DE2823437C2 - Getaktetes Netzgerät - Google Patents

Getaktetes Netzgerät

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DE2823437C2 DE19782823437 DE2823437A DE2823437C2 DE 2823437 C2 DE2823437 C2 DE 2823437C2 DE 19782823437 DE19782823437 DE 19782823437 DE 2823437 A DE2823437 A DE 2823437A DE 2823437 C2 DE2823437 C2 DE 2823437C2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/125Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M3/135Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M3/137Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein getaktetes Netzgerät mit Eingangsklemmen, die mit einer Gleichspannung beaufschlagt sind, und denen ein steuerbarer Schalter und ein mit einer Freilaufdiode überbrückter Tiefpaß mit einer Längsdrossel nachgeschaltet sind, wobei der Tiefpaß mit Ausgangsklemmen verbunden ist sowie mit einem Regelkreis, dessen Regelgröße die Ausgangsspannung des Tiefpasses ist, dessen Stellgröße dem steuerbaren Schalter zugeführt ist und der einen Spannungsregler mit der Ausgangsspannung des Tiefpasses als Istwert und einen Stromregler mit einer dem so Strom durch die Längsdrossel proportionalen Hilfsregelgröße enthält.
Ein derartiges Netzgerät ist aus der US-PS 39 31 566 bekannt. Dabei sind einem steuerbaren Schalter zwei jeweils aus einer Drossel und einem Kondensator bestehende Tiefpässe nachgeschaltet. Die Ausgangsspannung des Netzgerätes wird in einem Spannungsverstärker mit einer Referenzspannung verglichen, wobei der Ausgang des Spannungsverstärkers über eine Diode mit einem den steuerbaren Schalter ansteuernden bo Pulsmodulator verbunden ist. An der Drossel des zweiten Tiefpasses ist ein magnetfeldabhängiger Widerstand angeordnet, der über einen Strombegrenzungsverstärker und einen Widerstand ebenfalls mit dem Pulsmodulator verbunden ist. Damit wird der Ausgangsstrom der Schaltung begrenzt. Durch die Zusammenschaltung des Strombegrenzungsverstärkers und des Spannungsverstärkers über einen Widerstand und eine Diode wird erreicht, daß die Ausgangsspannung des Strombegrenzungsverstärkers erst wirksam wird, wenn diese die Ausgangsspannung des Spannungsverstärkers übersteigt Es wird also zunächst unabhängig vom Stroia die Ausgangsspannung auf einen konstanten Wert geregelt Erst wenn der Strom durch die Drossel des zweiten Tiefpasses einen Grenzwert überschreitet wird die Spannungsregelung durch die Stromregelung über Gen Strombegrenzungsverstärker abgelöst Dadurch treten zwei voneinander unabhängige, sich ablösende Regelvorgänge auf, wobei beide Regler direkt auf den Pulsmodulator einwirken. Eine schnelle und stabile Regelung auch bei lückendem Betrieb ist damit jedoch nicht erreichbar.
Ferner ist aus der DE-OS 26 25 036 ein Netzgerät bekannt bei dem als Tiefpaß ein i-C-Filter zur Glättung bzw. Mittelwertbildung der Ausgangsspannung eingesetzt ist Es tritt das Problem auf, daß ein solcher Tiefpaß eine Verzögerung zweiter Ordnung und damit eine Phasenverschiebung von —180° el. besitzt Wegen dieser Phasenverschiebung ist mit einem einfachen Regelkreis eine schnelle und stabile Regelung nur bedingt zu verwirklichen. Dieses Problem wird nach der genannten DE-OS 26 25 036 dadurch gelöst, daß ein vermaschter Regelkreis eingesetzt wird, dem als Hilfsregelgröße die Eingangsspannung des Tiefpasses so zugeführt ist, daß die Gesamtwirkung einem proportional-differentiellen Regler entspricht Eingangsseitige Störgrößen werden dabei vor dem Tiefpaß erfaßt und in einem gesonderten Spannungs-Hilfsregelkreis ausgeregelt. Durch das Zusammenwirken des überlagerten Spannungs-Regelkreises und des unterlagerten Spannungs-Regelkreises wird im vermaschten Regelkreis ein Vorhalt erreicht womit die Phasenverschiebung von —180° el. des Tiefpasses teilweise kompensiert wird. Das gilt jedoch nur für den nichtlückenden Betrieb. Der vermaschte Regelkreis muß für den Normalbetrieb, also den nichtlückenden Betrieb, dimensioniert werden. Sobald das getaktete Netzgerät in den lückenden Bereich kommt, ändern sich die Verhältnisse ind er Regelstreckt·, vor allem weil die Wirkung der Induktivität im lückenden Betrieb teilweise wegfällt und sich damit die Phasenverschiebung und die Zeitkonstanten in der Regelstrecke ändern. Der vermaschte Regelkreis ist für diesen Betrieb falsch dimensioniert und daher nicht stabil. Da das bekannte Netzgerät also nur im nichtlückenden Betrieb arbeiten kann, muß es entweder eine relativ große Drossel oder eine große Grundlast mit entsprechend hohen Verlusten aufweisen. Beim bekannten Netzgerät können nicht mehrere parallel geschaltet werden, da beim Parallelschalten von Netzgeräten aus noch zu erläuternden Gründen wenigstens ein Netzgerät im lückenden Betrieb arbeitet.
Weiterhin ist es auch aus »Kleines Handbuch technischer Regelvorgänge«, W. Oppelt (1972), Seiten 509 bis 514 bekannt, ein schnelles und stabiles Regelverhalten durch einen unterlagerten Hilfsregelkreis zu erzielen, wobei eingangsseitige Störgrößen durch einen gesonderten, geschlossenen Hilfsregelkreis ausgeregelt werden. Dimensionierungsregeln hierzu können Fröhr/Orttenburger: »Einführung in die elektronische Regelungstechnik«, Siemens AG, 4. Auflage. 1976, Seiten 242 bis 247 und Seiten 277 bis 281 entnommen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Netzgerät der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß es auch im lückenden Betrieb schnell und stabil geregelt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst daß der Stromregler dem Spannungsregler unterlagert ist, wobei der Ausgangswert des Spannungsreglers zusammen mit der Hilfsregelgröße dem Stromregler zugeführt ist, dessen Ausgangswert die Stellgröße ist und wobei der Stromregler so dimensioniert ist, daß der Hilfsregelkreis mit Stromregler, Längsdrossel und steuerbarem Schalter das Verhalten einer Regelstrecke mit gegenüber den Zeitkonstanten des Tiefpasses vernachlässigbar kleiner Zeitkonstante aufweist
Durch den Einsatz eines unterlagerten Stromreglers in der angegebenen Dimensionierung wird erreicht daß die durch die Induktivität gegebene große Zeitkonstante eliminiert und durch eine vernachlässigbar kleine Zeitkonstante ersetzt wird. Der übergeordnete Spannungsregler muß dann nur noch für eine Zeitkonstante, nämlich die Zeitkonstante der Kapazität des Tiefpasses di.nensioniert werden. Da der Spannungsregler eine Regelstrecke mit nur einer großen Zeitkonstante auszuregeln hat, ist der gesamte Regelkreis sehr schnell und stabil. Da die Wirkung der Induktivität durch den Stromregelkreis kompensier; wird, tritt auch dann keine Beeinflussung des Spannungsregelkreises auf, wenn im lückenden Betrieb die Wirkung der Induktivität wegfällt. Damit bleibt die Stabilität des Regelkreises auch im lückenden Betrieb erhalten. Das erfindungsgemäße Netzgerät ist daher parallelschaltbar und kommt mit einer kleinen Drossel bzw. mit einer kleinen Grundlast aus.
Der Ausgangswert des Spannungsreglers kann auf einen Maximalwert begrenzt sein. Da der Ausgangswert des Spannungsreglers gleichzeitig der Sollwert für den unterlagerten Stromregler ist, erreicht man mit dieser Maßnahme eine wirkungsvolle Strombegrenzung mit sehr geringem Aufwand.
Der Ausgangswert des Spannungsreglers kann auf einen Minimalwert begrenzt sein. Dadurch ist auch der Strom auf einen Minimalwert begrenzt. Damit wird verhindert, daß bei Parallelschaltung von Netzgeräten das Netzgerät mit der höheren Ausgangsspannung den gesamten Strom übernimmt.
Das erfindungsgemäße Netzgerät wird im folgenden beispielhaft anhand der F i g. 1 bis 7 erläutert.
F i g. 1 zeigt zur Erläuterung der Problemstellung das schematische Schaltbild eines bekannten Netzgeräts nach dem Durchflußwandler-Prinzip. Das Netzgerät enthält zur galvanischen Trennung einen W?ndler 1. Die Primärwicklung la des Wandlers I ist über einen Transistor Tr und Eingangsklemmen 2 mit einer Gleichspannungsquelle Ue" verbunden. Der Transistor Tr wird von einer Ansteuereinrichtung 6 mit periodischen Rechteckimpulsen P angesteuert. Die Sekundärwicklung Xb ist über einen Thyristor Thy als steuerbaren Schalter und ein LC-Glied mit den Ausgangsklemmen 7 verbunden. Das LC-Glied besteht aus einer in Serie zum Thyristor Thy liegenden Drossel L mit ihrem Ersatzwiderstand /?/. und einem parallel zu den Ausgangsklemmen 7 liegenden Kondensator C mit seinem Serien-Ersatzwiderstand Rc- Das LC-Glied ist mit einer Freilaufdiode D\ überbrückt. An die Ausgangsklemmen 7 ist der Lastwiderstand R angeschlossen, und parallel zu den Ausgangsklemmen 7 liegt ein Grandlastwiderstand Rc. Der Wandler 1 weist eine dritte Wicklung Ic auf. die über eine Diode D2 mit der Gleichspannungsquelle i\" verbunden ist und Spannungsspitzen beim Abschalten des Transistors Tr verhindert. Die an der Sekundärwicklung \b anstehende Spannung ist mit U1', die an der l'reilaufdiode Di anstehende Spannung mit Ue, die an den Ausgangsklemmen 7 anstehende Spannung mit Ua, der durch die Drossel L fließende Strom mit /e und der durch den Lastwiderstand R und den Grundlastwiderstand Rc fließende Strom mit I„
~> bezeichnet
Der Transistor Tr wird von der Ansteuereinheit 6 mit einer festen Frequenz und einem festen Taktverhältnis angesteuert F i g. 2 zeigt diese Ansteuerimpulse P in Zusammenhang mit dem daraus resultierenden Strom Ic
w durch die Drossel L Dabei ist der Strom Ie einmal für einen geringen Lastwiderstand R und einen daraus resultierenden hohen Strommittelwert Ie, und einmal für einen hohen Lastwiderstand R und einen daraus resultierenden kleinen Strommittelwert Ic2 gezeichnet Die Strommittelwerte sind in Fig.2 gestrichelt gezeichnet. Der Thyristor Thy wird dabei im ungesteuerten, leitenden Zustand betrieben. Der Strom /c steigt während der Einschaltphase des Transistors an und fällt während der Ausschaltphase wieder ab. Wie F i g. 2 zeigt, fließt bei hohem Lastwiderstand R nicht ständig ein Strom Ic durch die Drossel L, d. h. der Strom /c lückt in diesem Fall. Ein Lücken des Stroms lc tritt auch dann auf, wenn man bei konstantem Lastwiderstand R die Induktivität der Drossel L verringert. Um
2ϊ den lückenden Betrieb im Leerlauf zu verhindern, muß man also entweder einen kleinen Grundlastwiderstand Rc oder eine relativ große Drossel L vorsehen.
F i g. 3 zeigt ebenfalls zur Klarstellung des Problems das Blockschaltbild des ungeregelten Netzgeräts nach
jo F i g. 1. Dabei wurde die bei üblichen Netzgeräten stets erfüllte Annahme gemacht, daß die Taktfrequenz der Ansteuereinheit 6 viel höher als die Zeitkonstante des Z-C-Glieds ist. Die Totzeit des Thyristors Thy wird in Fig.3 mit T, bezeichnet. Das Z-C-Güed ist eine lineare Strecke zweiter Ordnung und wird somit durch zwei Integratoren dargestellt. Wegen· der Rückkopplung von der Ausgangsspannung Ua auf den Eingang des Z-C-Glieds über zwei Integratoren mit großen Zeitkonstanten ist mit einem einfachen Regelkreis eine schnelle
■»ο und stabile Regelung kaum zu verwirklichen. Ein einfacher Regelkreis muß für die beiden Integratoren mit den beiden Zeitkonstanten dimensioniert werden. Dabei tritt aber das Problem auf, daß bei lückendem Strom Ic während der Lück/eit die Wirkung der
•*5 Induktivität und damit eines Integrators wegfällt. Für diesen Fall ist aber dann der Regelkreis falsch dimensioniert und wird unstabil. Bei herkömmlichen Netzgeräten muß man also den lückenden Betrieb verhindern. Das geschieht im allgemeinen dadurch, daß
5(i man einen Grundlastwiderstand vorsieht, der auch ohne äußere Belastung einen ausreichend hohen Mittelwert des Stroms durch die Drossel L verurspcht. Um den lückenden Betrieb zu verhindern, muß man entweder diesen Grundlastwiderstand relativ klein machen und die damit verbundenen hohen Verluste in Kauf nehmen, oder die Induktivität der Drossel L sehr groß machen und damit eine sehr große und entsprechend teuere Drossel einsetzen. Trotz dieser Maßnahmen tritt aber das Problem auf, daß bei Parallelschaltung von Netzgeräten das Netzgerät mit der höheren Ausgangsspannung den gesamten Strom auch durch den Grundlastwiderstand des zweiten Netzgeräts übernimint. Da das Netzgerät mit der niedrigen Ausgangsspannung also keinen Strom liefert und damit voll im t>5 lückenden Bereich arbeitet, wird dessen Regelung instabil. Herkömmliche Netzgeräte sind daher ohne besondere Maßnahmen im Leistungsteil nicht parallelschaltbar.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die Regelung eines Netzgerätes so auszugestalten, daß sie schnell ist und auch im lückenden Betrieb stabil arbeitet, kann dadurch gelöst werden, daß man die Wirkung eines in der Regelstrecke liegenden Integrators, nämlich der Induktivität L mit einem unterlagerten Regelkreis soweit wie möglich eliminiert. Der überlagerte Regelkreis hat dann lediglich eine Regelstrecke mit einem Integrator auszuregeln, wobei Schnelligkeit und Stabilität einfach zu erreichen sind.
F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Netzgeräts. Dabei wird die Ausgangsspannung U1 mit einer Referenzspannung Urci verglichen und einem Spannungsregler RG\ zugeführt. Dem Spannungsregler RC-, ist ein Stromregler RC2 unterlage«. Dem Stromregler RG2 wird der mit einem Widerstand R\ erfaßte Strom Ie durch die Drossel L als Istwert und der Ausgangswert des Spannungsreglers RG\ als Sollwert zugeführt. Der als Sollwert für den Stromregler RG2 dienende Ausgangswert des Spannungsreglers RG\ kann in einer Begrenzungsschaltung B zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert begrenzt werden. Das Ausgangssignal des Stromreglers RGi wirkt über eine Steuereinheit auf den Thyristor Thy, der nach einer Totzeit Tt die an der Drossel L anstehende Spannung Uc beeinflußt. Die in F i g. 4 auftretenden Größen sind wie folgt definiert:
TB = C(R + Rc) Tc = CRC V8 = R
Fig.5 zeigt das vereinfachte Schaltbild des erfindungsgemäßen Netzgeräts. Dieses Schaltbild entspricht im Leistungsteil der Fig. 1, wobei Wandler und Taktgenerator weggelassen wurden, um die Übersichtlichkeit zu wahren, und in Serie zur Drossel L ein kleiner Widerstand R\ zur Stromerfassung eingefügt ist. Die Ausgangsspannung U, wird über einen Widerstand R2 abgegriffen und mit einer über einen Widerstand R3 zugeführten Referenzspannung Urer verglichen. Die Differenz wird auf den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 8 geführt. Der Operationsverstärker 8 ist mit einem flC-Glied RyC7 beschaltet und dient als proportional-integral wirkender Spannungsregler RCu Der Ausgangswert des Operationsverstärkers 8 wird über einen Widerstand RA einer Begrenzungsschaltung B zugeführt, die aus den Dioden D 3 und D 4 besteht, die mit den Spannungen Umin bzw. Umax verbunden sind. Der Ausgangswert des Operationsverstärkers 8 wird damit zwischen den Spannungen Umin und Umax begrenzt Das so gewonnene Signal wird im Inverter 10 invertiert und über einen
Widerstand R 5 mit dem Stromistwert verglichen, der über einen Serienwiderstand R] mitderStrommeßschallung M abgegriffen und über einen Widerstand R 6 dem Vergleichspunkt zugeführt wird. Die Differenz zwischen beiden Größen wird dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 9 zugeführt. Der Operationsverstärker 9 ist mit einem RC-GWed RgCg beschaltet, und dient als proportional-integral-wirkender Stromregler RG2. Das Ausgangssignal des Stromreglers RG2 wirkt auf die Ansteuerung des Thyristors Thy als Stellglied. Zur Vereinfachung werden die Widerstandswerte von R2, Ri, /?5, R6 so gewählt, daß
R2 = Ry, Rs = Rt,
Mit der in Fi g. 5 angegebenen Schaltung ergibt sich folgender Frequenzgang Fst für den Stromregler RG2:
wobei
und
C.
ίο sowie folgender Frequenzgang FSPVut den Spannungsregler AG1:
r _ ι/ (J + PTn)
wobei
Vn =
40 und
Für den Strommeßreis wird folgender Frequenzgang angesetzt:
50 Damit ergibt sich für die Schaltung nach F i g. 5 für den nichtlückenden Betrieb das Blockschaltbild nach Fig. 6.
Die in F i g. 6 gestrichelt gezeichnete Rückkopplungs-
schleife 5 der Ausgangsspannung U2 auf die Drossel L kann für die dynamische Betrachtung vernachlässigt werden, da sie gegenüber dem Stromregelkreis II sehr langsam ist Der Frequenzgang Foil des offenen Stromregelkreises mit Stromregler RG2, Thyristor Thy,
Drossel L und Strommeßkreis Mist dann
rPT, (l+pTA)
Die Zeitkonstante 7", des Strommeßkreises und die Totzeit T, sind wesentlich kleiner als die Zeitkonstante ΤΛ der Drossel L und können daher zu einer Ersatzzeitkonstante α zusammengefaßt werden:
ο = 7", + T,
Damit ergibt sich in obiger Formel:
FoW(p) = VR
(\+pTR) VA ■ k,
{\+pTA) (\+pa)
VR und TR werden nun nach dem Betragsoptimum festgelegt. Damit ergibt sich für VR und TR:
2 V. ■ k, ■ η
15
TK = TA
20
Wenn z. B. die Drossel L eine Induktivität von 160 μΗ und eine Zeitkonstante von 4 ms aufweist, sowie bei typischen Werten für den Strommeßkreis ergibt sich für
VR = 16 und TR = 4 ms
Der Ersatzfrequenzgang Feh des geschlossenen Stromregelkreises II ist dann
25
30
Für Teii ergibt sich typischerweise ein Wert von 50 με.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild, in dem der unterlagerte Stromregelkreis Il mit der oben angegebenen Dimensionierung wie abgeleitet durch eine Ersatz-Zeitkonstante 77-n ersetzt wurde.
Ein Vergleich der Fig. 7 mit den Fig. 3 und 4 zeigt deutlich, daß es mit dem unterlagerten Stromregelkreis II in der angegebenen Dimensionierung gelungen ist, die in der Regelstrecke liegende große Zeitkonstante TA der Drossel L durch die kleine Zeitkonstante Tt n des geschlossenen unterlagerten Stromregelkreises zu ersetzen.
Während die Zeitkonstante TA z. B. typischerweise bei 4 ms liegt, weist Teu typischerweise einen Wert von nur 50 \is auf. Damit wurde erreicht, daß der überlagerte Spannungsregelkreis eine Regelstrecke mit nur einer großen Zeitkonstante, nämlich der Zeitkonstanten des Kondensators C auszuregeln hat. Diese Regelung kann jedoch auf einfache Weise so dimensioniert werden, daß sie schnell und stabil ist.
Wie bereits erwähnt, wird bei lückendem Betrieb, also bei Unterbrechung des Stroms durch die Drossel L, die Zeitkonstante Ta der Drossel L unwirksam. Da sich das für den Spannungsregelkreis III jedoch nicht wie bei herkömmlichen Regelungen im Wegfall einer großen Zeitkonstante äußert, bleibt der Spannungsregelkreis auch im lückenden Betrieb stabil. Auch der unterlagerte Stromregelkreis Il wird im lückenden Betrieb nicht unstabil, da er im Gegensatz zu herkömmlichen Reglern nur eine Zeitkonstante auszuregeln hat und damit einfach so dimensioniert werden kann, daß er auch bei Wegfall der einen Zeitkonstante stabil bleibt.
Versuche haben diese theoretischen Überlegungen bestätigt. Es wurde festgestellt, daß das erfindungsgemäße Netzgerät auch im lückenden Betrieb stabil bleibt. Um ein ruhigeres Regelverhalten zu erreichen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, eine kleine Grundlast vorzusehen, die so dimensioniert ist. daß die Lückzeit pro Periode etwa viermal so lang ist wie die Zeit der Stromführung der Drossel L. Gegenüber herkömmlichen Netzgeräten kann man damit entweder den Grundlastwiderstand um den Faktor 3 erhöhen und damit die entsprechenden Verluste verringern, oder die Induktivität der Drossel L um den Faktor 3 verkleinern und damit das Netzgerät kleiner und preisgünstiger bauen.
Da das besprochene Netzgerät auch im lückenden Bereich stabil bleibt, kann man mehrere Netzgeräte parallelschalten. Um die Stromverteilung zu verbessern, hat es sich in diesem Fall als zweckmäßig herausgestellt, das Netzgerät mit einer Minimalstrombegrenzung zu versehen. Das wird nach F i g. 5 ohne besonderen Aufwand dadurch erreicht, daß man das Ausgangssignal des Spannungsreglers RC], das zugleich der Sollwert füden Stromregler RC2 ist, über eine Diode D 3 mit eine,-Spannung Umin verbindet und damit auf einen Minimalwert begrenzt. Bei Parallelschaltung mehrerer Netzgeräte liefert damit jedes Netzgerät einen bestimmten Mindeststrom und kommt damit nicht voll in den lückenden Bereich.
In vielen Fällen ist es erwünscht, den Ausgangsstrom des Netzgeräts auf einen Maximalwert zu begrenzen. Nach Fig. 5 wird dies auf einfache Weise dadurch erreicht, daß man den Ausgang des Spannungsreglers RCi über eine Diode D 4 mit einer Spannung Umax verbindet. Das Ausgangssignal des Spannungsreglers und damit der Sollwert des Stronireglers und damit auch der Ausgangsstrom wird dadurch auf einen Maximalwert begrenzt.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Regelung des erfindungsgemäßen Netzgeräts schnell und stabil ist. Das Netzgerät kann auch im lückenden Bereich betrieben werden und kann daher eine wesentlich kleinere Drossel bzw. einen wesentlich größeren Grundlastwiderstand als herkömmliche Netzgeräte aufweisen. Auch die Parallelschaltung mehrerer Netzgeräte ist ohne besondere Maßnahmen im Leistungsteil möglich.
Ferner kann auf einfache Weise eine Minimalstrombegrenzung für die Parallelschaltung sowie eine Maximalstrombegrenzung zum Schutz des Netzgeräts realisiert werden. Der zusätzliche Aufwand für die Regelung des erfindungsgemäßen Netzgeräts ist gegenüber Netzgeräten mit einfacher Regelung sehr gering, da auch diese Netzgeräte im allgemeinen bereits einen; Strommeßkreis zur Maximalstrombegrenzung aufweisen und somit praktisch keine zusätzlichen Bauelemente eingesetzt werden müssen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Getaktetes Netzgerät mit Eingangsklemmen, die mit einer Gleichspannung beaufschlagt sind, und denen ein steuerbarer Schalter und ein mit einer Freilaufdiode überbrückter Tiefpaß mit einer Längsdrossel nachgeschaltet sind, wobei der Tiefpaß mit Ausgangsklemmen verbunden ist sowie mit einem Regelkreis, dessen Regelgröße die Ausgangsspannung des Tiefpasses ist, dessen Stellgröße dem steuerbaren Schalter zugeführt ist und der einen Spannungsregler mit der Ausgangsspannung des Tiefpasses als Istwert und einen Stromregler mit einer dem Strom durch die Längsdrossel proportionalen Hilfsregelgröße enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler (RG2) dem Spannungsregler (RG\) unterlagert ist wobei der Ausgangswert des Spannungsreglers (RG\) zusammen mit der Hilfsregelgröße (Ic) dem Stromregler (RGi) zugeführt ist, dessen Ausgangswert die Stellgröße ist und wobei der Stromregler (RG2) so dimensioniert ist, daß der Hilfsregelkreis (II) mit Stromregler (RG1), Längsdrossel (L) und steuerbarem Schalter (Thy) das Verhalten einer Regelstrecke mit gegenüber den Zeitkonstanten des Tiefpasses vernachlässigbar kleiner Zeitkonstante (Teii) aufweist.
2. Getaktetes Netzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswert des Spannungsreglers (RGx) auf einen Maximalwert (Um,x) begrenzt ist.
3. Getaktetes Netzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswert des Spannungsreglers (RG\) auf einen Minimalwert (Umin) begrenzt ist.
DE19782823437 1978-05-29 1978-05-29 Getaktetes Netzgerät Expired DE2823437C2 (de)

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