DE2633956A1 - TIMED POWER SUPPLY DEVICE, IN PARTICULAR FOR THE DELIVERY OF SEVERAL STABILIZED DC VOLTAGES - Google Patents

TIMED POWER SUPPLY DEVICE, IN PARTICULAR FOR THE DELIVERY OF SEVERAL STABILIZED DC VOLTAGES

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DE2633956A1 DE19762633956 DE2633956A DE2633956A1 DE 2633956 A1 DE2633956 A1 DE 2633956A1 DE 19762633956 DE19762633956 DE 19762633956 DE 2633956 A DE2633956 A DE 2633956A DE 2633956 A1 DE2633956 A1 DE 2633956A1
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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser ZeichenSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark

Berlin und München -2 ~ VPA TBP 3 16 1 BRDBerlin and Munich -2 ~ VPA TBP 3 16 1 FRG

Getaktetes Netzgerät, insbesondere zur Abgabe mehrerer stabilisierter Gleichspannungen Clocked power supply, especially for the delivery of several stabilized DC voltages

Die Erfindung betrifft ein getaktetes Netzgerät, insbesondere zur Abgabe mehrerer stabilisierter Gleichspannungen, mit einem steuerbaren Schalter, der mit Gleichspannung beaufschlagte Eingangsklemmen mit einer Drossel verbindet, der zwei parallel zueinander liegende Reihenschaltungen, bestehend aus jeweils einem, steuerbaren Schalter und wenigstens einem Teil der Primärwicklung eines Übertragers nachgeschaltet sind, wobei die Drossel und die beiden Reihenschaltungen von einer Freilaufdiode überbrückt sind und wobei der Übertrager wenigstens zwei Sekundärwicklungen besitzt und jede Sekundärwicklung über einen Gleichrichter jeweils einen Glättungskondensator speist, mit dessen Belägen Ausgangsklemmen verbunden sind, an denen eine der Gleichspannungen ansteht.The invention relates to a clocked power supply unit, in particular for the delivery of several stabilized direct voltages, with a controllable one Switch that connects DC input terminals to a choke, the two parallel to each other Series connections, each consisting of a controllable switch and at least part of the primary winding of a transformer are connected downstream, the choke and the two series connections are bridged by a freewheeling diode and wherein the transformer has at least two secondary windings and each secondary winding via a rectifier one Smoothing capacitor feeds, with the pads of which output terminals are connected to which one of the DC voltages is present.

Ein solches getaktetes Netzgerät zur Abgabe mehrerer stabilisierter Gleichspannungen ist im Handel erhältlich. Bei diesem Netzgerät wird von den beiden Reihenschaltungen ein Gegentaktwandler gebildet. Die Drossel des dem Gegentaktwandler vorgeschalteten Schaltreglers ist mit einem Kondensator zu einem Tiefpaß ergänzt und der Schaltregler erzeugt eine stabilisierte Hilfsgleichspannung, aus der Gleichspannung, die an den Eingangsklemmen liegt. Der fremdgetaktete Gegentaktwandler hat die Aufgabe, diese stabilisierte Hilfsgleichspannung an die Ausgänge der Glättungskondensatoren zu übertragen. An den Sekundärwicklungen des Übertragers des Gegentaktwandlers wird die Wechselspannung von mitSuch a pulsed power supply unit for the delivery of several stabilized ones DC voltage is commercially available. In this power supply unit, a push-pull converter is used from the two series connections educated. The throttle of the switching regulator connected upstream of the push-pull converter is supplemented with a capacitor to form a low-pass filter and the switching regulator generates a stabilized auxiliary DC voltage from the DC voltage that is applied to the input terminals. The externally clocked push-pull converter has the task of stabilizing this Transfer auxiliary DC voltage to the outputs of the smoothing capacitors. On the secondary windings of the transformer of the push-pull converter, the AC voltage of with

Soe 21 Shu / 19.7Sun 21 Shu / 19.7

76P 3 16 1 BRD Dioden gebildeten Doppelweggleichrichtern gleichgerichtet und in Jeweils einem Tiefpaß gesiebt, zu dem jeder Glättungskondensator mit einer .Längsdrossel ergänzt ist. Dies ist notwendig, um die Lücken zwischen den Einschaltphasen der steuerbaren Schalter des Gegentaktwandlers zu überbrücken. Mit diesen Lücken werden Phasenkurzschlüsse verhindert. Die Längsdrosseln, die den Sekundärwicklungen des bekannten Netzgerätes nachgeschaltet sind, sind außerdem nötig, um die steuerbaren Schalter des Gegentaktwandlers und die Dioden der Gleichrichter gegen ausgangsseitige Kurzschlüsse zu schützen, da in diesem Fall der Ausgangsstromanstieg durch die Längsdrosseln während der Ausschaltverzögerungszeit der steuerbaren Schalter begrenzt wird. 76P 3 16 1 BRD diodes formed full-wave rectifiers rectified and each screened in a low-pass filter, to which each smoothing capacitor is supplemented with a. This is necessary to bridge the gaps between the switch-on phases of the controllable switches of the push-pull converter. With these gaps, phase short circuits are prevented. The series chokes, which are connected downstream of the secondary windings of the known power supply unit, are also necessary to protect the controllable switches of the push-pull converter and the diodes of the rectifiers against short circuits on the output side, since in this case the output current rise is limited by the series chokes during the switch-off delay time of the controllable switches .

Es besteht die Aufgabe, ein getaktetes Netzgerät der eingangs genannten Art einfacher, d.h. mit geringerem wirtschaftlichen Aufwand bei gleicher Leistungsfähigkeit aufzubauen.The task is to make a clocked power supply unit of the type mentioned at the beginning more simple, i.e. less economical To build up effort with the same performance.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei getrennte Übertrager mit jeweils wenigstens zwei Sekundärwicklungen angeordnet sind, daß jede Reihenschaltung nur eine Primärwicklung eines Übertragers aufweist und daß jeder Glättungskondensator mit einer Sekundärwicklung jedes Übertragers über einen Gleichrichter verbunden ist.According to the invention this object is achieved in that two separate Transformers each with at least two secondary windings are arranged so that each series connection has only one primary winding having a transformer and that each smoothing capacitor with a secondary winding of each transformer via a Rectifier is connected.

Bei dem erfindungsgemäßen Netzgerät sind dem Schaltregler zwei parallel geschaltete Eintaktwandler nachgeschaltet, die auch als Doppeleintaktwandler bezeichnet werden können. Die Einschaltphasen der beiden Eintaktwandler können überlappen, somit besteht die Gefahr eines Phasenkurzschlusses nicht und der Strom in der Speicherdrossel des Schaltreglers wird nicht unterbrochen. Der Kondensator, mit dem die Speicherdrossel beim bekannten Netzgerät zu einem Tiefpaß ergänzt wird, entfällt daher und die Spannung an den Eingangsklemmen erscheint ohne Zwischenspeicherung in diesem Kondensator an den Ausgängen des Netzgerätes. Ausgangsseitige Kurzschlüsse werden beim erfindungsgemäßen Netzgerät durch die Drossel des Schaltreglers während der Ausschaltverzögerungszeit des steuerbaren Schalters des Schaltreglers begrenzt. Damit sind die Längsdrosseln überflüssig, die beim bekannten Netzgerät den Sekundärwicklungen des Übertragers nach-In the power supply unit according to the invention, the switching regulator is followed by two single-ended converters connected in parallel, which are also known as Double single-ended transducers can be referred to. The switch-on phases of the two single-ended converters can overlap, so there is no risk of a phase short circuit and the current in the The storage throttle of the switching regulator is not interrupted. The capacitor with which the storage choke in the known power supply unit is added to a low-pass filter, is therefore omitted and the voltage at the input terminals appears without intermediate storage in this capacitor at the outputs of the power supply unit. Output side Short circuits occur in the power supply unit according to the invention by the throttle of the switching regulator during the switch-off delay time of the controllable switch of the switching regulator limited. This means that the series chokes are superfluous, which in the known power supply unit follow the secondary windings of the transformer.

709885/02A0709885 / 02A0

--*- T6 ρ 3 161 BRD- * - T 6 ρ 3 161 FRG

geschaltet werden müssen. Durch die Einsparung dieser Längsdrosseln werden auch die dynamischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Netzgerätes verbessert. Schließlich ist hervorzuheben, daß beim erfindungsgemäßen Netzgerät die Symmetrierungsprobleme vermieden werden, die bei Gegentaktwandlern auftreten. Zusammenfassen ist daher festzustellen, daß das erfindungsgemäße Netzgerät bei gleicher Leistungsfähigkeit wesentlich einfacher aufgebaut 1st.must be switched. By saving these line throttles the dynamic properties of the power supply unit according to the invention are also improved. Finally, it should be emphasized that in the case of the power supply unit according to the invention, the symmetrization problems that occur with push-pull converters are avoided. Sum up it can therefore be stated that the power supply unit according to the invention is of a much simpler construction with the same performance.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Netzgerät beispielhaft anhand der Figur näher erläutert.The power supply unit according to the invention is exemplified below the figure explained in more detail.

Die Figur zeigt das schematische Schaltbild eines erfindungsgemäßen Netzgerätes. Den Eingangsklemmen 1, an denen eine Eingangsgleichspannung liegt, ist der steuerbare Schalter 2 eines Schalt- reglers 3 nachgeschaltet, der außerdem noch eine Drossel 4 aufweist, die mit dem Ausgang des Schalters 2 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel ist der steuerbare Schalter 2 ein Transistor. Die Drossel 4 ist mit zwei parallel geschalteten Eintaktwandlern 5 und 6, einem sogenannten Doppeleintaktwandler verbunden, wobei jeder Eintaktwandler 5 bzw. 6 aus der Reihenschaltung einer Primärwicklung 7a bzw. 8a eines Übertragers 7 bzw. 8 und eines steuerbaren Schalter 9 bzw. 10 besteht. Die steuerbaren Schalter 9 und 10 sind im Ausführungsbeispiel ebenfalls Transistoren. Die Drossel 4 und die Eintaktwandler 5 und 6 sind mit einer Freilaufdiode 11 überbrückt. Jeder Übertrager 7 und 8 besitzt zwei Sekundärwicklungen 7b und 7c bzw. 8b und 8c. Es ist hier anzumerken, daß für ein Netzgerät großer Leistung auch eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Netzgerätes mit nur einer Sekundärwicklung pro Übertrager vorteilhaft ist. Jede der Sekundärwicklungen ist mit einer der Dioden 12 bis 15 als Einweggleichrichter verbunden. Jeweils zwei Sekundärwicklungen verschiedener Übertrager 7 und 8 und die zugehörigen Dioden sind parallel geschaltet. Im Ausführungsbeispiel sind dies die Sekundärwicklungen 7b und 8b und die Sekundärwicklungen 7c und 8c. Von dieser Parallelschaltung von Sekundärwicklungen 7b und 8b bzw. 7c und 8c wird jeweils ein Glättungskondensator 16 bzw. 17 gespeist, wobei die Beläge jedes Glättungskondensators 16 bzw. 17 mit Ausgangsklemmen 18 bzw. 19 verbunden sind, an denen jeweils eine der stabilisierten Gleichspannungen ansteht.The figure shows the schematic circuit diagram of an inventive Power supply. The controllable switch 2 of a switching device is connected to the input terminals 1, to which an input DC voltage is applied. controller 3 connected downstream, which also has a throttle 4, which is connected to the output of switch 2. In the exemplary embodiment the controllable switch 2 is a transistor. The choke 4 has two single-ended converters connected in parallel 5 and 6, a so-called double-ended converter, each single-ended converter 5 and 6 from the series connection of a primary winding 7a and 8a of a transformer 7 and 8 and a controllable switch 9 and 10 respectively. The controllable switches 9 and 10 are also transistors in the exemplary embodiment. The choke 4 and the single-ended converters 5 and 6 are equipped with a freewheeling diode 11 bridged. Each transformer 7 and 8 has two secondary windings 7b and 7c and 8b and 8c, respectively. It should be noted here that for a power supply unit of high performance also a training of the power supply unit according to the invention with only one secondary winding per Transformer is advantageous. Each of the secondary windings is connected to one of the diodes 12 to 15 as a half-wave rectifier. Respectively two secondary windings of different transformers 7 and 8 and the associated diodes are connected in parallel. In the exemplary embodiment these are the secondary windings 7b and 8b and the secondary windings 7c and 8c. From this parallel connection of Secondary windings 7b and 8b or 7c and 8c are each fed to a smoothing capacitor 16 and 17, the pads each Smoothing capacitor 16 and 17 are connected to output terminals 18 and 19, at each of which one of the stabilized DC voltages pending.

709885/Q2AQ709885 / Q2AQ

~M'~ M ' 7BP 3 f 6 I BRD7BP 3 f 6 I FRG

Wie beim bekannten Netzgerät wird der steuerbare Schalter 2 von einem Regelverstärker angesteuert, mit dem die Ausgangsspannungen konstant zu halten sind. Um die Übersichtlichkeit zu wahren, ist dieser Regelverstärker nicht eingezeichnet. Die steuerbaren Schalter 9 und 10 der Eintaktwandler 5 und 6 sind ebenfalls wie beim bekannten Netzgerät fremdgetaktet und werden periodisch ein-und ausgeschaltet. Mit diesem einfachen Aufbau des erfindungsgemäßen Netzgerätes erhält man die Vorteile gegenüber bekannten Netzgeräten, die oben bereits ausführlich geschildert wurden, ohne daß man dabei Einbußen in der Leistungsfähigkeit des Netzgerätes hinnehmen müßte.As in the known power supply unit, the controllable switch 2 is controlled by a control amplifier with which the output voltages must be kept constant. In order to keep the clarity, this control amplifier is not shown. The controllable Switches 9 and 10 of the single-ended converters 5 and 6 are also externally clocked as in the known power supply unit and are periodic on and off. With this simple structure of the invention Power supply unit has the advantages over known power supply units, which have already been described in detail above without having to accept any losses in the performance of the power supply unit.

Hinzuweisen ist noch auf eine Ergänzung der Eintaktwandler. Jeder Übertrager 7 und 8 ist mit einer Hilfswicklung 7d und 8d versehen, deren einer Anschluß geerdet und deren anderer Anschluß über jeweils eine Diode 20 bzw. 21 mit einem Anschluß der zugehörigen Primärwicklung verbunden ist. Mit dieser Reihenschaltung von Hilfswicklung und zugehöriger Diode wird die Entmagnetisierung der Übertrager 7 bzw. 8 ermöglicht.Another addition to the single-ended converters should be noted. Each transformer 7 and 8 is provided with an auxiliary winding 7d and 8d provided, one terminal of which is grounded and the other terminal via a respective diode 20 or 21 with a connection the associated primary winding is connected. With this series connection The demagnetization of the transformers 7 and 8 is made possible by the auxiliary winding and the associated diode.

1 Figur1 figure

1 Patentanspruch1 claim

70 9885/024070 9885/0240

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Claims (1)

PatentanspruchClaim Getaktetes Netzgerät, insbesondere zur Abgabe mehrerer stabilisierter Gleichspannungen, mit einem steuerbaren Schalter, der mit Gleichspannung beaufschlagbare Eingangsklemmen mit einer Drossel verbindet, der zwei parallel zueinanderliegende Reihenschaltungen, bestehend aus jeweils einem steuerbaren Schalter und wenigstens einem Teil der Primärwicklung eines Übertragers nachgeschaltet sind, wobei die Drossel und die beiden Reihenschaltungen von einer Freilaufdiode überbrückt sind und wobei der Übertrager wenigstens zwei Sekundärwicklungen besitzt und jede Sekundärwicklung über einen Gleichrichter jeweils einen Glättungskondensator speist, mit dessen Belägen Ausgangsklemmen verbunden sind, an denen jeweils eine der Gleichspannungen ansteht, dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennte Übertrager (7, 8) mit jeweils wenigstens zwei Sekundärwicklungen (7b, 7c; 8b, 8c) angeordnet sind, daß jede Reihenschaltung (5, 6) nur eine Primärwicklung (7a, 8a) eines der Übertrager aufweist und daß jeder Glättungskondensator (16, 17) mit einer Sekundärwicklung (7b, 8b; 7c, 8c) jedes Übertragers über einen Gleichrichter (12 bis 15) verbunden ist.Clocked power supply, especially for the delivery of several stabilized ones DC voltages with a controllable switch, the input terminals that can be charged with DC voltage with a The choke connects two parallel series circuits, each consisting of a controllable switch and at least part of the primary winding of a transformer are connected downstream, the choke and the two series connections are bridged by a freewheeling diode and wherein the transformer has at least two secondary windings and each secondary winding feeds a smoothing capacitor via a rectifier, with its linings output terminals are connected to each of which one of the DC voltages is present, characterized in that two separate transformers (7, 8) each with at least two secondary windings (7b, 7c; 8b, 8c) are arranged that each series connection (5, 6) only a primary winding (7a, 8a) of one of the transformers and that each smoothing capacitor (16, 17) with a secondary winding (7b, 8b; 7c, 8c) of each transformer is connected via a rectifier (12 to 15). 709885/0240709885/0240 ORlGiHAL IHSPECTEOORlGiHAL IHSPECTEO
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