DE2241136A1

DE2241136A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR GENERATING A CONSTANT DC VOLTAGE FROM A SWITCHED, CHANGEABLE DC VOLTAGE

Info

Publication number: DE2241136A1
Application number: DE19722241136
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Schuhbauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-08-22
Filing date: 1972-08-22
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2241136C3; DE2241136B2

Description

Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer konstanten Gleichspannung aus einer getasteten, veränderbaren Gleichspannung Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer konstanten Gleichspannun aus einer getasteten, veränderbaren Gleichspannung konstanter Amplitude und Brequenz und mit veränderlichem Tastverhältnis.Circuit arrangement for generating a constant DC voltage from a sampled, changeable direct voltage The invention relates to a circuit arrangement to generate a constant DC voltage from a keyed, changeable DC voltage of constant amplitude and frequency and with variable duty cycle.

Es ist bereits eine Anschlußtechnik für Fernschreib- und Datenteilnehmer vorgeschlagen worden, bei der der ieitungsstrom unabhängig von der Länge der Anschlußleitungen dadurch konstant gehalten wird, daß die Spannung der Stromversoiguag entsprechend geregelt wird. In derartigen Systemen veränderbarer Spannung muß die Spannung erdfrei sein. Zur verlustarmen Erzeugung der veränderbaren Spannung kann eine an sich bekannte getastete Regelung verwendet werden. Häufig ist nun eine konstante Hilfsspannung erforderlich, beispielsweise um einen Verstärker zu betreiben, Arbeitet das gesamte System erdfrei, so muß auch die Hilfsspannung erdfrei sein.It is already a connection technology for teletype and data subscribers has been proposed in which the line current is independent of the length of the connecting lines is kept constant by the fact that the voltage of the Stromversoiguag accordingly is regulated. In such variable voltage systems, the voltage must be floating be. For low-loss generation of the variable voltage, a known per se can be used keyed control can be used. Often there is now a constant auxiliary voltage required, for example to operate an amplifier, the whole works If the system is floating, the auxiliary voltage must also be floating.

Diese Hilfsspannung könnte beispielsweise über einen Umrichter erzeugt werden. Diese Möglichkeit führt jedoch zu zusätzlichem Aufwand und ist daher zu vermeiden. Es wäre auch möglich, die konstante Hilfsspannung aus der veränderbaren Spannung abzuleiten. Eine übliche Stabilisierungsschaltung würde jedoch bei einem relativ hohen Regelverhältnis (Verhältnis der einstellbaren minimalen Spannung zur einstellbaren maximalen Spannung) zu hohen Verlusten führen.This auxiliary voltage could, for example, be generated by a converter will. However, this option leads to additional work and is therefore too avoid. It would also be possible to use the constant auxiliary voltage from the changeable Discharge voltage. A common stabilization circuit would, however, be used in a relatively high control ratio (ratio of the adjustable minimum voltage to the adjustable maximum voltage) lead to high losses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus der mit Hilfe einer getasteten Regelung veränderbaren Spannung mit geringem Zusatzaufwand unXgutem Wirkungsgrad eine konstante Gleichspannung zu erzeugen.The invention is based on the object from which with the help of a Keyed regulation of variable voltage with little additional effort and good efficiency to generate a constant DC voltage.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die getastete Gleichspannung einem Differenzierglied zugeführt wird, dessen Zeitkonstante derart bemessen ist, daß seine Ausgangsspannung innerhalb der kürzesten Impulsdauer der getasteten Spannung auf Null abgeklungen ist, daß die Ausgangsspannung des Differenziergliedes einem Gleichrichter und die gleichgerichtete Spannung einen Integrierglied zugeführt wird, an dessen Ausgang die konstante Gleichspannung erscheint.This object is achieved in that the keyed DC voltage is fed to a differentiating element whose time constant is such is dimensioned that its output voltage is within the shortest pulse duration of the sampled voltage has decayed to zero that the output voltage of the differentiating element a rectifier and the rectified voltage is fed to an integrator at the output of which the constant DC voltage appears.

Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Zeitdiagramm verschiedener, in der Schaltungsanordnung auftretender Spannungen, Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.Details of the invention are explained with reference to the drawings. FIG. 1 shows a timing diagram of various that occur in the circuit arrangement Voltages, Figure 2 shows an embodiment of the circuit arrangement according to the invention.

Es sind bereits verschiedene Arten der getasteten Regelung von Spannung bekannt. Bei den hier betrachteten, üblichen Verfahren wird bei weitgehend konstanter Amplitude und Frequenz der Stromflußwinkel bzw. das Tastverhältnis verändert. Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild der hierzu notwendigen Anordnung. Die Steuereinrichtung St mißt an anem im regelbaren Spannungswandler RW eingeschalteten Meßwiderstand einen Strom, der dem Strom am Ausgang des Gleichrichters G1 proportional ist. Abhängig von diesem Strom stellt die Steuereinrichtung St das Tastverhältnis des regelbaren Spannungswandlers RW ein. Auf diese Weise wird die Ausgangsspannung des Gleichrichters G1 derart geregelt, daß der Ausgangsstrom unabhängig von der Belastung konstant ist.There are already different types of keyed voltage regulation known. In the case of the usual methods considered here, the value is largely constant The amplitude and frequency of the angle of current flow or the duty cycle changed. figure 2 shows a block diagram of the arrangement required for this. The control device St measures on a measuring resistor switched on in the controllable voltage transformer RW a current which is proportional to the current at the output of the rectifier G1. Addicted the control device St sets the duty cycle of the controllable from this current Voltage converter RW on. This way the output voltage of the rectifier G1 regulated in such a way that the output current is constant regardless of the load is.

Über eine zweite Sekundärwicklung des Spannungswandlers RW wird die Ausgangsspannung des Spannungswandlers R einem zweiten Gleichrichter G2 im Hilfskreis für die konstante Gleichspannung zugeführt. Am Ausgang dieses Gleichrichters G2 erscheint die getastete Gleichspannung UE, die in Figur dargestellt ist In Figur 1 sind gestrichelt unterschiedliche Tast;verhältnisseangedeutet. Die getastete Gleichspannung UE wird dem Differenzierglied D zugeführt, an dessen Ausgang die in Figur 1 dargestellte Spannung UD entsteht. Nacn der Gleichrichtung im Gleichrichter G3 wird die Spannung noch einem Integrierglied I zugeführt, an dessen Ausgang dahn die Spannung UA, die in Figur 1 dargestellt ist, erscheint. Wenn Amplitude und Frequenz der getasteten Gleichspannung UE konstant sind, so ist auch die Ausgangsspannung UA, d.h. der Gleåchspannungsmittelwert konstant. Bedingung dafür ist nur, daß die Zeitkonstante des Differenziergliedes so bemessen ist, daß seine Ausgangsspannung innerhalb der kürzesten Impulsdauer der getasteten Gleichspannung allf Null abgeklungen ist.A second secondary winding of the voltage converter RW is the Output voltage of the voltage converter R to a second rectifier G2 in the auxiliary circuit for the constant DC voltage. At the output of this rectifier G2 the keyed DC voltage UE appears, which is shown in FIG shown In Figure 1, different tactile relationships are indicated by dashed lines. the Sampled DC voltage UE is fed to the differentiating element D, at its output the voltage UD shown in FIG. 1 arises. After rectification in the rectifier G3 the voltage is also fed to an integrator I, at whose output dahn the voltage UA, which is shown in Figure 1, appears. If amplitude and frequency of the sampled direct voltage UE are constant, so is the output voltage UA, i.e. the equilibrium mean constant. The only condition for this is that the Time constant of the differentiating element is dimensioned so that its output voltage within the shortest pulse duration of the sampled DC voltage decayed all zero is.

Schwankungen der Amplitude und/oder der Frequenz der getasteten Gleichspannung UE gehen jeweils linear in die Konstanz der erzeugten Hilfsspannung ein und müssen gegebenenfalls normal, d.h. verlustbehaftet ausgeregelt werden.Fluctuations in the amplitude and / or the frequency of the sampled DC voltage UE are linearly included in the constancy of the generated auxiliary voltage and must if necessary, regulated normally, i.e. with losses.

1 Patentanspruch 2 Figuren1 claim 2 figures

Claims

Claim 1. Circuit arrangement for generating a constant DC voltage from a sampled, changeable DC voltage of constant amplitude and frequency and with variable duty cycle, which means that e i chn e t that the sampled direct voltage (us) a differentiator (D) is supplied, the time constant of which is such that its output voltage decayed to zero within the shortest pulse duration of the sampled direct current is that the output voltage (sud) of the differentiating element (D) is a rectifier (G3) and the rectified voltage is fed to an integrator (I), at the output of which the constant direct voltage (UA) appears.