DE2836325A1

DE2836325A1 - AC=DC smoothing and rectification circuit - has smoothing capacitor connected to decoupling capacitor to derive AC low voltage supply from ripple in rectified DC supply

Info

Publication number: DE2836325A1
Application number: DE19782836325
Authority: DE
Inventors: Ahmed Habasch; Franz Dipl Ing Dr Maurer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-08-19
Filing date: 1978-08-19
Publication date: 1980-02-28

Abstract

The circuit finds application where an AC supply has to be rectified, and where an additional low voltage supply is also required. Use is made of the ripple on the rectified supply. The smoothing capacitor (16) circuit is connected to a decoupling capacitor (22), and the ripple appears as an AC supply across any load connected to it. For example the low voltage supply can be rectified (23), voltage limited (27), and smoothed (26) to provide a DC power supply for electronic circuits.

Description

Vorrichtung zur Erzeugung einer Niederspannung ausDevice for generating a low voltage

einer höheren Spannung mit Wechselspannungsanteil Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Niederspannung aus einer höheren Spannung mit Wechselspannungsanteil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Solche Vorrichtungen sind allgemein verbreitet und z.B. aus "Electronics" 37:28, S. 63, bekannt. Diese auch als Netzteile bezeichneten Vorrichtungen verwenden zum Heruntersetzen der Spannung entweder einen Transformator oder einen Spannungsteiler. Der Transformator hat den Nachteil, voluminös, schwer und teuer zu sein5 während bei einem Spannungsteiler, insbesondere bei starker Herabsetzung der Spannung und hohem Strom eine große Verlustleistung entsteht, die als Wärme abgeführt werden muß. Die dabei für hohe Leistungen ausgelegten Widerstände sind ebenfalls teuer.a higher voltage with an alternating voltage component state of the art The invention is based on a device for generating a low voltage from a higher voltage with an alternating voltage component according to the preamble of the main claim. Such devices are widely used and, for example, from "Electronics" 37:28, P. 63, known. These devices, also known as power supplies, are used for Stepping down the voltage using either a transformer or a voltage divider. The transformer has the disadvantage of being bulky, heavy and expensive5 while with a voltage divider, especially when the voltage is greatly reduced and high current generates a large amount of power loss, which is dissipated as heat got to. The resistors designed for high power are also expensive.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine kostengünstige und einfache Ausführung mit einen guten Wirkungsgrad erreicht werden kann. Ein einziger, zusätzlicher Kondensator tritt an die Stelle eines Transformators oder eines Spannungsteilers. Dieser Kondensator kann vorteilhaft als Teilkapazität eines Kondensators realisiert werden, dessen zweite Teilkapazität durch den ohnehin vorhandenen Glättungskondensator gebildet wird.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that an inexpensive and simple design with good efficiency can be achieved. A single, additional capacitor takes the place of a transformer or a voltage divider. This capacitor can advantageously be implemented as a partial capacitance of a capacitor whose second partial capacitance is due to the smoothing capacitor that is already present is formed.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Parallelschaltung eines hochohmigen Widerstands zum als Kondensator ausgebildeten Koppelglied, wodurch eine Niederspannungsversorgung auch dann aufrechterhalten wird, wenn die Last abgeschaltet ist.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the device specified in the main claim possible. It is particularly advantageous to connect a high-resistance resistor in parallel to the coupling element designed as a capacitor, creating a low-voltage supply is maintained even when the load is switched off.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schaltungsmäßige Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels und Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the following description explained in more detail. 1 shows a circuit configuration of an exemplary embodiment and FIG. 2 is a diagram for explaining the mode of operation.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels An zwei Klemmen 10 11 liegt eine höhere Versorgungswechselspannung an, z.B. eine Spannungen von 220 olt Diese beiden Klemmen 10, 11 sind mit dem Eingang einer aus vier Gleichrichterdioden 12 bis 15 gebildeten Gleichrichter-Brückenschaltung verbunden, deren Ausgänge über einen Glättungskondensator 16 miteinander verbunden sind.Description of the exemplary embodiment At two terminals 10 11 is located a higher AC supply voltage, e.g. a voltage of 220 olt This Both terminals 10, 11 are connected to the input of one of four rectifier diodes 12 connected to 15 formed rectifier bridge circuit, the outputs of which via a smoothing capacitor 16 are connected to each other.

Die am Glättungskondensator 16 anliegende hohe Versorgungsgleichspannung speist über zwei Klemmen 17, 18 als Verbraucher einen Frequenzsteller mit einer elektronischen Steuervorrichtung 19 zur Steuerung eines elektrischen Motors 20. Solche Anordnungen 19, 20 sind in vielen Ausführungsformen verbreitet und z.B. aus der DE-AS 2 101 937 bekannt.The high DC supply voltage applied to the smoothing capacitor 16 feeds a frequency controller with one via two terminals 17, 18 as a consumer electronic control device 19 for controlling an electric motor 20. Such arrangements 19, 20 are common in many embodiments and e.g. from DE-AS 2 101 937 known.

Eine Vorrichtung 21 dient der Versorgung der im Frequenzsteller 19 enthaltenen elektronischen Bauelemente mit einer niederen Gleichspannung. Darin ist der nicht mit Nasse verbundene Anschluß des Glättungskondensators 16 über die Reihenschaltung eines Kondensators 22 mit einer Diode 23 an eie Ausgangsklemme 24 angeschlossen. Die niedere Ausgangs-Gleichspannung liegt zwischen den Klemmen 24 und 18 und ist der Elektronik des Frequenzstellers 19 zugeführt. Parallel zum Kondensator 22 ist ein hochohmiger Widerstand 25 von z.B. 200 k0hm geschaltet. Die Ausgangsklemmen 24, 18 sind sowohl über einen Sondensator 26, wie auch über eine Z-Diode 27 miteinander verbunden. Der vom Kondensator 16 abgewandte Anschluß des Kondensators 22 ist über eine Diode 28 an Masse angeschlossen.A device 21 is used to supply the frequency regulator 19 Included electronic components with a low DC voltage. In this is the non-wet connection of the smoothing capacitor 16 via the Series connection of a capacitor 22 with a diode 23 to an output terminal 24 connected. The lower DC output voltage is between terminals 24 and 18 and is fed to the electronics of the frequency controller 19. In parallel with the capacitor 22 a high-ohmic resistor 25 of e.g. 200 kΩ is connected. The output terminals 24, 18 are both via a probe 26 and via a Zener diode 27 connected with each other. The terminal of the capacitor facing away from the capacitor 16 22 is connected to ground via a diode 28.

Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels soll im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Diagramms erläutert werden. Die an den Klemmen 10, 11 anliegende Wechselspannung wird durch die Brückenschaltung 12 bis 15 gleichgerichtet und durch den Glättungskondensator 16 geglättet. Am Kondensator 16 liegt somit eine Gleichspannung U16 an, die in Abhängigkeit des Kapazitätswerts des Kondensators 16 und der an den Klemmen 17, 18 liegenden Last eine gewisse Welligkeit aufweist. Die Niederspannung von z.B. 15 Volt wird aus der Welligkeit der am Kondensator 16 anliegenden Spannung gewonnen. Hierzu wird der Wechselspannungsanteil über den Kondensator 22 verlustfrei ausgekoppelt, durch die Diode 23 gleichgerichtet und schließlich durch den Kondensator 26 erneut geglättet. Die Diode 28 dient dabei als Rückspeisediode, um eine ständige Aufladung des Kondensators 22 zu vermeiden. Die Z-Diode 27 begrenzt die Ausgangsspannung und dient daher der Spannungsstabilisierung. Anstelle dieser Spannungsstabilisierung kann natürlich jede andere, bekannte Spannungsstabilisierungsschaltung Verwendung finden. Der hochohmige Widerstand 25 lädt den Kondensator 26 nach, wenn die am Kondensator 16 anliegende Spannung infolge abgeschalteter Last keine Welligkeit mehr aufweist. Dadurch ist eine weitere Versorgung der elektronischen Bauteie im Frequenzsteller 19 gewährleistet.The mode of operation of the embodiment shown in FIG. 1 is to be explained below with reference to the diagram shown in FIG. The alternating voltage applied to terminals 10, 11 is generated by the bridge circuit 12 to 15 rectified and smoothed by the smoothing capacitor 16. On the capacitor 16 there is thus a direct voltage U16, which depends on the capacitance value of the capacitor 16 and the load applied to the terminals 17, 18 have a certain ripple having. The low voltage of e.g. 15 volts is made up of the ripple on the capacitor 16 applied voltage gained. For this purpose, the alternating voltage component is calculated via the Capacitor 22 is decoupled without loss, rectified by the diode 23 and finally smoothed again by the capacitor 26. The diode 28 is used here as a feedback diode in order to avoid constant charging of the capacitor 22. The Zener diode 27 limits the output voltage and is therefore used to stabilize the voltage. Instead of this voltage stabilization, any other known voltage stabilization circuit can of course be used Find use. The high-resistance resistor 25 charges the capacitor 26 when the voltage applied to the capacitor 16 due to the switched-off load no ripple has more. This provides a further supply of the electronic components Frequency regulator 19 guaranteed.

Obwohl die Schaltung besonders zur Stromversorgung einer elektronischen Steuerung für einen Motor geeignet ist, die neben einer niederen auch eine hohe Versorgungs-Gleichspannung benötigt, ist die Schaltung außerdem zur Niederspannungsversorgung beliebiger Vorrichtungen geeignet, vorzugsweise dann, wenn aus Kostengründen oder Platzgründen auf einen Transformator verzichtet werden soll.Although the circuit is specially designed to power an electronic Control for a motor is suitable, which in addition to a low also a high DC supply voltage the circuit is needed as well suitable for the low voltage supply of any device, preferably then, if a transformer is not used for reasons of cost or space target.

Claims

Claims 0 device for generating a low voltage from a higher voltage with AC voltage component, with a rectifier arrangement for Rectification of this alternating voltage and with a smoothing capacitor, thereby characterized in that the remaining one causing a ripple on the smoothing capacitor Alternating voltage component is used as a low voltage by adding this alternating voltage component is decoupled via a coupling member (22).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the coupling member is designed as a capacitor (22) between a low-voltage output terminal (24) and the smoothing capacitor (16) is connected.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the capacitor (22) used as a coupling element via a feedback diode (28) Ground is connected.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that to generate a low DC voltage, the decoupled voltage of a Rectifier arrangement (23) with a smoothing device (26) is supplied.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that a Zener diode arrangement for voltage limitation and / or voltage stabilization (27) is provided.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that parallel to the capacitor used as a coupling element (22) is a high-resistance capacitor Resistor (25) is connected.