DE2320229B2 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR GALVANICALLY ISOLATED TRANSMISSION OF A DC VOLTAGE - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR GALVANICALLY ISOLATED TRANSMISSION OF A DC VOLTAGEInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur galvanisch getrennten Übertragung einer Gleichspannung mit einem rückkopplungsgesteuerten geregelten Sperrwandler, mit einem Schalttransistor und einem mehrere Wicklungen aufweisenden Übertrager, von denen eine Wicklung eine der Ausgangsspannung an einer Sekundärwicklung proportionale Istwertspannung liefert, die mit einer Sollwertspannung in einer den Schalttransistor beeinflussenden Regelschaltung verglichen wird.The invention relates to a circuit arrangement for the galvanically separated transmission of a DC voltage with a feedback-controlled regulated flyback converter, with a switching transistor and a transformer with several windings, one winding of which has an actual value voltage proportional to the output voltage on a secondary winding supplies that with a setpoint voltage in a control circuit that influences the switching transistor is compared.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist bereits bekannt (DL-PS 80 484). Diese bekannte Schaltung dient der Erzeugung einer von der Batteriespannung und von der Belastung unabhängigen konstanten Ausgangsgleichspannung.Such a circuit arrangement is already known (DL-PS 80 484). This known circuit is used to generate a constant that is independent of the battery voltage and the load DC output voltage.
Unter der Bezeichnung »Transistor-Chopper« sind auch bereits Schaltungsanordnungen bekannt, die mit hoher Übertragungsgenauigkeit eine Gleichspannung in eine proportionale galvanisch nicht getrennte Wechselspannung übersetzen (»Schaltungen mit Halbleiterbauelementen« 1961, Siemens & Halske AG1S. 267 bis 269).Circuit arrangements are already known under the designation "transistor chopper" which translate a direct voltage into a proportional, galvanically non-isolated alternating voltage with high transmission accuracy ("circuits with semiconductor components" 1961, Siemens & Halske AG 1 pp. 267 to 269).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art die Erzeugung einer der Eingangsgleichspannung proportionalen Gleichspannung hoher Abbildungsgenauigkcit zu ermöglichen.The invention is based on the object with a circuit arrangement of the type mentioned Generation of a DC voltage proportional to the input DC voltage with high imaging accuracy to enable.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Erzeugung einer der Eingar.gsgleichspannung proportionalen Gleichspannung hoher Abbildungsgenauigkeit zwei Sekundärwicklungen des Übertragers gleiche Windungszahlen aufweisen und die von ihnen beaufschlagten Kreise für die Gewinnung der Auseangsgleichspannung und der Istwertspannung gleich aufgebaut und bemessen mit je einem konstanten Las-twiderstand abgeschlossen sind und die Istwertspannung mit einer der Eingangsspannung proportionalen Referenzspannung verglichen wird.This object is achieved according to the invention in that to generate one of the input DC voltage proportional DC voltage high mapping accuracy two secondary windings of the transformer have the same number of turns and the circles acted upon by them for the extraction of the Equilibrium DC voltage and the actual value voltage the same structure and dimensioned with a constant Las-Resistor are completed and the actual value voltage is compared with a reference voltage proportional to the input voltage.
Regelabweichungen die durch Spannungsabfälle aufControl deviations caused by voltage drops
der Verbraucherseite bei Laständerungen bedingt sind, können bei dieser Schaltungsanordnung nicht auftreten.the consumer side are conditioned in the event of load changes, cannot occur with this circuit arrangement.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen Eingangs- undThe gear ratio between input and
Ausgangs- bzw. Meßspannung ist an keinen bestimmtenThe output or measurement voltage is not given at any particular
in Wert gebunden, beträgt jedoch vorzugsweise 1:1.bound in value, but is preferably 1: 1.
Die Sperrwandlerschaliung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung vereinfacht werden, wenn die Meßspaniuingswicklung gleichzeitig als Rückkopplungswicklung für den Steunrkreis des SchalttransistorsThe flyback converter formwork can be simplified according to a further embodiment if the Measuring voltage winding at the same time as feedback winding for the control circuit of the switching transistor
r. benutzt wird.r. is used.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles nähert erläutert.Further details of the invention are based on an embodiment shown in the figure approaching explained.
Die im Prinzip bekannte .SperrwandlerschaltungThe principle known flyback converter circuit
_>n besteht im wesentlichen aus einem Schalttransistor TX, einen Übertrager L 1 mit einer Primärwicklung I, einer Rückkopplungswicklung Il im Basisstromkreis des Schalttransistors und einer Sekundärwicklung 111 mit einer Diode D3, einem Glättungskondensator C3 und_> n consists essentially of a switching transistor TX, a transformer L 1 with a primary winding I, a feedback winding II in the base circuit of the switching transistor and a secondary winding 111 with a diode D3, a smoothing capacitor C3 and
_>-, einem Verbraucherwiderstand R 3. Diese Grundschaltung wird mit einer Gleichspannung U 1 gespeist. Ein Hauptmerkmal des Sperrwandlers besteht darin, daß die im leitenden Zustand des Schalttransistors 7"I aufgenommene magnetische Energie durch entspre-_> -, a consumer resistor R 3. This basic circuit is fed with a direct voltage U 1. A main feature of the flyback converter is that the magnetic energy absorbed in the conductive state of the switching transistor 7 "I by corresponding
iii chende Polung der Diode D3 erst während der Sperrphase des Schalttransistors abgegeben wird. Ein Konstantstromschaltung mit dem Transistor Γ2 liefert den Basisstrom für den Einschaltvorgang des Schalttransistors. iii corresponding polarity of the diode D3 only during the Blocking phase of the switching transistor is released. A constant current circuit with the transistor Γ2 supplies the base current for the switch-on process of the switching transistor.
π Eine Besonderheit der Schaltung besteht darin, daß die Wicklung Il des Übertragers, die eine Rückkopplungsspannung an die Steuerstrecke des Schalttransistors liefert, als Wicklung zur Erzeugung einer Meßspannung U 2 ausgelegt ist. Die WindungszahlenA special feature of the circuit is that the winding II of the transformer, which supplies a feedback voltage to the control path of the switching transistor, is designed as a winding for generating a measurement voltage U 2 . The number of turns
M) der Wicklungen Il und 111 sind gleich groß. Der Meßkreis mit einer Gleichrichterdiode D 2, einem Kondensator C2 und einem Anschlußwiderstand R 2 ist identisch mit dem Ausgangskreis D 3, C 3, R 3 aufgebaut. Die einander entsprechenden Bauelemente M) of the windings II and 111 are of the same size. The measuring circuit comprising a rectifier diode D2, a capacitor C2 and a terminal resistor R 2 is made identical to the output circuit D 3, C 3, R. 3 The corresponding components
r, sind gleich.r, are the same.
Ein Regelverstärker R, der als integrierter Operationsverstärker ausgebildet sein kann, ist eingangsseitig über einen Spannungsteiler R 4 bis R 6 an eine der Eingangsspannung LM proportionale Spannung alsA control amplifier R, which can be designed as an integrated operational amplifier, is connected on the input side via a voltage divider R 4 to R 6 to a voltage proportional to the input voltage LM
ίο gleitende Referenzspannung und an die Meßspannung (72 angeschlossen. Sein Ausgang ist über den Widerstand R 1 mit der Basis des Schalttransistors TX verbunden. Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende. Der Schalttransistor 7 t wird über dieίο sliding reference voltage and connected to the measuring voltage (72. Its output is connected to the base of the switching transistor TX via the resistor R 1. The mode of operation of the circuit is as follows. The switching transistor 7 t is via the
-,-) Konstantstromschaltung mit dem Transistor 7"2 angesteuert und schaltet ein. Die Eingangsspannung U1 liegt an der Wicklung I des Übertragers L 1. Die in der Wicklung Il induzierte Spannung treibt zusätzlich Basisstrom in den Schalttransistor TX und der-, -) Constant current circuit is controlled with transistor 7 "2 and switches on. The input voltage U 1 is applied to winding I of transformer L 1. The voltage induced in winding II also drives base current into switching transistor TX and the
ι,ο Kollektorstrom steigt wegen der konstanten Induktivität der Primärwicklung des Übertragers linear an. Wenn die Stromverstärkung des Schaltlransistors ein weiteres Ansteigen des Stromes verhindert, nimmt der Schalttransistor Spannung auf und schaltet aus. Die Polaritätι, ο Collector current increases because of the constant inductance the primary winding of the transformer linearly. When the current gain of the switching transistor is another Prevents the current from rising, the switching transistor picks up voltage and switches off. The polarity
,, der Spannungen an den Wicklungen Il und III wird umgekehrt und die magnetische Energie wird sowohl über die Diode D 2 an den Meßkreis mit dem Ladekondensator Cl als auch über die Diode D 3 anOf the voltages at the windings ,, Il and III is reversed and the magnetic energy is applied to both the diode D 2 to the measuring circuit with the load capacitor C and through diode D 3
den Ausgangskreis mit dem Ladekondensaior C3 abgegeben.the output circuit with the charging capacitor C3 .
Der integrierte Operationsverstärker R vergleicht nun die Spannung am Kondensator C2 mit der Referenzspannung (Führungsgröße), die durch die Spannung an den Widerständen R 5 und R 6 gebildet wird und sich mit der Eingangsspannung U 1 proportional ändert. Wird die Spannung 112 am Kondensator C2 und damit die Ausgangsspannung bei einem Übersetzungsverhältnis 1:1 z.U. größer als die Eingangsspanniing Ul, so wird über den Operationsverstärker ein Teil des Basisstromes vom Schalttransistor Π abgezogen. Die aufgenommene Energie wird kleiner und die Spannungen L/2 und U3 werden entsprechend der Eingangsspannung ausgeregelt. Der Widerstand R 3 kann durch einen Spannungsteiler ersetzt werden um die Aus.gangsspannung t/3 einem Regelkreis anzupassen. The integrated operational amplifier R now compares the voltage at the capacitor C2 with the reference voltage (reference variable), which is formed by the voltage at the resistors R 5 and R 6 and changes proportionally with the input voltage U 1. If the voltage 112 at the capacitor C2 and thus the output voltage at a transformation ratio of 1: 1 zU is greater than the input voltage U1, then part of the base current is drawn from the switching transistor Π via the operational amplifier. The energy consumed becomes smaller and the voltages L / 2 and U3 are regulated according to the input voltage. The resistor R 3 can be replaced by a voltage divider in order to adapt the output voltage t / 3 to a control loop.
Da die Last des Sperrwandlers konstant bleiben muß, darf z. B. ein am Ausgang angeschlossener Regelkreis nur einen gegenüber der Vorlast /?3 hochohmigen Lastwiderstand darstellen. Die Schaltfrequenz der Sperrwandlers ist inkonstant.Since the load of the flyback converter must remain constant, z. B. a control loop connected to the output only represent a high-ohm load resistance compared to the preload /? 3. The switching frequency of the Flyback converter is inconstant.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19732320229 DE2320229C3 (en) | 1973-04-19 | 1973-04-19 | Circuit arrangement for the galvanically separated transmission of a direct voltage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732320229 DE2320229C3 (en) | 1973-04-19 | 1973-04-19 | Circuit arrangement for the galvanically separated transmission of a direct voltage |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2320229A1 DE2320229A1 (en) | 1974-11-14 |
| DE2320229B2 true DE2320229B2 (en) | 1977-12-29 |
| DE2320229C3 DE2320229C3 (en) | 1978-08-24 |
Family
ID=5878801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732320229 Expired DE2320229C3 (en) | 1973-04-19 | 1973-04-19 | Circuit arrangement for the galvanically separated transmission of a direct voltage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2320229C3 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0030829A2 (en) * | 1979-12-13 | 1981-06-24 | Western Electric Company, Incorporated | Converter of blocking oscillator type |
| EP0091133A1 (en) * | 1982-04-07 | 1983-10-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Improved power supply circuit of switching regulator type |
Families Citing this family (2)
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| NL7507437A (en) * | 1975-06-23 | 1976-12-27 | Philips Nv | CIRCUIT FOR CONVERTING AN INPUT DC VOLTAGE TO AN OUTPUT DC VOLTAGE. |
| DE2656603C2 (en) * | 1975-12-15 | 1989-08-10 | Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi, Osaka | Regulated power supply |
-
1973
- 1973-04-19 DE DE19732320229 patent/DE2320229C3/en not_active Expired
Cited By (3)
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| EP0030829A3 (en) * | 1979-12-13 | 1982-03-31 | Western Electric Company, Incorporated | Improvements in or relating to converter circuits |
| EP0091133A1 (en) * | 1982-04-07 | 1983-10-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Improved power supply circuit of switching regulator type |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE2320229C3 (en) | 1978-08-24 |
| DE2320229A1 (en) | 1974-11-14 |
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