DE2429578C3

DE2429578C3 - Power supply device with several stabilized output voltages

Info

Publication number: DE2429578C3
Application number: DE19742429578
Authority: DE
Inventors: James Howard; Dobson Donald Rhea; Lexington Ky. Davis (V.StA.)
Original assignee: Pr21.06.73 USA 372128
Priority date: 1973-06-21
Filing date: 1974-06-20
Publication date: 1977-05-05

Description

teil (U) beeinflussendes Rückführungssignal liefert zur Steuerung der Energiezufuhr zu den Spannungsausgängen. Partly (U) influencing feedback signal is used to control the energy supply to the voltage outputs.

Diese Erfindung betrifft ein geregeltes Stromversorgungsgerät, das ausgangsseitig mehrere von einer gemeinsamen Speisespannung abgeleitete stabilisierteThis invention relates to a regulated power supply which has a plurality of output from one common supply voltage derived stabilized

Multiplizierschaltkreisen (17) durch" Wichtung in 30 Gleichspannungen an verschiedene Belastungen liefert Abhängigkeit von der Toleranz der jeweiligen und das eine Einrichtung zur Ermittlung des Abwei-Ausgangsnennspannung erfolgt und daß eine die chungsfehlers wenigstens einer Ausgangsspannung normierten und gewichteten Fehiersignale aufneh- vom Sollwert aufweist, deren Ausgangssignal auf eine mende Summierungsschaltung (19, 59) vorgesehen Steuerschaltung für eine in einem Spannungsteil entist, deren Ausgang in Abhängigkeit der Fehler- .15 haltene Stellvorrichtung für die Speisespannung einsignale ein entsprechendes, den Speisespar.nungs- wirkt zur Nachführung der Ausgangsspannung aufMultiplier circuits (17) by "weighting in 30 DC voltages supplies to various loads Depending on the tolerance of the respective and the one device for determining the deviation nominal output voltage takes place and that the chung error at least one output voltage has normalized and weighted error signals from the nominal value, the output signal to a Mende summing circuit (19, 59) provided control circuit for a voltage part entist, the output of which, depending on the error .15 holding control device for the supply voltage, signals a corresponding, the Speisespar.nungs- acts to track the output voltage

deren Sollwert innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereichs. their target value within the specified tolerance range.

Stromversorgungsgeräte dieser Art mit einer pri-Power supply devices of this type with a pri-

2. Stromversorgungsgerät nach Anspruch 1, da- 40 mären Speisespannung zur Erzeugung mehrerer Ausdurch gekennzeichnet, daß die Normierungsschalt- gangsspannungen, die in Anpassung an die Belastunkreise aus Multiplizierschaltkreisen (13) bestehen, gen verschiedene Spannungswerte aufweisen, sind daßdieseein von der Ausgangsspannung (£1. ..En) bekannt, um, soweit es möglich ist, aus wirtschaftabgeleitetes Spannungssignal mit einem Faktor liehen Gründen dadurch eine Anzahl voneinander (al...an) multiplizieren, der dem Nennwert der 45 unabhängiger Netzgeräte zu vermeiden. Die Aus-Ausgangsspannung von der das Fehlersignal abge- gangsspannungen solcher zu einer Einheit zusammengefaßten Stromversorgungsgeräte sind deshalb von ihrer gemeinsamen primären Speisespannungsquelle abhängig. Die Abhängigkeit der einzelnen Ausgangskreise (17) die normierten prozentualen Fehler- 50 spannungen von der Speisespannung ist nicht gleich, signale zur Wichtung mit einem Faktor (bl.. .bn) weil die Einflüsse der unterschiedlichen Belastungen2. Power supply device according to claim 1, da- 40 mär supply voltage for generating several outputs, characterized in that the normalization switching input voltages, which are made up of multiplier circuits (13) in adaptation to the load circuits, have different voltage values, which are one of the output voltage (£ 1 . ..En) known in order, as far as possible, to avoid the nominal value of the 45 independent power supply units by multiplying a number of each other (al ... an) for economic-derived voltage signal reasons borrowed by a factor. The output voltage from the output voltages of such power supply units combined to form a unit are therefore dependent on their common primary supply voltage source. The dependence of the individual output circuits (17) the standardized percentage error voltages 50 on the supply voltage is not the same, signals for weighting with a factor (bl .. .bn) because the influences of the different loads

für die verschiedenen Ausgangsspannungen sich verschieden stark auswirken und die Belastung eins betrachteten Ausgangs stark schwanken kann. Außerdem wird die Abhängigkeit in geringem Grade auch durch die streuenden Verluste in den Bauelementen, beispielsweise den Transformatoren und den Gleichrichtern beeinfluß: (USA.-Patentschrift 33 34 7.41).for the different output voltages have different effects and consider the load one Output can fluctuate greatly. In addition, the dependency is to a lesser extent also through the scattering losses in the components, for example the transformers and rectifiers influence: (USA.-Patent 33 34 7.41).

Bei stabilisierten Stromversorgungsgeräten mit Mehr-Summe der einzelnen Fehlersignale isl, und daß 60 fach-Ausgängen wurde bisher im wesentlichen eine dieses Ausgangssignal über eine Rückführungs- Haunlspannung stabilisiert unter der Annahme, daßIn the case of stabilized power supply units with a multiple sum of the individual error signals isl, and that 60-fold outputs has so far essentially been one this output signal via a feedback voltage stabilized on the assumption that

alle anderen Ausgangsspannungen sich dieser geregelten Hauptspannung in ihrem Regelverhalten unpassen., so daß ihre Spannungswertc in einem zulässigen Toleranzbereich liegen. Ein Nachteil dieser bekannten Regeiungseinrichtung liegt darin, daß Spannungsvariutionen, die durch Laständerungen eines einzigen Ausgangs hervorgerufen werden, nicht ausgeglichenall other output voltages do not match this regulated main voltage in their control behavior., so that their voltage values are within a permissible tolerance range. A disadvantage of this known Regulation device is that voltage variations caused by load changes of a single At the outset, not balanced

leitet wird, umgekehrt proportional ist.conducts is inversely proportional.

3. Stromversorgungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschaltmultiplizieren, der jeweils dem Toleranzwert der zugeordneten Ausgangsspannung (Ei...En), von der das Fehlersigna! abgeleitet wird, umgekehrt proportional ist.3. Power supply device according to claim 1, characterized in that the multiplier switch multiply, each of the tolerance value of the associated output voltage (Ei ... En) from which the Fehlerigna! is derived is inversely proportional.

4. Stromversorgungsgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierungsschaltung (19, 59) eine Addierschaltur.g enthält, die ein Ausgangssignal erzeugt, das proportional der4. Power supply device according to claim I, characterized in that the summing circuit (19, 59) an Addierschaltur.g, which generates an output signal that is proportional to the

schaltung (21, 60) die Energiezufuhr im Speisespannungsteil (II) derart beeinflußt, daß das Ausgangssignal der Summierungsschaltung auf den Wert Null geregelt wird.circuit (21, 60) affects the energy supply in the supply voltage part (II) such that the output signal the summing circuit is regulated to the value zero.

5. Stromversorgungsgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierungsschaltung (19, 59) Schaltkreise (71 bis 90) zur Fest-5. Power supply device according to claim I, characterized in that the summing circuit (19, 59) Circuits (71 to 90) for fixed

werden können, da von dorther keine Rückführung Fehlersignale aufnehmende Summierungsschaltungcan be, since from there no feedback error signals receiving summing circuit

stattfindet, weil die ungeregelten Ausgänge keinen vorgesehen ist, deren Ausgang in Abhängigkeit dertakes place because the unregulated outputs are not provided, the output of which depends on the

geschlossenen Regelkreis bilden. Fehlersignale ein entsprechendes, den Speisespan-form a closed control loop. Error signals a corresponding, the supply voltage

Bei der bekannten Regelungseinrichtung für Strom- nungsteil beeinflussendes Rückführungssignal üefertIn the known control device for the flow part, influencing feedback signal is transmitted

Versorgungsgeräte nach der USA.-Patentschrift 5 zur Steuerung der Energiezufuhr zu den Spannungs-Supply devices according to the USA patent specification 5 for controlling the energy supply to the voltage

33 34 241 werden die Ausgangsspannungen jedes ein- ausgängen.33 34 241 the output voltages will be output for each input.

zelnen Ausganges zurückgeführt und als Kriterien zur Ein Stromversorgungsgerät gemäß der Erfindung Regelung verwendet, um eingangs-oder ausgabeseitig enthält eine sogenannte Kompromiß-Regelungseinverursachte Schwankungen auszugleichen. Eine der- richtung, weichein Folge ihres verhältnismäßig gerinartige Regeleinrichtung, welche sämtliche Ausgänge 10 gen Aufwands und des guten Regelungseffekts, welcher erfaßt, ist jedoch aufwendig, weil zu jedem einzelnen sich bei allen Spannungsausgängen auswirkt, sehr Ausgang ein eigener Regelkreis gehört. Außerdem wirtschaftlich ist. Die verschiedenen Ausgangsspanwerden Rückführungsfehler in den übrigen Ausgängen nungen werden bei sich ändernder Speisespannung und nicht voll ausgeglichen, wodurch die Wirksamkeit der bei schwankender Belastung innerhalb ihres Toleranzaufwendigen Regeleinrichtung beeinträchtigt wird. 15 bereic'. : gehalten. Von jeder Ausgangsspannung des Eine andere bekannte Regelungseinrichtung für ein Stromversorgungsgeräts wird stetig die Abweichung Netzgerät mit zwei Ausgängen, die einem Kompromiß des Ist-Spannungswerts vom Nenn-Spannungswert der beiden vorstehend erläuterten Regelungseinrich- ermittelt und aus dieser Abweichung wird ein Fehlertungen bildet, ist in der USA.-Patentschrift 34 31 429 signal gewonnen, das dem prozentualen Fehler der beschrieben. Bei diesem bekannten Netzgerät ist der 20 Spannungsabweichung entspricht. Dieses normierte eine Ausgang mit einem Regelkreis versehen, bei dem Fehlersignal einer Ausgangsspannung wird dann in die Ausgangsspannung auf den Eingang zurückgekop- Abhängigkeit der Toleranz, die dem Nennwert dieser pelt wird. Der andere Ausgang ist mit einem einstell- Ausgangsspannung zuerkannt ist, bewertet, oder besser baren Nebenschlußschaltkreis versehen, um in diesem gesagt, gewichtet. Die normierten und gewichteten zweiten Lastkreis den gewünschten Regeleffekt und die 25 prozentualen Fehlersignale von allen Spannungsauserwünschte Spannungskonstanz zu erhalten. Diese gangen des Stromversorgungsgeräts werden in eine bekannte Regelungseinrichtung ist ebenfalls ziemlich Summierschaltung der Kompromiß-Regeleinrichtung aufwendig und abch bezüglich des Regelungseffekts eingegeben, in der nach einem bestimmten Schema noch nicht zufriedenstellend. aus diesen Fehlersignalen ein Fehler-Rückfuhrungs-Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes 30 signal erzeugt wird, das über eine Rückfuhrschaltung Stromversorgungsgerät für mehrere Ausgangsspannun- auf den Speisespannungsteil am Eingang des Stromaen zu schaffen, die von einer gemeinsamen Speise- Versorgungsgeräts wirkt und die Energiezufuhr der spannung abgeleitet sind. Das neue Stromversorgungs- Speisespannung zu den Ausgängen beeinflußt, gerät soll die vorstehend erwähnten Nachteile der be- Stromversorgungsgeräte in der erfindungsgemalJen kannten Stromversorgungsgeräte nicht aufweisen und 35 Ausführung sind insbesondere in solchen Geraten bei geringstmöglichstem Aufwand eine optimale zweckmäßig verwendbar, wo mehrere verschiedene Soannungsregelung für alle Spannungsausgänge ge- Belastungen z. B. mit Gleichstrom zu versorgen sind währen Die verbesserte Kompromißregelungseinrich- und wo die einzelnen Belastungen verschieden grobe, tune für das neue Stromversorgungsgerät soll win- möglichst stabilisierte, innerhalb eines zugeordneten schaftlich sein und alle Schwankungen der Speisespan- 40 Toleranzbereichs schwankende Ausgangsspannungen nune und der einzelnen Ausgangsspannungen erfassen, benötigen. Bei einem derartigen Stromversorgungswobei letztere beispielsweise durch sich ändernde Be- gerät wird eine Stabilisierung der verschiedenen Auslastungen verursacht werden können. Aus der Summe gangsgleichspannungen innerhalb gewisser Frenzen der Einzelfehler, welche die einzelnen Abweichungen durch eine rückgekoppelte Regelungsschallung erzicit. der Spannungen von ihrem Nennwert repräsentieren, 45 bei der die Abweichungen der Ausgangsspannungeii soll ein Steuer- oder Rückführungssignal gewonnen vom Sollwert als normierte und gewichtete Fehlerwerden das auf den Eingangskreis der Speisespannung signale dargestellt werden, aus denen m einer Summiereinwirkt wodurch die Energiezufuhr zu den Ausgän- schaltung ein Rückführsignal gewonnen w.rd. das au gen ο geregelt wird, daß die Ausgangsspannungen in den Speisespannungsteil des Stromversorgungsgerats ^ w.rt innerhalb des Toleranzbereichs ihrer Nenn- 5<> so einwirkt, daß die Energiezufuhr zu den Ausgängenindividual output and fed back as criteria for a power supply device according to the invention Regulation used on the input or output side contains a so-called compromise regulation To compensate for fluctuations. One of those directions which, as a result of its relatively low-key nature Control device, which all outputs 10 in terms of effort and the good control effect, which detected, but it is expensive because it affects each and every one of the voltage outputs, very much Output belongs to its own control loop. It is also economical. The different starting chips Feedback errors in the other outputs are generated when the supply voltage and not fully balanced, as a result of which the effectiveness of the regulating device, which is within its tolerance-demanding conditions, is impaired when the load fluctuates. 15 areas. : held. From each output voltage of the Another known control device for a power supply device is steady the deviation Power supply unit with two outputs that compromise the actual voltage value from the nominal voltage value of the two control devices explained above and this deviation results in an incorrect evaluation forms, is obtained in the USA. Patent 34 31 429 signal that the percentage error of the described. In this known power supply unit, this corresponds to a voltage deviation of 20. This standardized one output is provided with a control loop, in the case of the error signal of an output voltage is then in the output voltage fed back to the input depending on the tolerance that corresponds to the nominal value of this pelt. The other output is awarded with an adjustable output voltage, rated, or better shunt circuit provided, in order to say in this, weighted. The standardized and weighted second load circuit the desired control effect and the 25 percentage error signals of all voltage desired To maintain tension constancy. These gears of the power supply are in a known control device is also quite a summing circuit of the compromise control device elaborate and entered with regard to the control effect according to a certain scheme not yet satisfactory. an error feedback ES from these error signals The object of the invention is to generate an improved signal that is generated via a feedback circuit Power supply device for several output voltages on the supply voltage section at the input of the Stromaen to create, which acts from a common power supply device and the energy supply of the voltage are derived. The new power supply voltage to the outputs affects The device is intended to address the disadvantages of the above-mentioned power supply devices in the invention known power supply devices do not have and 35 execution are particularly in such devices with the least possible effort an optimal suitable usable where several different Voltage regulation for all voltage outputs. B. to be supplied with direct current while the improved compromise regulation device and where the individual loads have different gross, tune for the new power supply device should win-stabilized as possible, within an assigned be economic and all fluctuations in the supply voltage 40 tolerance range fluctuating output voltages nune and the individual output voltages. In such a power supply where The latter, for example, due to changing equipment, stabilizes the various workloads can be caused. From the sum of DC voltages within certain limits the individual error, which causes the individual deviations through a feedback control sound. of the voltages from their nominal value, 45 at which the deviations in the output voltage ii a control or feedback signal should be obtained from the setpoint as a standardized and weighted error the signals are shown on the input circuit of the supply voltage, from which m a summation acts whereby the energy supply to the output circuit is obtained a feedback signal. the AU gen ο it is regulated that the output voltages in the supply voltage part of the power supply unit ^ w.rt within the tolerance range of their nominal 5 <> acts so that the energy supply to the outputs

gen gggen gg

?,rem Wert innerhalb des Toleranzbereichs ihrer Nenn- 50 so einwirkt, daß die Energiezufuhr zu den Ausgängen?, rem value within the tolerance range of its nominal 50 acts so that the energy supply to the outputs

spannung gehalten werden. erhöht oder vermindert wird, um d.e Ausgangsgle ch-tension can be maintained. is increased or decreased by the original equa-

^SPDiese Aufgabe wird bei einem Gerät der eingangs spannungen in ihren Tpleranztarcjchen zu ha hen ^SP This task is to have the input voltages in their tpleranztarcjchen in a device

genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unabhängig davon, ob sich die ^sP^P^n«ⁿ| ^mentioned type, according to the invention achieved in that regardless of whether the ^s P ^ P ^ n « ⁿ | ^

die Regeleinrichtung für jeden Spannungsausgang die einzelnen Belastungen fur die Ausgange de Stromthe control device for each voltage output the individual loads for the outputs de current

hintereinandereeschaltete Normierungsschaltkreise, 55 versorgungsgerats andern. Die KompiomibrcgUungstandardization circuits connected in series, 55 change supply units. The KompiomibrcgUung

SpannuSsvtgleicher und Mu.tip.izierscha.tungskreise des erfindungsgemäßen St™₌orgunJ_Sgerat e ■SpannuSsvtgleicher and Mu.tip.izierscha.tungskreise of St ™ ₌ _S orgunJ invention gerat e ■

enthält daß die Normierungsschaltkreise von den je- möglicht eine optimale Stabilisierung der Ausgangscontains that the normalization circuits of the possible optimal stabilization of the output

weiligen Ausgangsspannungswerten abgeleitete, auf glcichspannungen be. ^™P^te™ ^AuJj^ _{κ jn dc}, eine Einhcitssp.-innung bezogene normierte Spannung*- U* beugung des FcI !e ^If s,_tuk u1 departicular output voltage values, based on equal voltages. ^ ™ P ^te ™ ^Au Jj ^ _{κ jn dc} , a unit-related standardized voltage * - U * diffraction of the FcI! E ^ If s, _t uk u1 de

d i d Sli ^ Summ.erschaltung kann auld i d Sli ^ summing circuit can aul

eggegg

Summ.erschaltung kann aul gen. Nach einem ersten ScheSumming circuit may work. After a first Sche

glichen werden, wodurch die D.Herenz.signale nor- und ge^chieten prozentualen Feh er gna.c Vierte prozentual: Fehbrsignale der Ausgangsspan- verschiedenen Ausganassoamumgc. sun™ '^ W dß i Mllilii dier nor Senderschaltung| "'«!J« ^™^^ ' ^ f ^'be equalized, whereby the D.Herenz. signals nor- and ge ^ chieten percentage error gna.c Fourth percentage: incorrect signals of the output voltage - various output signals. sun ™ '^ W dß i Mllilii the nor transmitter circuit | "'«! J «^ ™ ^^' ^ f ^ '

eine Einhcpg g e ^f a Einhcpg ge ^ f

signale erzeugen, daß diese in den Spannungsvcrglei- ^ Summ.erschaltung kann aul crs ede ehern mit einer einheitlichen Ikzugsspannung nc,- gen. Nach einem ersten Schema u derGenerate signals that these in the voltage comparison ^ summing circuit can also be used brazen with a uniform tensile stress nc, - gen. According to a first scheme u der

werden, wodurch die D.Herenz.signale nor- und ge^chieten prozentualen Feh er gna.cso that the D.Herenz. signals nor- and ge ^ chieten percentage error gna.c

hid Anaoamumgc. sun™hid Anaoamumgc. sun ™

Vierte prozentual: Fehbrsignae ggp ^Fourth percentage: Fehbrsignae ggp ^

„ungenWn. daß eine Mulliplizicrung dieser nor- Senderschaltung| "'«!J« ^™.^^. _h' ^ f ^'"Wrong. that a mulliplication of this nor- transmitter circuit | "'«! J «^ ™. ^^. _H ' ^ f ^ '

miertcn prozentualen Fehlersignale in den Multiph- 65 wenn die Summe der Khlers.gn.^n.^ ^¹ J _jc miertcn percentage error signals in the multiphase 65 if the sum of the coolers.gn. ^ n. ^ ^ ¹ J _jc

kationsschaltkreiscn durch Wichtung in Abhängigkeit Nach einem zweiten Schema svercu χ .on Jen η ο. mckationsschaltkreiscn by weighting depending on a second scheme svercu χ .on Jen η ο. mc

t , und ^w.ch.ejen prozen ua e,,t, and ^ w.ch.ejen prozen ua e ,,

onsschaltkreiscn durch Wichtung in Abhängigkeit Nach einem zweiten Sonsschaltkreiscn by weighting as a function of After a second S

ton der Toleranz der ^eiligen Ausgangsspannung ,en und ^w.ch.ejen prozen ua e,, ^,gi^a ,n da erfnlct und daß eine die normierten und gewichtclcn negat.NC und das positive I chlcisignal. uas jcnton of the tolerance of the ^ hasty output voltage, en and ^ w.ch.ejen prozen ua e ,, ^, gi ^ a, n da erfnlct and that one of the normalized and weighted negat.NC and the positive I chlcisignal. uas jcn

größten Wert aufweist, miteinander verglichen und bei einem Vergleichsergebnis, das von null abweicht, wird ein Fehler-Rückstellsignal erzeugt.Has the largest value, compared with each other and if the comparison result is different from zero a fault reset signal is generated.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen geregelten Stromversorgungsgeräts, das mehrere Ausgänge für verschiedene Spannungen und Belastungen aufweist, werden folgend an Hand von Schaltbildern in den Fig. 1 bis 5 erläutert.
Es zeigtEmbodiments of the regulated power supply device according to the invention, which has several outputs for different voltages and loads, are explained below with the aid of circuit diagrams in FIGS. 1 to 5.
It shows

Fig. 1 in einem Blockschema die wesentlichsten Elemente der Regelungseinrichtung des Stromversorgungsgeräts, 1 shows the most important elements of the control device of the power supply device in a block diagram,

Fig. 2 das Schaltschema der Kompromißregelung im Stromversorgungsgerät nach der Fig. 1,FIG. 2 shows the circuit diagram of the compromise control in the power supply device according to FIG. 1,

Fig. 3 das Schaltschema einer anderen Kompromißregeleinrichtung für ein Stromversorgungsgerät nach dem Blockschema der Fig. 1,3 shows the circuit diagram of another compromise control device for a power supply device according to the block diagram of FIG. 1,

Fig. 4 ein Prinzipschaltbild der logischen Schaltungskreise gemäß dem Schaltschema der Fig. 3,4 shows a basic circuit diagram of the logic circuits according to the circuit diagram of FIG. 3,

Fig. 5 das Schaltbild eines stabilisierten Stromversorgungsgeräts, das die Kompromißregeleinrichtung gemäß dem Schaltbild der Fig. 3 enthält.5 shows the circuit diagram of a stabilized power supply device, which contains the compromise control device according to the circuit diagram of FIG.

Das Blockschaltbild in Fig. 1 zeigt die wesentlichsten Elemente der Kompromißregeleinrichtung eines erfindungsgemäßen Stromversorgungsgeräts. Diese Kompromiß-Spannungsregeleinrichtung ist mit dem die Stellvorrichtung enthaltenden Speisespannungsteil 11 des Stromversorgungsgeräts zusammengeschaltet, das mehrere Ausgangsspannungen £1, El...En liefert. Diese verschiedenen Ausgangsspannungen werden von der gemeinsamen Speisespannung im Eingangsteil des Stromversorgungsgeräts abgeleitet, und sie sind deshalb voneinander abhängig.The block diagram in FIG. 1 shows the most essential elements of the compromise control device of a power supply device according to the invention. This compromise voltage regulating device is interconnected with the supply voltage part 11 of the power supply device which contains the adjusting device and which supplies a plurality of output voltages £ 1, El ... En . These different output voltages are derived from the common supply voltage in the input part of the power supply device, and they are therefore interdependent.

Die Ausgangsspannungen Ei...En werden den zugeordneten Belastungen Ll, Ll...Ln zugeführt. Diese Belastungen Ll...Ln bestehen beispielsweise aus logischen Schaltkreisen, Treibern usw., deren Stromverbrauch großen Schwankungen unterworfen ist. Manche dieser Belastungen benötigen eine genaue geregelte Spannungsversorgung, andere Belastungskreise sind weniger spannungsempfindlich. Ferner variieren manche Belastungen weit mehr als andere. Es hat folglich jede Ausgangsspannung ihren eigenen Toleranz- und Belastungsbereich, der durch seine besondere Verwendung gegeben ist.The output voltages Ei ... En are fed to the assigned loads Ll, Ll ... Ln . These loads Ll ... Ln consist, for example, of logic circuits, drivers, etc., the power consumption of which is subject to large fluctuations. Some of these loads require a precisely regulated voltage supply, other load circuits are less sensitive to voltage. Furthermore, some pressures vary far more than others. Consequently, each output voltage has its own tolerance and load range, which is given by its particular use.

Im erfindungsgemäßen Stromversorgungsgerät wird in der Kompromißregeleinrichtung jede der einzelnen Ausgangsspannungen Ei .. .En benützt, um aus diesen ein gemeinsames Rückführungssignal zur Eliminierung der Spannungsabweichungen zu erzeugen, wobei das Rückführungssignal den Speisespannungsteil 11 beeinflußt. Zur Erzeugung des Rückführungssignals wird der Abweichungsfehler jeder einzelnen Ausgangsspannung vom Nennwert noch mittels eines Faktors gewichtet, der umgekehrt proportional der dieser Ausgangsspannung Ei...En zugebilligten Toleranz ist. Da die Nennwerte der Ausgangsspannungen E\.. .En der einzelnen Ausgänge in ihrer Spannungshöhe meistens voneinander abweichen, werden zunächst die Spannungssignale in Normierungsschaltungen auf einen einheitlichen Spannungspegel bezogen, d. h. umgerechnet oder normiert, um daraus anschließend die abweichenden entsprechenden prozentualen Fehlersignale zu bilden. Dazu werden die Ausgangsspannungen El.. .En den Multiplizierschaltungen 13 zugeführt, die jedes Spannungssignal mit einem Faktor al...an multiplizieren, der umgekehrt proportional dem Nennspannungswert jedes Ausgangs ist. Die Spannungssignale an den Ausgängen der Multiplizierschaltungen 13 sind normiert, d. h. sie sind alle auf einen Nennspannungswert bezogen. Diese normierten Spannungssignale stellen somit Fehlersignale zur Ausgangs-Nennspannung dar. In the power supply device according to the invention , each of the individual output voltages Ei .. .En is used in the compromise control device in order to generate a common feedback signal from them to eliminate the voltage deviations, the feedback signal influencing the supply voltage section 11. To generate the feedback signal, the deviation error of each individual output voltage from the nominal value is weighted by means of a factor which is inversely proportional to the tolerance allocated to this output voltage Ei ... En. Since the nominal values of the output voltages E \ ... For this purpose, the output voltages El .. .En are fed to the multiplier circuits 13, which multiply each voltage signal by a factor al ... an which is inversely proportional to the nominal voltage value of each output. The voltage signals at the outputs of the multiplier circuits 13 are normalized, ie they are all related to a nominal voltage value. These normalized voltage signals thus represent error signals for the nominal output voltage.

Von den Ausgängen der Mulliplizierschaltkreise 13 werden die normierten Spannungsfehlersignale den Vergleichsschaltungen 15 zugeführt, wo sie mit einer einheitlichen Bezugsspannung Vr verglichen werden, ίο Die durch den Vergleich sich ergebenden Differenzsignale zwischen der Bezugsspannung VR und jedem einzelnen normierten Fehlersignal der Multiplizierschaltkreise 13 stellen somit die prozentualen Abweichungsfehler der Ausgangsspannungen El...En zur jeweiligen Nennspannung dar. Diese prozentualen Fehlersignale, welche an den Ausgängen der Vergleichsschaltungen 15 erscheinen, werden nun modifiziert, d. h. gewichtet, entsprechend der Toleranz, welche der dem Fehlersignal entsprechenden Ausgangsspannung El.. .En zugeordnet ist. Die Wichtung der prozentualen Fehlersignale erfolgt durch eine nochmalige Normierung dieser Fehlersignale mittels eines Faktors bi...bn der umgekehrt proportional ist zu der zulässigen Toleranz einer Spannung El.. .En an den einzelnen Ausgängen des Stromversorgungsgeräts. Diese Toleranznormierung der prozentualen Fehlersignale wird durch die Multiplizierschaltkreise 17 durchgeführt. Jedem Ausgang des Stromversorgungsgeräts ist eine solche Multiplizierschaltung 17 zugeordnet. From the outputs of the mulliplier circuits 13, the standardized voltage error signals are fed to the comparison circuits 15, where they are compared with a standard reference voltage Vr , ίο the difference signals resulting from the comparison between the reference voltage VR and each individual standardized error signal of the multiplier circuits 13 thus represent the percentage deviation errors of the output voltages El ... En for the respective nominal voltage. These percentage error signals which appear at the outputs of the comparison circuits 15 are now modified, ie weighted, according to the tolerance assigned to the output voltage El .. .En corresponding to the error signal. The weighting of the percentage error signals is carried out by another normalization of these error signals using a factor bi ... bn which is inversely proportional to the permissible tolerance of a voltage El .. .En at the individual outputs of the power supply unit. This tolerance normalization of the percentage error signals is carried out by the multiplier circuit 17. Such a multiplier circuit 17 is assigned to each output of the power supply device.

Die normierten und gewichteten prozentualen Fehlersignale werden nun dazu benützt, um daraus ein Rückführungs-Regelsignal zur Steuerung der Energiezufuhr im Speisespannungsteil 11 zu erzeugen, welches im Eingangsbereich des Stromversorgungsgeräts angeordnet ist. Hierzu sind verschiedene Rückführungs- oder Gegenkopplungssysteme geeignet. In dem Kompromiß-Regelungssystem nach dem Blockschaltbild der Fig. 1 werden die normierten und gewichteten Fehlersignale in einer Summierschaltung 19 zusammengeführt, die an ihrem Ausgang ein Summensignal erzeugt. Dieses Summensignal wird über eine Rückführungsschaltung 21 dem Speisespannungsteil 11 des Stromversorgungsgeräts zugeführt. Es besteht somit ein geschlossener Regelungskreis. Das Rückführungssignal wird durch die Regeleinrichtung jeweils auf seinen Nennwert null zurückgeführt und möglichst in diesem Bereich gehalten.The normalized and weighted percentage error signals are now used to generate a To generate feedback control signal for controlling the energy supply in the supply voltage part 11, which is arranged in the entrance area of the power supply unit. For this purpose, various return or negative feedback systems. In the compromise settlement system according to the block diagram of FIG. 1, the normalized and weighted error signals brought together in a summing circuit 19, which has a sum signal at its output generated. This sum signal is fed via a feedback circuit 21 to the supply voltage part 11 of the Power supply device supplied. There is thus a closed control loop. The feedback signal is generated by the control device its nominal value returned to zero and kept in this range as far as possible.

Die Arbeitsweise der Kompromiß-Spannungsregel·How the compromise voltage rule works

einrichtung wird nun am folgenden Beispiel erklärt.setup is now explained using the following example.

Es sei angenommen, daß das StromversorgungsgeräiAssume that the power supply

zwei verschiedene Ausgangsspannungen El und El two different output voltages El and El

liefert. Eine Gleichspannung El = +5 V ± 10% undsupplies. A direct voltage El = +5 V ± 10% and

eine andere Gleichspannung El = +25 V ± 20%another direct voltage El = +25 V ± 20%

Wenn nun eine extreme Belastung des Stromversor gungsgeräts auftritt, die eine angenommene totale 5!pannungsabweichung von insgesamt 30% bewirkt kann durch die Kompromiß-Regeleinrichtung di< Spannung El 10% oberhalb und die Spannung ΕΆ If there is an extreme load on the power supply device, which causes an assumed total voltage deviation of 30%, the compromise control device can provide di <voltage El 10% above and voltage ΕΆ

20 % unterhalb ihres Nennwerts gehalten werden. D.h.20% below their face value. I.e.

daß diese Kompromiß-Regeleinrichtung beide Spanthat this compromise control device both span

nungen stabilisiert und innerhalb ihrer zulässigeitations stabilized and within their permissible range

Toleranzen hält.Tolerances.

Die Kompromiß-Regeleinrichtung spricht somit aiThe compromise regulator thus speaks ai

auf die Spannung El, die 5 V ± Fehler 1 und dii Spannung El, die 25 V ± Fehler 2 beträgt. Wie beon the voltage El, which is 5 V ± error 1 and the voltage El, which is 25 V ± error 2. How be

reits bemerkt wurde, normieren die Multiplizierschalhas already been noticed, normalize the multiplier scarf

tungen 13 beide Ausgangsspannungen El und El aulines 13 both output voltages El and El au

7 8 t/7 8 t /

einen Spannungspegel von 5 V. Der Multiplikation- und dem Operationsverstärker 36 zugeführt. Die Wichfaktor al für die Spannung £1 beträgt daher 1 und tung der Fehlersignale ist wiederum umgekehrt proporder Multiplikationsfaktor al für die Spannung £2 tional den zulässigen Toleranzen der zu regelnden beträgt Vs- Nach der Multiplikation beträgt das von Ausgangsspannungen £1. El. a voltage level of 5 V. The multiplication and operational amplifier 36 is supplied. The weighting factor al for the voltage £ 1 therefore 1, and processing the error signals is again reversed proporder multiplication factor al for the voltage £ 2 tional the allowable tolerances of the amounts to be controlled is Vs- After multiplication, the output voltages £. 1 El.

der Spannung £1 abgeleitete Spannungssignal immer 5 Der Wert bzw. die Größe des Rückführungssignals,the voltage signal derived from the voltage £ 1 always 5 The value or the size of the feedback signal,

noch 5 V und hat einen Fehler von -|- 1. Das nor- welches am Ausgang des Operationsverstärkers 36still 5 V and has an error of - | - 1. The nor- which at the output of the operational amplifier 36

mierte Spannungssignal der Spannung El beträgt erscheint, ist durch die gewichteten und normiertenmated voltage signal appears the voltage El is weighted and normalized

ebenfalls 5 V, dieses hat jedoch einen Fehler von prozentualen Fehlersignale bestimmt, welche von denalso 5 V, but this has determined an error of percentage error signals, which of the

± ²/s· Die Multiplizierschaltungen 13 haben somit die Verstärkern 29 und 30 den Eingängen des Operations- ± ² / s The multiplier circuits 13 thus have the amplifiers 29 and 30 connected to the inputs of the operational

Ausgangsspannungen £1, £2 auf den Pegel von 5 V io Verstärkers 36 zugeführt werden,Output voltages £ 1, £ 2 are fed to the level of 5 V io amplifier 36,

normiert. Die Vergleichsschaltungen 15 subtrahieren Die Spannungsteiler der Schaltungsanordnung nachnormalized. The comparison circuits 15 subtract the voltage dividers of the circuit arrangement

die Bezugsspannung Vr von diesen normierten Fehler- Fig. 2 weisen folgende Widerstandswerte auf:
Signalen. Die Bezugsspannung Vr beträgt bei diesemthe reference voltage Vr of these normalized errors - Fig. 2 have the following resistance values:
Signals. The reference voltage Vr is at this

Beispiel ebenfalls 4 V. Nach dem Vergleich der Span- Widerstand 23 4 ΚΩExample also 4 V. After comparing the span resistance 23 4 ΚΩ

nung mit den Fehlersignalen ergibt sich ein Differenz- 15 Widerstand 24 I KiIA differential resistance 24 I KiI results from the error signals

signal, das dem Fehler ± 1 entspricht, sowie ein zwei- Widerstand 25 24 K Ωsignal that corresponds to the error ± 1, as well as a two-resistor 25 24 K Ω

tes Differenzsignal mit einem Fehler +_ */s- Diese Widerstand 26 1 K Ωtes difference signal with an error + _ * / s- This resistance 26 1 K Ω

beiden prozentualen Fehlersignale werden nun in den Widerstand 33 10 K ΩBoth percentage error signals are now in the resistor 33 10 K Ω

Multiplizierschaltkreisen 17 entsprechend den zugeord- Widerstand 34 20 K ΩMultiplier circuits 17 corresponding to the associated resistor 34 20 K Ω

neten Toleranzen für die Ausgangsspannungen £1, £2 aoNeten tolerances for the output voltages £ 1, £ 2 ao

gewichtet. Der betreffende Wichtungsfaktor b 1 für das Die Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild einer anderenweighted. The relevant weighting factor b 1 for the FIG. 3 shows the block diagram of another

Fehlersignal der Ausgangsspannung £1 beträgt 1, der Ausführungsart einer Kompromiß-Regelungseinrich-Error signal of the output voltage £ 1 is 1, the embodiment of a compromise control device

Faktor b 1 für die Spannung £2 beträgt Vg- ^tunS· Ähnlich wie in der Regelungseinrichtung nachFactor b 1 for the voltage £ 2 is Vg- ^tun S · Similar to the control device according to

Die Ausgangssignale der Multiplizierschaltkreise 17, Fig. 1 werden die Ausgangsspannungen £1, £2 und £3 welche normierte und gewichtete prozentuale Fehler- 25 nach Größe und Toleranz normiert. An Stelle der signale der Ausgangsspannungen darstellen, werden Summierung der Fehlersignale und Regelung des nun in der Summierschaltung 19 addiert. Das von der Rückführungssignals auf Null wird bei dieser Regel-Spannung £1 abgeleitete normierte und gewichtete einrichtung der größte positive Fehler mit dem größten Fehlerssignal repräsentiert einen Fehler ± 1, während negativen Fehler verglichen. Dadurch werden die indidas von der Speisespannung £2 abgeleitete normierte 30 viduellen Toleranzen der einzelnen Ausgangsspannun- und gewichtete Fehlersignal einen Fehler ± ²/,₀ dar- gen verbessert, wenn ein gewisses Verhältnis der Ausstellt. Es ist zu bemerken, daß der doppelte prozen- gangsspannungen gegeneinander erforderlich ist.
tuale Fehler des Fehlersignals der Spannung £2 not- Nachstehend wird an einem anderen Beispiel die wendig ist, um das Rückführungssignal am Ausgang Arbeitsweise einer Regelungseinrichtung gemäß dem der Summierschaltung 19 ebenso stark zu beeinflussen 35 Schaltbild Fig. 3 für ein erfindungsgemäßes Stromverals dies ein gleicher prozentualer Fehler der Spannung sorgungsgerät erläutert, welches ein Netzgerät dar- £1 tun würde. Absolut ausgedrückt sind zwei Fehler- stellt. Dieses Netzgerät liefert drei Ausgangsspannuneinheiten von der Ausgangsspannung £2 am Eingang gen £1, £2 und £3, von denen keine die Toleranzen der Summierschaltung 19 erforderlich, um diesen Ein- von 10% überschreiten darf. 1st nun £1 stark, £2 fluß auf das Rückführungssignal auszuüben, die eine 4° normal und £3 nur schwach belastet, so kann in einem Fehlereinheit der Ausgangsspannung £1 ausübt. Belastungsfall z. B. die Spannung £1 auf —10%. dieThe output signals of the multiplier circuits 17, Fig. 1, the output voltages £ 1, £ 2 and £ 3 which normalized and weighted percentage error 25 normalized according to size and tolerance. Instead of representing the signals of the output voltages, the summation of the error signals and the regulation of the are now added in the summing circuit 19. The normalized and weighted device derived from the feedback signal to zero at this control voltage £ 1 is compared. The largest positive error with the largest error signal represents an error ± 1, while negative errors are compared. Characterized the indidas be an error ± ² /, gen ₀ DAR improved by the supply voltage £ 2 derived normalized 30-individual tolerances of the individual output voltages and weighted error signal if a certain ratio of the exhibits. It should be noted that double the proportional input voltages against each other are required.
tuale error of the error signal of the voltage £ 2 not- Below is another example that is nimble to influence the feedback signal at the output mode of operation of a control device according to that of the summing circuit 19 just as strongly 35 circuit diagram Fig. 3 for a current according to the invention this is an equal percentage Error in the voltage supply device explains what a power supply unit would do. Expressed in absolute terms, there are two places of error. This power supply unit supplies three output voltage units of the output voltage £ 2 at the input gen £ 1, £ 2 and £ 3, none of which must exceed the tolerances of the summing circuit 19 in order to exceed this one of 10%. If £ 1 is now strong, £ 2 flux is exerted on the feedback signal, which loads a 4 ° normal and £ 3 only weakly, then the output voltage can exert £ 1 in an error unit. Load case z. B. the tension £ 1 to -10%. the

Eine Rückführungsschaltung 21 paßt das Ausgangs- Spannung El auf +4% und die Spannung £3 auf signal der Summierschaltung 19 an das steuerbare +6% sein. Werden die Fehlersignale gemäß den in Speisespannungsteil 11 im Stromversorgungsgerät an. den Fig. 1 und 2 dargestellten Regelungsschaltungen 1st beispielsweise das Ausgangssignal der Summier- 45 verglichen, so erscheinen die Toleranzen der Ausschaltung 19 negativ, dann erzeugt die Rückführschal- gangsspannungen als eingehalten, da sich die resultung 21 ein Steuersignal, das den Speisespannungsteil tierende Summe der Fehlerspannungen ergibt als: 11 veranlaßt, die Ausgangsspannungen Ei...En zu —10 +4 +6 = 0.
erhöhen oder umgekehrt. Für dieselben Spannungsverhältnisse lassen sich nunA feedback circuit 21 adjusts the output voltage El to + 4% and the voltage £ 3 to the signal of the summing circuit 19 to be the controllable + 6%. If the error signals are in accordance with the in supply voltage part 11 in the power supply unit. 1 and 2, for example, if the output signal of the summing 45 is compared, then the tolerances of the switch-off 19 appear negative, then the return switch output voltages generated as complied with, since the result 21 is a control signal that divides the supply voltage Error voltages results as: 11 causes the output voltages Ei ... En to be -10 +4 +6 = 0.
increase or vice versa. The same tension can now be achieved

Die Fig. 2 zeigt das Schaltbild einer Kompromiß- 5° bessere Toleranzen erreichen, wenn der größte negative regeleinrichtung für mehrere Ausgangsspannungen Fehler mit dem größten positiven Fehler verglichen £1, El, für die verschiedene Toleranzen zulässig sind. wird. Im vorliegenden Beispiel kann der Speisespan-Diese Schaltungsanordnung ist ein Ausführungsbei- nungsteil 11 höher geregelt werden, so daß die Spanspiel der Blockschaltung von Fig. 1 eines Stromver- nung £1 8% unter, £2 6% über und £3 8% über sorgungsgeräts mit den Ausgangsspannungen 55 Nennwert liegen, wodurch die Abweichungen der £1 = 5 V ± 10% und El = 25 V ± 20%. Die Aus- Spannungen £1 und £3 gleich werden. £1 liegt nun gangsspannung £1 wird bei diesem Beispiel durch die nicht mehr nahe an der unteren Toleranzgrenze, weil Widerstände 23 und 24 auf 1 V normiert, anstatt auf £2 und £3 in der entgegengesetzten Richtung etwas 5 V, wie beim vorausgehenden Beispiel. Auch die verschoben werden konnten.Fig. 2 shows the circuit diagram of a compromise 5 ° better tolerances when the largest negative control device for several output voltages errors with the largest positive error compared to £ 1, El, for which different tolerances are permissible. will. In the present example, the supply chip can be regulated at a higher level, so that the chip clearance of the block circuit of FIG. 1 is £ 1 8% below, £ 2 6% above and £ 3 8% above supply device with the output voltages 55 nominal value, whereby the deviations of £ 1 = 5 V ± 10% and El = 25 V ± 20%. The off-voltages £ 1 and £ 3 become the same. £ 1 is now the output voltage £ 1 is no longer close to the lower tolerance limit in this example because resistors 23 and 24 are normalized to 1 V, instead of £ 2 and £ 3 in the opposite direction to about 5 V, as in the previous example . That could also be postponed.

zweite Ausgangsspannung £2 wird mittels der Wider- ^6o Wie schon erwähnt wurde, werden die Spannungen stände 25 und 26, welche Spannungsteiler bilden, auf £1, £2 und £3 in Größe und Toleranz durch die 1 V normiert. Diese auf 1 V normierten Spannungs- Schaltungen 51, 52 und 53 normiert. Jede dieser signale werden mit der Bezugsspannung Vr in den Normierungsschaltungen kann einen Multiplizierer 13, Operationsverstärkern 29 bzw. 30 verglichen. Die einen Vergleicher 15 und einen Multipüzierer 17 gemäß Ausgänge dieser Operationsverstärker liefern die pro- ⁶5 Fig. 1 enthalten. Die normierten prozentualen Fehlerzentualen Fehlersignale. Diese prozentualen Fehler- signale werden durch die Analogyergleicher 55 uld 57 signale werden durch einen Spannungsteiler, der aus aufgeteilt in die am meisten positiven und die am meiden Widerständen 33 und 34 gebildet ist, gewicht _t sten negativen. Die Summierschaltung 59 liefert einsecond output voltage £ 2 ^6o As has already been mentioned by means of the resistors, the voltages stands 25 and 26, which form a voltage divider, to £ 1, £ 2 and £ 3 in size and tolerance by the 1 V normalized. These voltage circuits 51, 52 and 53 normalized to 1 V are normalized. Each of these signals are compared with the reference voltage Vr in the normalization circuits a multiplier 13, operational amplifiers 29 and 30, respectively. A comparator 15 and a multiplier 17 according to the outputs of these operational amplifiers supply the pro- ⁶ 5 Fig. 1 contain. The normalized percentage error percentage error signals. These percentage error signals are weighted by the analog equal 55 and 57 signals by a voltage divider, which is divided into the most positive and the most avoided resistors 33 and 34, weighted the most negative. The summing circuit 59 supplies a

Ausgangssignal an die Rückführschaltung 60, das den Speisespannungsteil auf nicht dargestellte Art beeinflußt, wenn der Absolutwert des größten positiven Fehlers von dem des größten negativen Fehlers abweicht.Output signal to the feedback circuit 60, which influences the supply voltage part in a manner not shown, when the absolute value of the largest positive error from that of the largest negative error deviates.

Die Fig. 4 zeigt die Anordnung der logischen Schaltkreise in Fig. 3 Die Normierungsschaltungen 51, 52 und i>3 normieren die Spnanung El, £2 und £3 nach Größe und Toleranzen. Sie "rzeugen a,n ihren Ausgängen Fehlersignale ErI, ErI und £/·3, die den prozentualen Abweichungsfehler der Spannungen £1, El und £3 darstellen. Die Vergleicher 61, 63 und 65 erzeugen die Ausgangssignale X, Kund Z, die anzeigen, ob ErI gröißer als ErI ist, ob ErI größer als Er 3 ist, oder ob Er3 größer als ErI ist. Die Ausgangssignale X, Y und Z werden UND-Schaltungen 71 bis 74 zugeführt, die gemeinsam ein Ausgangssignal erzeugen, das anzeigt, weiches der Signale £rl, ErI oder Er3 das am meisten positive ist. Die Signale X, Y und Z werden gleichzeitig den UND-Schaltungen 76 bis 79 zugeführt, die anzeigen, welches der Signale £rl, ErI, ErS das am meisten negative ist. Die ODER-Schaltungen 82 und 83 geben ein Signal ab, welches anzeigt, daß das Signal ErI sowohl das positivste als auch das negativste Signal ist, sofern die Vergleicher 61, 63 und 65 anzeigen, daß die Signale £rl, ErI und Er3 gleich sind. ,, ^ „ ,4 shows the arrangement of the logic circuits in FIG. 3. The normalization circuits 51, 52 and i> 3 normalize the voltage E1, E2 and E3 according to size and tolerances. They generate a, n their outputs error signals ErI, ErI and £ / · 3, which represent the percentage deviation error of the voltages £ 1, El and £ 3. The comparators 61, 63 and 65 generate the output signals X, Kund Z, which indicate whether ErI is greater than ErI , whether ErI is greater than Er 3, or whether Er3 is greater than ErI The output signals X, Y and Z are applied to AND circuits 71 to 74 which together produce an output signal indicating which of the signals £ rl, ErI or Er3 is the most positive. The signals X, Y and Z are fed simultaneously to the AND circuits 76 to 79, which indicate which of the signals £ rl, ErI, ErS is the most negative. The OR circuits 82 and 83 emit a signal which indicates that the signal ErI is both the most positive and the most negative signal, provided that the comparators 61, 63 and 65 indicate that the signals £ rl, ErI and Er3 are the same . ,, ^ ",

Die Ausgangssignale der UND-Schaltungen 71 bis74 sowie 76 bis 79 und der ODER-Schaltungen 82 und 83 werden den logischen Schaltkreisen 85 bis 90 zügefuhrt. Folglich schließt einer der Schalter 85 bis 87, um das am meisten positive normierte Fehlersignal durchzulassen während einer der Schalter 88 bis 90 schließt um das am meisten negative Fehlersignal durchzulassen. Die beiden Fehlers.gnale werden vom Operationsverstärker 93 summiert, dessen Ausgang der Differenz zw.schen dem am meisten positiven und dem am meisten negativen Fehlers.gnal entspricht. Dieses analoge Ruckfuhrungss.gnal wird gemäß dem Schaltb.ld nach Fig. 5 zur Steuerung des Spe.sespannungste. s 11 verwendetThe output signals of the AND circuits 71 to 74 and 76 to 79 and the OR circuits 82 and 83 are assigned to logic circuits 85 to 90. As a result, one of switches 85-87 closes around the most positive normalized error signal pass while one of the switches 88 to 90 closes at the most negative error signal to let through. The two Fehler.gnale are summed up by the operational amplifier 93, the output of which is the Difference between the most positive and the most negative error. This analogue Ruckfuhrungss.gnal is according to the Schaltb.ld according to Fig. 5 for controlling the Spe.sesspannungste. s 11 used

In dem b.sher beschriebenen Be.spiel war das von der Ausgangsspannung £1 abgeleitete Fehlers.gnal das am meisten negat.ve und das von der Spannung £3 abgeleitete das am meisten positive. Demzufolge war das normierte Fehlers.gnal ErI am meisten negativ und das normierte Fehlers.gnal£r3 am me,sten positiv. Der Vergle.cher 65 erzeugte daher ein Ausgangssignal Z,In the example described by b.sher, the error signal derived from the output voltage £ 1 was the most negative and that derived from the voltage £ 3 was the most positive. As a result, the normalized error signal ErI was the most negative and the normalized error signal £ r3 the most positive. The comparator 65 therefore generated an output signal Z,

¥ un^Vd^rf ¹SSSA ^i Zubern A ¥ un ^V d ^r f ¹ SSSA ^ i Zubern A

tung 76 erzeugte ein Ausgangssignal An, welches de und £3 alle den gleichen normierten Fehler haben. In dieser besonderen Situation gelangt das Spannungssignal £1 zur Summierschaltung 93 und wird von sich selbst abgezogen. Am Ausganp der Summierschaltung liegt daher das Signa' Null.device 76 produced an output signal An, which de and £ 3 all have the same normalized error. In this particular situation, the voltage signal £ 1 reaches the summing circuit 93 and is subtracted from itself. The signal is therefore zero at the output of the summing circuit.

Fig. 5 zeigt die Detailschaltungen eines stabilisierten Stromversorgungsgeräis mit mehreren Ausgängen, das die Rückfü'nrungsrcgelung dei Fig. 3 aufweist. Das Stromversorgungsgerät 101 hat drei Ausgangsspfnnungen El, £2 und £3, wie dies bereits im Zusammenhang mit den Schaltbildern Fig. 3 und 4 beschrieben istiS Diese Ausgangsspannungen hängen eng miteinander· ύ zusammen, da die Sekundärwicklungen 107, 108 und«| 109 eng gekoppelt sind. Die kombinierte Normierungs||FIG. 5 shows the detailed circuits of a stabilized power supply device with several outputs, which has the feedback control from FIG. 3. The power supply unit 101 has three Ausgangsspfnnungen El, £ 2 and £ 3, as istis described in connection with the diagrams 3 and 4 These output voltages are closely · together ύ together since the secondary windings 107, 108 and «. | 109 are closely coupled. The combined normalization ||

und Vergleichsschaltung 110 erzeugt ein Ausgangs?;^ signal, das die Differenz zwischen den am meistens positiven und dem am meisten negativen normierten I Fehlersignal anzeigt, wie sie in den Blöcken 51 bis 59 der Fig. 3 erzeugt werden. Dieses resultierende Fehler-and comparison circuit 110 produces an output?; ^ signal that is the difference between the most positive and the most negative normalized I. Error signal indicates how they are generated in blocks 51 to 59 of FIG. This resulting error

ao signal wird der Rückführschaltung 60 zugeleitet, deren^ Ausgangssignal den Speisespannungsteil des Strom- ■ Versorgungsgeräts 101 steuert.ao signal is fed to the feedback circuit 60, the ^ Output signal controls the supply voltage part of the power ■ supply device 101.

Die Regelung der Ausgangsspannungen des StronKi Versorgungsgeräts 101 geschieht durch frequenzgesteu-The regulation of the output voltages of the StronKi Supply device 101 is done by frequency-controlled

ertes Umschalten eines Inverters. Das bedeutet, daß die Frequenz, mit welcher der Schaltregler im Speisespannungsteil arbeitet, die Ausgangsspannungen £1...£3 beeinflußt, indem sie die Ausgangsströme steuert. Folgend wird nun beschrieben, wie die Schalt-ert switching of an inverter. This means that the frequency with which the switching regulator works in the supply voltage section determines the output voltages £ 1 ... £ 3 influenced by controlling the output currents. The following describes how the switching

frequenz des Speisespannungsteüs durch das Rückführsignal der Rückführschaltung 60 beeinflußt wird. Die beiden Schalttransistoren 111 und 113, die die Schaltfrequenz im Speisespannungsteil steuern, werden durch die Basistreiberspule L3 abwechselnd ein- undfrequency of the supply voltage control by the feedback signal the feedback circuit 60 is influenced. The two switching transistors 111 and 113 that the Controlling the switching frequency in the supply voltage part are switched on and off alternately by the base driver coil L3

ausgeschaltet. Diese Schwingung wird durch einen Strom vom Widerstand 115 angeregt. Wird angenom-;; men, daß dieser Erregerstrom anfangs in die Basis des Transistors ill fließt, so wird dieser Transistor 111 = leitend, wodurch ein Speisestrom von einer I50-V-switched off. This oscillation is excited by a current from resistor 115. Is accepted ;; men that this excitation current initially flows into the base of the transistor ill, this transistor 111 = conductive, whereby a supply current from an I50-V-

Gleichstromquelle durch die Spulen Li und TWl fließt. TW\ ist eine Primärwicklung eines Transformators, der jeweils eine Spannung in den Sekundärwicklungen 107, 108, 109 des Transformators zur Erzeugung der Ausgangsspannungen El... £3 induziert· Direct current source flows through the coils Li and TWl. TW \ is a primary winding of a transformer which induces a voltage in the secondary windings 107, 108, 109 of the transformer to generate the output voltages El ... £ 3

is Wenn die Ausgangsspannungen £1.. .£3 ihre Nennwerte haben, fallen von der 150 V Speisespannung etwa 50 V an der Wickluns TWl ab, so daß etwa 100 V an der Spule LX anliegen. Der Speisestrom steigt in der Primärwicklungis When the output voltages £ 1 ... £ 3 have their nominal values, about 50 V of the 150 V supply voltage drop across the winding TWl, so that about 100 V are applied to the coil LX . The supply current increases in the primary winding

109109

durch das Signal An betätigt wodurch das normierte Fehlersignal ErI an seinem Ausgang ersehe nt Diese Signale, d. h. das am meisten positive und das am meisten negative normierte Fehlersignal werden duS den Addierer 93 summiert. Beträgt ihre Summe NuH wird kein Rückführungssignal amTAusganglr Scha 1-actuated by the signal An , whereby the normalized error signal ErI can be seen at its output. These signals, ie the most positive and the most negative normalized error signal, are summed up by the adder 93. If their sum is NuH, no feedback signal is output at the output switch 1-

tung 93 erscheinen. Ist ihre Summe nicht Null soS entweder ein negatives oder ein positives X_n^ signal am Ausgang des Summierers 93 erscheinen ie nach dem Größenverhältnis von ErI und Er3 ^J Die UND-Schaltkreise 74 und 79 liefern ein Aus gangssignal, wenn die Ausgangsspannungen El^₂" indem die Basis vom Schalttransistor 111 an Erd opi^ot · a A- ο acnaiuransisior "· ^a ,_L tion 93 appear. If their sum is not zero, either a negative or a positive X _n ^ signal at the output of the adder 93 will appear according to the size ratio of ErI and Er3 ^J The AND circuits 74 and 79 provide an output signal when the output voltages El ^ ₂ " by the base of the switching transistor 111 to ground opi ^ ot · a A- ο acnaiuransisior "· ^a , _L

ΊΆ^Χ** ^m ^^{ollektor deS} **£ ΊΆ ^ Χ ** ^m ^ ^{ollektor deS} ** £

J I uV ^{fapid a}" ^U"^{d d}'^{C Sp} ⁸S ^^chalttransistors 113 sinkt um so vrf JI uV ^{fapid a} " ^U " ^dd ' ^{C Sp} ⁸ S ^^ switching transistor 113 decreases by so vrf

^Kollektorspannung am Kollekwr de ^Koll ektorspannung on Kollekwr de

ς 1 ?'^Γ<Ι J^^end' ^{sobaid der Kollekt0}^ "T!·^{113 Unter ezwa} ' ^{V nCgat}'^V ut ς 1? ' ^{Γ <Ι} J ^ ^end ' ^{sobaid the Kollekt0} ^ "T! · ^{113 Under ezwa} ' ^{V nCgat} ' ^V ut

^ W.cklung Ll übertragen. Diese Energ*^ W.cklung Ll transferred. This ener *

Da die Wicklungen L\ und Ll eng gekoppelt sind, beträgt die durch Ll übertragene Energie '/·.· LIl". Der Spannungsabfall an der Wicklung Ll beträgt etwa 200 V, und er ist dem Stromfluli entgegengesetzt, wodurch gespeicherte Energie aus der Induktivität Ll entnommen wird. Wenn alle Energie der Wicklung Ll entfernt ist, baut sich ein Strom auf, der in entgegengesetzter Richtung durch die Wicklung Ll fließt. Dieser Strom erzeugt einen Spannungsabfall von 100 V an der Wicklung Ll und einen Spannungsabfall von 50 V an der Primärwicklung TWl, wodurch ein Strom durch den Schalttransistor 113 fließt, dessen Basis von der Wicklung /,3 ausgesteuert wird. Der Anstieg dieses primären Speisestroms wird begrenzt, wenn der Steuertransistor 117 wieder in den Leitzustand schaltet. Dadurch wird der Schaltlransistor 113 gesperrt und der primäre Speisestrom, der durch die Wicklung Ll und TWl floß, fließt nun durch die Diode 121, die Wicklungen TWX und Ll zurück.Since the windings L \ and Ll are closely coupled, the energy transmitted through Ll is' /·.· LIl ". The voltage drop across the winding Ll is about 200 V, and it is opposite to the current flow, which means that stored energy from the inductance Ll When all the energy in the winding Ll has been removed, a current builds up which flows in the opposite direction through the winding Ll . This current produces a voltage drop of 100 V on the winding Ll and a voltage drop of 50 V on the primary winding TWl , whereby a current flows through the switching transistor 113 , the base of which is controlled by the winding /, 3. The rise of this primary supply current is limited when the control transistor 117 switches back to the conductive state. As a result, the switching transistor 113 is blocked and the primary supply current, which flowed through the winding Ll and TWl , now flows back through the diode 121, the windings TWX and Ll.

Das Signal der Rückführschaltung 60 steuert somit die Schaltfrequenz im Speisespannungsteil und beeinflußt die Taktzeit der Schalttransistoren 111 und 113; es steuert dadurch die Energie, die auf die Sekundärwicklungen 107, 108 und 109 übertragen wird. Der im Transformator sich aufbauende Primärstrom wird durch die Zeitdauer bestimmt, während welcher 100 V an der Wicklung Ll anliegen. Dieser Primärstrom, multipliziert mit dem Windungsverhältnis des Transformators, ergibt den Ausgangsstrom. Wenn die Schalttransistoren 111 und 113 häufiger je Zeiteinheit geschaltet werden, kann in den Primärwicklungen TWl und TWl sich nur ein geringerer Primärstrom aufbauen und daher wird auch ein geringerer Strom auf die Sekundärwicklungen 107, 108 und 109 übertragen. Die Frequenz bzw. der Takt, mit der die Schalttransistoren 111, 113 geschaltet werden, wird durch die Rückführsteucrschaltung 60 bestimmt. Da der Sekundärstrom die Ausgangsspannung Cl, El und E3 in Abhängigkeit von der an den Ausgängen liegenden Belastung bestimmt, ist ss die Aufgabe der Rückführungssteuerung, den normalen oder durchschnittlichen Primärstrom multipliziert mit dem Windungsverhältnis gleich dem normalen Belastungsstrom oder der erwünschten Ausgangsnennspannung dividiert durch den Bclastungswiderstand zu halten.The signal of the feedback circuit 60 thus controls the switching frequency in the supply voltage part and influences the cycle time of the switching transistors 111 and 113; it thereby controls the energy that is transferred to the secondary windings 107, 108 and 109 . The primary current that builds up in the transformer is determined by the length of time during which 100 V are applied to the winding L1 . This primary current, multiplied by the turns ratio of the transformer, gives the output current. If the switching transistors 111 and 113 are switched more frequently per unit of time, only a lower primary current can build up in the primary windings TW1 and TW1 and therefore a lower current is also transmitted to the secondary windings 107, 108 and 109. The frequency or the clock with which the switching transistors 111, 113 are switched is determined by the feedback control circuit 60. Since the secondary current determines the output voltage Cl, El and E3 depending on the load on the outputs, ss is the task of the feedback control, the normal or average primary current multiplied by the turns ratio equal to the normal load current or the desired nominal output voltage divided by the load resistance keep.

Wie schon zuvor beschrieben wurde, liefert die kombinierte Normicrungs- und Vergleichsschaltung 110 ein Rückführungssignal, das die Differenz der am meisten positiven normierten Fehlerspannung und der am meisten negativen normierten Fehlerspannung der drei Ausgangsspannungen £1, El und £3 angibt. Wenn der Wert der am meisten positiven normierten Fehlerspannung den der am meisten negativen übertrifft, liefert der spannungsabhängige Oszillator 131 ein Rückführsignal das eine höhere Frequenz aufweist. Der Ausgang des Oszillators 131 erregt eine monostabile Kippschaltung 133, deren Ausgangssignal über einen Impulstransformator 135 den Stcuertransistor 117 schaltet. Wenn die Frequenz des Ausgangssignals vom spannungsabhängigen Oszillator 131 steigt, erscheinen am Ausgang des Impulstransformators 135 mehr Impulse je Zeiteinheit, und die Primärwicklung des Transformators wird von Strömen geringerer Stärke durchflossen, wodurch weniger Energie auf die Sekundärwicklung des Transformators im Stromversorgungsgerät 101 übertragen wird, so daß sich dadurch die Ausgangsspannungen verringern.
Wir! der Wert des negativsten normierten Fehlersignals größer als derjenige des positivsten, so wird dein spannungsabhängige··» Oszillator 139 ein negatives Signa! zugeführt, seine Frequenz wird verringert, wodurch ein größerer Primärstrom sich im Transformator aufbaut, was zur Folge hat, daß auch ein größerer Sekundärstrom in den Wicklungen 107, 108 und 109 erzeugt wird und die Ausgangsspannungen £1... £3 ansteigen.As described earlier, the combined Normicrungs- and compare circuit 110 provides a feedback signal indicative of the difference between the most positive normalized error voltage and the most negative normalized error voltage of the three output voltages £ 1, El and £. 3 When the value of the most positive normalized error voltage exceeds that of the most negative, the voltage-dependent oscillator 131 provides a feedback signal which has a higher frequency. The output of the oscillator 131 excites a monostable multivibrator 133, the output signal of which switches the control transistor 117 via a pulse transformer 135. If the frequency of the output signal from the voltage-dependent oscillator 131 increases, more pulses per unit of time appear at the output of the pulse transformer 135 , and currents of lesser magnitude flow through the primary winding of the transformer, as a result of which less energy is transferred to the secondary winding of the transformer in the power supply device 101 , so that this reduces the output voltages.
We! If the value of the most negative normalized error signal is greater than that of the most positive, then your voltage-dependent oscillator 139 becomes a negative signal! its frequency is reduced, as a result of which a larger primary current builds up in the transformer, with the result that a larger secondary current is also generated in windings 107, 108 and 109 and the output voltages £ 1 ... £ 3 rise.

Die monostabile Kippschaltung 133 erzeugt einen Impuls von einer ausreichenden Breite, der den Steuertransistor 117 für eine Zeit einschaltet, die ausreichend ist, um die Schalttransistoren 111 und 113 in den Sperrzustand zu schalten.The one-shot multivibrator 133 generates a pulse of sufficient width to turn on control transistor 117 for a time sufficient to turn switching transistors 111 and 113 off.

Bisher wurde in Anlehnung an das PrinzipschaltbildSo far, based on the principle circuit diagram

ao der Fig. 4 die Arbeitsweise einer Kompromiß-Spannungsregeleinrichtung beschrieben, bei der jede Ausgangsspanr.ung £1.. .En zunächst auf einen gemeinsamen Wert normiert und darauf mit einer Bezugsspannung verglichen wird. Die Differenz zwischen Bezugsspannung und normierter Spannung wird dann wiederum in Abhängigkeit der Toleranz normiert, die für jede Ausgangsspannung £l...£/i zulässig ist. Es ist auch möglich, daß die verschiedenen Ausgangsspannungen des Stromversorgungsgeräts alle den gleichen Nennwert haben. In diesem Falle können die Multiplizierer 13 für den Faktor a\ den Wert 1 aufweisen. Wenn weiterhin für alle Ausgänge des Stromversorgungsgeräts dieselbe Toleranz zulässig ist, können die Faktoren bl. . .bn am Multiplizierer 17 ebenfalls denselben Wert, beispielsweise 1, aufweisen. 4 describes the mode of operation of a compromise voltage regulating device, in which each output voltage £ 1 ... .En is initially normalized to a common value and then compared with a reference voltage. The difference between the reference voltage and the normalized voltage is then normalized depending on the tolerance that is permissible for each output voltage £ l ... £ / i. It is also possible that the various output voltages of the power supply device all have the same nominal value. In this case, the multipliers 13 can have the value 1 for the factor a \. If the same tolerance is still permitted for all outputs of the power supply device, the factors bl. . .bn at the multiplier 17 also have the same value, for example 1.

Es ist verständlich, daß für die Spannungsregelung auch andere Faktoren a\.. .an, b\.. .bn benützt werden können, um für bestimmte Anwendungsfälle die günstigsten Toleranzen und Regeleffekte zu erreichen.It is understandable that other factors a \ .. .an, b \ .. .bn can also be used for voltage control in order to achieve the most favorable tolerances and control effects for certain applications.

So können beispielsweise negative Abweichungen stärker gewichtet werden als positive, sofern dies erwünscht ist. Dazu brauchen nur die Werte der Widerstände 150 und 151 im Schaltbild der Fig. 4 entsprechend gewählt zu werden.For example, negative deviations can be weighted more heavily than positive ones, if this is desired. For this purpose, only the values of the resistors 150 and 151 in the circuit diagram of FIG. 4 need to be selected accordingly.

Während vorstehend an verschiedenen Beispielen Stromversorgungsgeräte mit einer Kompromiß-Spannungsregeleinrichtung beschrieben wurden, kann eine derartige Spannungs-Kompromißregelungseinrichtung auch bei jedem beliebigen Mehrfach-Spannungsstrom-While above on various examples power supply devices with a compromise voltage regulator have been described, such a voltage compromise control device can also be used for any multiple voltage current

so Versorgungsgerät benützt werden, deren Ausgangsspannungen über den Speisespannungsteil einer gegenseitigen Beeinflussung ausgesetzt sind.so supply devices are used, their output voltages are exposed to mutual influence via the supply voltage part.

Das Stromversorgungsgerät gemäß dem Prinzipschaltbild der Fig. 5 erzeugt Ausgangsspannungen, die sich über den gemeinsamen Transformator gegenseitig beeinflussen. Der Spannungsteil dieses in Fig. 5 dargestellten Stromversorgungsgeräts kann ohne weiteres in einem Stromversorgungsgerät gemäß der Fig. 1 oder der Fig. 3 verwendet werden. Grundsätzlich kann eine derartige Kompromiß-Spannungsregeleinrichtung mit jedem Speisespannungsteil eines Stromversorgungsgeräts zusammenarbeiten, welches ein Stellglied aufweist, das die Spannungsausgänge beeinflußt.The power supply device according to the basic circuit diagram of FIG. 5 generates output voltages which influence each other via the common transformer. The voltage part of that shown in FIG Power supply device can easily be in a power supply device according to FIG. 1 or of Fig. 3 can be used. In principle, such a compromise voltage regulating device can also be used each supply voltage part of a power supply unit, which has an actuator, work together, that affects the voltage outputs.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

I. Regulated power supply which on the output side supplies several stabilized direct voltages derived from a common supply voltage to various loads and which has a device for determining the deviation error of at least one output voltage from the setpoint, the output signal of which acts on a control circuit for an adjusting device for the supply voltage contained in a voltage section for tracking the output voltage to its nominal value within the assigned tolerance range, characterized in that the control device contains normalization circuits (13, 51, 52, 53), voltage comparators (15) and multiplier circuits (17) connected in series for each voltage output, so that the normalization circuits from the ao Generate normalized voltage signals derived from the respective output voltage values (Ei ... En) and referenced to a unit voltage, so that these signals in the voltage comparators (15) with a unit reference ugssspannung (Vr) are compared, whereby the difference signals form normalized percentage error signals of the nominal output voltages (El .. .En) that a multiplication of these normalized percentage error signals in the position of the most positive as well as the most negative normalized error and that it has the The difference between these error signals is fed to the feedback circuit (60) in such a way that the control device regulates this difference to the nominal value zero (Fig. 3/4).

6. Power supply device according to one of claims 1 or 5, characterized in that the Summing circuit (19,110) at its output a resulting error feedback signal to an in the feedback circuit (60) arranged voltage-dependent oscillator (131) supplies that this The oscillator is connected on the output side to a monostable multivibrator (133), the output signal of which A control transistor (117) switches via a signal transmitter (135) and that this Control transistor affects the switching frequency of the supply voltage part (Fig. 5).

7. Power supply device according to claim!, Characterized in that the normalization circuits are voltage dividers (Fig. 2).