ nung so gewählt, daß diese eine Spannung im Bereich des Nulldurchgan­ ges der ausgangsseitig am Ladekondensator anliegenden Spannungs­ kurve darstellt. Eine besonders günstige Referenzspannung beträgt 0 V, so daß eine Betätigung des Schaltmittels zum Unterbrechen des Lade­ vorganges nur dann möglich ist, wenn sich die Phase der ausgangsseitig am Ladekondensator anliegenden Spannungskurve im Nulldurchgang befindet.
Besonders zweckmäßig ist es, die für das Kondensatornetzteil benötigten Elemente als elektronische Schaltungen bzw. Schaltelemente vorzuse­ hen. Bei Vorsehen eines solchen Kondensatornetzteiles findet vorteil­ hafterweise als elektronisches Schaltelement ein Thyristor Verwendung, an dessen Gate die Ausgänge des Schaltzeitpunktbestimmungsgliedes und des Ladezustandsbestimmungsgliedes anliegen. Je nach Ausgestal­ tung des Kondensatornetzteiles kann es zweckmäßig sein, daß dem Steuereingang des Schaltmittels ein Speicherglied zum Speichern der von dem Schaltzeitpunktbestimmungsglied und dem Ladezustandsbestim­ mungsglied erzeugten Steuersignale vorgeschaltet ist. In diesem Zusam­ menhang sei angemerkt, daß die Verwendung eines Thyristors beispiel­ haft ist, und daß auch andere gleichwirkende elektronische Schaltmittel, etwa Triacs verwendet werden können.
In einem Kondensatornetzteil mit elektronischen Bauelementen sind das durch eine Schaltung realisierte Schaltzeitpunktbestimmungsglied und das ebenfalls durch eine Schaltung realisierte Ladezustandsbestim­ mungsglied in Form einer UND-Funktion (eine sog. wired AND-function) verschaltet. Bei Realisierung eines solchen Kondensatornetzteiles, das einen Thyristor als Schaltmittel verwendet, muß die Referenzspannung jedoch ungleich 0 V sein. Es werden dann Referenzspannungen verwen­ det, die sich im Bereich des Nulldurchganges der ausgangsseitig am La­ dekondensator anliegenden Spannungskurve befinden. Zur Gewähr­ leistung des weichen Schaltvorganges beim Unterbrechen des Ladevor­ ganges ist die Referenzspannung zur Vermeidung einer zu starken Puls­ belastung sowie zum Schutze des Schaltmittels sehr viel kleiner als die anliegende Spannung. Bei einem netzseitig für 230 Volt ausgelegten Kondensatornetzteil ist die Referenzspannung zweckmäßigerweise kleiner als 10 V. In Abhängigkeit von den verwendeten Komponenten können auch sehr viel kleinere Referenzspannungen, etwa 0,5 bis 5 V vorgesehen sein. Die Referenzspannung kann zusätzlich angelegt sein, oder wie in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen, durch eine dem Schaltzeitpunktbestimmungsglied zugeordnete Zenerdiode bereitgestellt sein.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung sind Bestandteil wei­ terer Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung eines be­ vorzugten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisiertes Blockschaltbild eines Kondensatornetz­ teiles mit einem Schaltmittel in Ladestellung,
Fig. 2 das Kondensatornetzteil der Fig. 1 in seiner unterbroche­ nen Ladestellung und
Fig. 3 ein Schaltbild eines Kondensatornetzteiles gemäß der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Blockschaltbildern.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Blockschaltbild ein Kondensator­ netzteil 1. Das Kondensatornetzteil 1 umfaßt einen Ladekondensator 2, der zum Laden eines Speicherkondensators 3 angeordnet ist. Die Kapa­ zität des Speicherkondensators 3 ist um ein vielfaches größer als die Ka­ pazität des Ladekondensators 2. Dabei ist das Verhältnis der beiden Ka­ pazitäten zueinander dergestalt abgestimmt, daß die Welligkeit der Aus­ gangsspannung Ua auf den durch die Last spezifizierten erforderlichen Wert begrenzt ist. Zum Gleichrichten der Wechselspannung sind dem Kondensatornetzteil 1 ferner zwei Dioden 4, 5 zugeordnet.
Schaltungstechnisch ist zwischen dem Ladekondensator 2 und dem Spei­ cherkondensator 3 ein Schaltmittel 6 angeordnet, welches sich in seiner in Fig. 1 dargestellten Position in der Stellung "0" zum Laden des Spei­ cherkondensators 3 befindet. Das Schaltmittel 6 weist einen Steuerein­ gang 7 auf, an dem der Ausgang eines Speichergliedes 8 angeschlossen ist. Das Speicherglied 8 wird von den Steuersignalen sowohl eines Schaltzeitpunktbestimmungsgliedes 9 als auch eines Ladezustandsbe­ stimmungsgliedes 10 beaufschlagt. Das Schaltzeitpunktbestimmungsglied 9 ist eingangsseitig an eine den Ladekondensator 2 und den Speicher­ kondensator 3 über die Diode 5 verbindende Ladeleitung 11 angeschlos­ sen, wobei der Abgriff ladekondensatorseitig vor der Diode 5 vorgesehen ist. Der Eingang des Ladezustandsbestimmungsgliedes 10 ist zum Ab­ greifen der Ausgangsspannung des Speicherkondensators 3 angeordnet.
Das Schaltzeitpunktbestimmungsglied 9 vergleicht die in der Ladeleitung 11 anliegende Spannung Us mit einer Referenzspannung Uprot, die entwe­ der an einem weiteren Eingang des Schaltzeitpunktbestimmungsgliedes 9 anliegt oder auf elektronischem Wege bereitgestellt wird. Das Schaltzeit­ punktbestimmungsglied 9 erzeugt dann ein Steuersignal, welches an das Schaltmittel 6 weitergegeben wird, wenn die Spannung Us der Ladeleitung 11 kleiner oder gleich der Referenzspannung Uprot ist. Die Referenzspan­ nung Uprot beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 7 V. Damit das Schaltmittel 6 tatsächlich aus der Stellung "0" in die den Ladevorgang unterbrechende Stellung "1" (wie in Fig. 2 dargestellt) geschaltet wird, bedarf es ferner der Bereitstellung bzw. Erzeugung eines Steuersignales des Ladezustandsbestimmungsgliedes 10. Dieses erzeugt dann ein Steu­ ersignal, wenn die abgegriffene Ausgangsspannung Us des Speicherkon­ densators 3 einen vorbestimmten Grenzwert Umax überschreitet. Das Speicherglied 8 übermittelt dann ein Steuersignal an das Schaltmittel 6 zum Umschalten desselben von der Stellung "0" in die Stellung "1", wenn die beiden UND-verknüpften genannten Bedingungen erfüllt sind.
Sind beide Bedingungen erfüllt, schaltet das Schaltmittel 6 in die Stellung "1", wodurch der Ladevorgang des Speicherkondensators durch Ableiten des Stromflusses zur Masse hin unterbrochen wird. Durch Schalten in ei­ nem Zeitpunkt, in dem sich die ausgangsseitig am Ladekondensator 3 anliegende Phase der Spannungskurve im Bereich ihres Nulldurchganges - bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bei einer Spannung ≦ ± 7 V - befindet, besteht nicht die Gefahr einer Entstehung von Überstromspitzen, die zu einer Zerstörung des Schaltmittels 6 führen könnten; ebenfalls ist das Netz und das Kondensatornetzteil 1 einer nur sehr geringen Pulsbelastung ausgesetzt.
Das Kondensatornetzteil 1 schaltet dann wieder in die den Speicherkon­ densator 3 nachladende Ladestellung, wenn die Ausgangsspannung Us des Speicherkondensators 3 unter den Grenzwert Umax absinkt. Da das Zurückschalten aus der Stellung "1" in die Stellung "0" einem Ausschalten des Schaltmittels 6 entspricht, entstehen bei diesem Schaltvorgang keine Stromspitzen; auch entstehen keine elektromagnetischen Pulse. Folglich kann dieser Schaltvorgang (von "1" in "0") unabhängig von der anliegen­ den Phase der Spannungskurve durchgeführt werden.
Fig. 3 zeigt in einer Ausgestaltung das Schaltbild des Kondensatornetz­ teiles 1. Als Schaltmittel dient ein Thyristor 12, dessen Gate 13 an die Ausgänge des Schaltzeitpunktbestimmungsgliedes 9 sowie des Ladezu­ standsbestimmungsgliedes 10 angeschlossen ist. Das Schaltzeitpunktbe­ stimmungsglied 9 wird durch zwei Widerstände R1, R2 eine Diode D2, eine Zenerdiode Z1 und einen Transistor T1 als Inverter realisiert. Die Referenzspannung von 7 V wird bei dem dargestellten Schaltzeitpunkt­ verfassungsglied 9 durch die Zenerdiode Z1 bereitgestellt. Das Ladezu­ standsbestimmungsglied 10 wird durch zwei Widerstände R3, R4 und eine Zenerdiode Z2 realisiert. Die beiden gleichrichtenden Dioden sind mit den Bezugszeichen 4 und 5 gekennzeichnet.
Zusätzlich ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ausgangsseitig an den Ladekondensator 2 eine Drossel L1 zum Begrenzen des Stroman­ stieges im ersten Einschaltmoment des Gerätes und des kritischen Stro­ manstieges des Thyristors 12 im stationären Fall angeordnet. Aus dem in Fig. 3 dargestellten Schaltbild wird erkennbar, daß das Schaltzeitpunkt­ begrenzungsglied 9 und das Ladezustandsbestimmungsglied 10 schal­ tungstechnisch eine UND-Verknüpfung - eine sogenannte wired AND-func­ tion - darstellen.
Bezugszeichenliste
1
Kondensatornetzteil
2
Ladekondensator
3
Speicherkondensator
4
Diode
5
Diode
6
Schaltmittel
7
Steuereingang
8
Speicherglied
9
Schaltzeitpunktbestimmungsglied
10
Ladezustandsbestimmungsglied
11
Ladeleitung
12
Thyristor
13
Gate
R1 Widerstand
R2 Widerstand
D2 Diode
Z1 Zenerdiode
T1 Transistor
R3 Widerstand
R4 Widerstand
Z2 Zenerdiode
L1 Drossel
Us
Eingangsspannung
Us
Ausgangsspannung
Uprot
Referenzspannung
Umax
Grenzwert der Ausgangsspannung

Claims (10)

1. Kondensatornetzteil umfassend einen Ladekondensator zum Auf­ laden eines weiteren Kondensators (Speicherkondensator), von welchem die Ausgangsspannung zum Betreiben eines Stromver­ brauchers abgreifbar ist, einen zwischen dem Ladekondensator (2) und dem Speicherkondensator (3) angeordneten Gleichrichter (4, 5) und einer zur Stabilisierung des Kondensatornetzteils (1) vorge­ sehenen Durchbruchdiode (Z2), dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensatornetzteil (1) ein schaltungstechnisch zwischen dem Ladekondensator (2) und dem Speicherkondensator (3) an­ geordnetes Schaltmittel (6,12) mit einem Steuereingang (7) zuge­ ordnet ist, an welchem Steuereingang (7) die Ausgänge eines Schaltzeitpunktbestimmungsgliedes (9) sowie eines Ladezu­ standsbestimmungsgliedes (10) anliegen, welches Schaltzeit­ punktbestimmungsglied (9) zum Bestimmen des Schaltzeitpunktes in Abhängigkeit von der Phase der ausgangsseitig am Ladekon­ densator (3) anliegenden Spannung (Us) und welches Ladezu­ standsbestimmungsglied (10) zum Bestimmen des Ladezustandes des Speicherkondensators (3) ausgelegt sind.
2. Kondensatornetzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltzeitpunktbestimmungsglied (9) ein Vergleicherglied ist, durch welches die ausgangsseitig am Ladekondensator (3) an­ liegende Spannung (Us) in Abhängigkeit von der Phase der Span­ nungskurve mit einer vorbestimmten Referenzspannung verglichen wird.
3. Kondensatornetzteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch das Ladezustandsbestimmungsglied (10) die Ausgangsspannung des Speicherkondensators (3) erfaßbar ist.
4. Kondensatornetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltmittel (6, 12) ein elektronisches Schaltmittel vorgesehen ist.
5. Kondensatornetzteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Schaltelement (6) ein Thyristor (12) ist, an dessen Gate (13) die Ausgänge des Schaltzeitpunktbestimmungs­ gliedes (9) und des Ladezustandsbestimmungsgliedes (10) anlie­ gen.
6. Kondensatornetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuereingang (7) des Schaltmittels (6, 12) ein Speicherglied vorgeschaltet ist.
7. Kondensatornetzteil nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schaltzeitpunktbestimmungsglied (9) und das Ladezustandsbestimmungsglied (10) eine UND-Funktion darstel­ lend verschaltet sind.
8. Verfahren zum Betreiben eines Kondensatornetzteiles (1) mit ei­ nem Schaltmittel (6, 12), umfassend folgende Schritte ausgehend von einer einen Speicherkondensator (3) ladenden Stellung:
  • - Vergleichen der phasenabhängigen Spannung (Us) der aus­ gangsseitig an einem Ladekondensator (3) anliegenden Span­ nungskurve mit einer Referenzspannung,
  • - Bereitstellen eines Steuersignales mit einem Schaltzeitpunktbe­ stimmungsglied (9) zum Steuern des Schaltmittels (6, 12), wenn die anliegende Phase der Spannungskurve kleiner oder gleich der Referenzspannung ist,
  • - Bestimmen des Ladezustandes des Speicherkondensators (3) mit einem Ladezustandsbestimmungsglied (10),
  • - Bereitstellen eines Steuersignales zum Steuern des Schaltmit­ tels (6, 12), wenn der Ladezustand des Speicherkondensators (3) größer oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert (Umax) ist,
  • - Schalten des Schaltmittels (6, 12) zum Unterbrechen des Lade­ vorganges des Speicherkondensators (3), wenn sowohl durch das Schaltzeitpunktbestimmungsglied (9) als auch durch das Ladezustandsbestimmungsglied (10) ein Steuersignal am Steu­ ereingang (7) des Schaltmittels (6, 12) anliegen, und
  • - Zurückschalten des Schaltmittels (6, 12) in die Ladestellung, wenn der Ladezustand des Speicherkondensators (3) einen vor­ bestimmten Grenzwert (Umax) unterschreitet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung im phasennahen Bereich des Nulldurchganges der ausgangsseitig am Ladekondensator (3) anliegenden Spannungskurve liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schaltmittel (6,12) steuernden Steuersignale vor oder bei ihrer Beaufschlagung des Steuereinganges (7) des Schaltmittels (6, 12) zwischengespeichert werden.
DE19754239A 1997-12-06 1997-12-06 Kondensatornetzteil Withdrawn DE19754239A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19754239A DE19754239A1 (de) 1997-12-06 1997-12-06 Kondensatornetzteil
BR9810539-6A BR9810539A (pt) 1997-12-06 1998-11-10 Unidade de suprimento de capacitor e processo para movimentar uma unidade de suprimento de capacitor
US09/530,633 US6366058B1 (en) 1997-12-06 1998-11-10 Capacitor power supply unit
AU18716/99A AU1871699A (en) 1997-12-06 1998-11-10 Capacitor supply unit
JP52976999A JP2002509690A (ja) 1997-12-06 1998-11-10 コンデンサ電源ユニット
PCT/EP1998/007183 WO1999030408A1 (de) 1997-12-06 1998-11-10 Kondensatornetzteil
EP98963437A EP1036432A1 (de) 1997-12-06 1998-11-10 Kondensatornetzteil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19754239A DE19754239A1 (de) 1997-12-06 1997-12-06 Kondensatornetzteil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19754239A1 true DE19754239A1 (de) 1999-06-10

Family

ID=7851012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19754239A Withdrawn DE19754239A1 (de) 1997-12-06 1997-12-06 Kondensatornetzteil

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6366058B1 (de)
EP (1) EP1036432A1 (de)
JP (1) JP2002509690A (de)
AU (1) AU1871699A (de)
BR (1) BR9810539A (de)
DE (1) DE19754239A1 (de)
WO (1) WO1999030408A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10336287A1 (de) * 2003-08-07 2005-03-10 Siemens Ag Netzfilter- und Stromvrsorgungseinrichtung
DE202008015578U1 (de) 2007-11-27 2009-02-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Kapazitives Netzgerät
DE102009033385A1 (de) * 2009-07-16 2011-02-03 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Netzteil-Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Netzteil-Schaltungsanordnung
WO2011101779A3 (en) * 2010-02-18 2012-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply system with reduced power losses, an electronic device and a controller
EP2783457B1 (de) * 2011-11-24 2016-07-13 Bombardier Primove GmbH Verdoppler-gleichrichter für mehrphasiges kontaktloses energieübertragungssystem

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10002650C2 (de) * 2000-01-21 2003-04-10 Niels Dernedde Schaltungsanordnung zur Reduktion der Wirkleistung in einer stabilisierten Gleichspannungsversorgung mittels eines Vorschaltkondensators
GB0109955D0 (en) * 2001-04-23 2001-06-13 Nicotech Ltd Inverter circuits
US7112897B2 (en) * 2002-12-06 2006-09-26 Northrop Grumman Corporation Capacitor and switch components cooperation to maintain input voltage to target circuit at or above cut-off voltage until power circuit is able to maintain the input voltage
TW201328152A (zh) * 2011-12-28 2013-07-01 Ushijima Masakazu 輔助電源產生電路
FR2991834B1 (fr) * 2012-06-08 2017-04-07 Alexandre Crisnaire Dispositif d'alimentation d'un appareil electrique

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3501519A1 (de) * 1985-01-18 1986-08-28 BIOTEC Biotechnische-Apparatebau-Gesellschaft mbH, 4040 Neuss Elektronische einrichtung zur reduktion der verlustleistung bei der erzeugung einer stabilisierten gleichspannung oder eines stabilisierten gleichstromes aus einer wechselspannungsquelle
DE3534042A1 (de) * 1985-09-24 1987-03-26 Siemens Ag Schaltung zum betrieb eines relais
DE3801399A1 (de) * 1988-01-20 1989-08-03 Weiss Alfons Awe Gmbh Co Kg Netzteil zur erzeugung einer geregelten gleichspannung
DE4211102A1 (de) * 1991-06-13 1992-12-17 Samsung Electronics Co Ltd Gleichrichter mit kapazitivem eingang

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4346431A (en) * 1981-01-12 1982-08-24 General Electric Company Field controlled thyristor switching power supply
IT1268474B1 (it) * 1993-10-22 1997-03-04 St Microelectronics Srl Convertitore statico dc-dc funzionante in modo discontinuo
US5745352A (en) * 1994-10-27 1998-04-28 Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. DC-to-DC converter functioning in a pulse-skipping mode with low power consumption and PWM inhibit
JPH1042553A (ja) * 1996-07-25 1998-02-13 Rohm Co Ltd 電源装置
US5923154A (en) * 1997-04-28 1999-07-13 Delco Electronics Corp. Voltage boost circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3501519A1 (de) * 1985-01-18 1986-08-28 BIOTEC Biotechnische-Apparatebau-Gesellschaft mbH, 4040 Neuss Elektronische einrichtung zur reduktion der verlustleistung bei der erzeugung einer stabilisierten gleichspannung oder eines stabilisierten gleichstromes aus einer wechselspannungsquelle
DE3534042A1 (de) * 1985-09-24 1987-03-26 Siemens Ag Schaltung zum betrieb eines relais
DE3801399A1 (de) * 1988-01-20 1989-08-03 Weiss Alfons Awe Gmbh Co Kg Netzteil zur erzeugung einer geregelten gleichspannung
DE4211102A1 (de) * 1991-06-13 1992-12-17 Samsung Electronics Co Ltd Gleichrichter mit kapazitivem eingang

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10336287A1 (de) * 2003-08-07 2005-03-10 Siemens Ag Netzfilter- und Stromvrsorgungseinrichtung
DE10336287B4 (de) * 2003-08-07 2005-12-22 Siemens Ag Netzfilter- und Stromversorgungseinrichtung
DE202008015578U1 (de) 2007-11-27 2009-02-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Kapazitives Netzgerät
EP2068433A1 (de) * 2007-11-27 2009-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Kondensatornetzteil und damit ausgestattetes elektronisches Gerät
US8730689B2 (en) 2007-11-27 2014-05-20 Koninklijke Philips N.V Capacitive power supply
DE102009033385A1 (de) * 2009-07-16 2011-02-03 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Netzteil-Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Netzteil-Schaltungsanordnung
DE102009033385B4 (de) 2009-07-16 2018-09-20 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Netzteil-Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Netzteil-Schaltungsanordnung
WO2011101779A3 (en) * 2010-02-18 2012-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply system with reduced power losses, an electronic device and a controller
EP2783457B1 (de) * 2011-11-24 2016-07-13 Bombardier Primove GmbH Verdoppler-gleichrichter für mehrphasiges kontaktloses energieübertragungssystem
US9584040B2 (en) 2011-11-24 2017-02-28 Bombardier Transportation Gmbh Double-rectifier for a multi-phase contactless energy transmission system

Also Published As

Publication number Publication date
US6366058B1 (en) 2002-04-02
AU1871699A (en) 1999-06-28
WO1999030408A1 (de) 1999-06-17
EP1036432A1 (de) 2000-09-20
JP2002509690A (ja) 2002-03-26
BR9810539A (pt) 2000-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69712243T2 (de) Universeller Leistungsmodul
DE69601364T2 (de) Elektronische leistungsversorgungsschaltung
EP0736958B1 (de) Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer galvanisch getrennten Ausgangsgleichspannung
DE60312477T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufrechterhalten eines konstanten laststroms in einem schaltnetzteil
EP1146630B1 (de) Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils
DE69710344T2 (de) Schaltnetzteil-steuerschaltung
EP0526693A2 (de) Anlaufschaltung für ein Schaltnetzteil
DE3627395A1 (de) Steuerschaltung fuer ein schaltnetzteil mit sinusfoermiger stromaufnahme zum umwandeln einer sinusfoermigen wechselspannung in eine geregelte gleichspannung
DE69515679T2 (de) Elektrischer leistungswandler mit leistungsfaktorkorrektur
DE19524408C2 (de) Spannungsumsetzer zum Erzeugen einer geregelten Ausgangsspannung aus einer Eingangsspannung
DE19600962A1 (de) Schaltnetzteil mit verlustleistungsarmem Standby-Betrieb
EP2110938B1 (de) Primärseitige Steuerschaltung in einem Schaltnetzteil mit Transformator ohne Hilfswicklung mit einer Regelung basierend auf der sekundärseitigen Stromflusszeitdauer
DE19754239A1 (de) Kondensatornetzteil
AT410619B (de) Verfahren zum erkennen und/oder begrenzen von kurzschlusszuständen eines schaltwandlers
DE102007007249B4 (de) Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Schaltnetzteils
DE69111718T2 (de) Gleichstromwandler.
DE4130576C1 (de)
EP0598197B1 (de) Sperrwandler-Schaltnetzteil mit sinusförmiger Stromaufnahme
DE19711771A1 (de) Geregeltes Schaltnetzteil mit Überlastsicherung
EP0327881A1 (de) Schaltnetzteil
DE10002326C2 (de) Schaltnetzteil
DE4337461A1 (de) Schaltnetzteil
EP0357060A2 (de) Überspannungsschutzeinrichtung für eine Elektronikschaltung
WO2006087275A2 (de) Netzteil zur erzeugung einer niedrigen gleichspannung
DE60212563T2 (de) Leistungsschaltung einer Plasmadisplay

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee