DE2907183A1

DE2907183A1 - Abschalteinrichtung fuer eine schaltbare energieversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE2907183A1
Application number: DE19792907183
Authority: DE
Inventors: Arman Vahe Dolikian
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1978-02-27
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1979-09-06
Also published as: NL7901560A; GB2015276A; JPS6212743B2; CA1127711A; AU529798B2; JPS54124214A; GB2015276B; AU4443279A

Description

Dipl.-Phys. O.E. Weber Patentanwalt

ο-β München π Hofbrunnstraße 47

Telefon: (089)7915050 Telegramm: monopolweber

M 1102

Motorola Inc. Patent Department

1303 East Algonquin Road Schaumburg, 111. 60196

USA

Abschalteinrichtung für eine schallbare Energieversorgungseinrichtung

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Die Erfindung betrifft allgemein eine elektrische Energie-Versorgungseinrichtung und bezieht sich insbesondere auf eine Abschalteinrichtung für eine abschaltoare Energievers orgung s e inri chtung.

AbschaIteinrichtungen für eine Energieversorgungseinrichtung sind in der Elektronik in vielfältiger Art bekannt. Solche Einrichtungen dienen dazu, einen fehlerhaften Zustand wie einen "Überstrom, eine Überspannung, eine Unterspannung, eine extreme Betriebstemperatur usw. festzustellen und die Arbeitsweise der Energieversorgungseinrichtung in Reaktion auf solche Fehler abzuschalten.

In einem speziellen Anwendungsfall ist eine Abschalteinrichtung für eine Energieversorgungseinrichtung in einer mobilen Datenendstelle erforderlich, welche auf eine niedrige oder zu niedrige Versorgungsspannung anspricht. In diesem Fall erfordert ein ordnungsgemäßer Betrieb der Datenendstelle, daß eine vorgegebene Spannung einem zentralen Mikroprozessor zugeführt wird. Sollte die Versorgungsspannung unter einen vorgegebenen Wert absinken, besteht die Gefahr, daß der Mikroprozessor zahlreiche Fehler erzeugt.

Bei der oben genannten mobilen Datenendstelle wird eine schaüflbare Energieversorgungseinrichtung verwendet. Bei einer derartigen Energieversorgungseinrichtung treibt ein gesteuerter Oszillator die Primärwicklung eines Transformators oder Übertragers. Die Versorgungsspannung wird von dessen Sekundärwicklung abgenommen, und "sie wird in geeigneter Weise gleichgerichtet und gefiltert. Ein Rückführsignal vom Ausgang der Energieversorgungseinrichtung wird mit einer stabilisierten Bezugsgleichspannung verglichen, um ein Fehlersignal zu erzeugen, welches dem steuerbaren Oszillator zugeführt wird. Das Fehlersignal bewirkt, daß entweder die Frequenz oder das Tastverhältnis

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verändert wird, und zwar in Abhängigkeit von dem Aufbau des Oszillators, so da 1 eine Veränderung in der V/eise herbeigeführt wird, daß die Ausgangsspannung auf einem gewünschten Pegel gehalten ist.

Bei bekannten Abschalteinrichtungen, die bei einer zu geringen Spannung die Versorgungsspannung abschalten, wird die Ausgangsspannung der Energieversorgungseinrichtung mit einer festen stabilen Bezugsspannung verglichen und es wird die Energieversorgung abgeschaltet, wenn die Ausgangsspannung eine vorgegebene Beziehung zu der Bezugsspannung aufweist. Die Schwierigkeit bei derartigen bekannten Abschaltsystemen besteht nicht nur darin, daß sie eine temperaturstabile und zeitstabile Bezugsspannung erfordern, sondern vielmehr auch darin, daß sie temperaturstabile und zeitstabile Bauelemente aufweisen müssen. Dadurch werden entsprechende bekannte Abschalteinrichtungen sehr kostspielig. Daher besteht eine Notwendigkeit, eine Abschalteinrichtung der oben näher genannten Art zu schaffen, welche zwar exakt arbeitet, jedoch zugleich preiswert ist, so daß sie insbesondere zur Abschaltung von schaftbaren Energieversorgungseinrichtungen geeignet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abschalteinrichtung für eine Energieversorgungseinrichtung der oben näher genannten Art zu schaffen, welche bei besonders exakter Arbeitsweise zugleich außerordentlich preiswert herstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe .dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

Gemäß der Erfindung wird somit eine AbschaIteinrichtung geschaffen, welche für die Verwendung bei einer schalt-

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"baren Energieversrgungseinrichtung geeignet ist und welche eine Ausgangsspannung liefert, die eine Funktion des Ausgangssignals eines gesteuerten Oszillators ist. Die ferfindungsgemäße Einrichtung weist eine Anordnung auf, welche die Arbeitsweise der Energieversorgungseinrichtung in Reaktion auf ein vorgegebenes Ausgangssignal vom gesteuerten Oszillator sperrt oder abschaltet. Es ist auch ein Merkmal der Erfindung, daß die Arbeitsweise der Energieversorgungseinrichtung gesperrt oder abgeschaltet wird, wenn der steuerbare Oszillator das Tastverhältnis seines Ausgangssignals in der Weise verändert, daß bei dem Versuch, die Ausgangsspannung zu halten, ein vorgegebenes Tastverhältnis im Ausgangssignal festgestellt wird.

Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß eine Abschaltzeitsteuerung verwendet werden kann, welche die Arbeitsweise der Energieversorgungseinrichtung während eines vorgegebenen Intervalls in Reaktion darauf sperrt oder abschaltet, daß ein vorgegebenes Ausgangssignal des gesteuerten Oszillators auftritt. Zusätzlich kann auch eine Eeustart-Zeitsteuerung vorgesehen sein, welche die Sperrschaltung während eines vorgegebenen Zeitintervalls außer Betrieb setzt, welches auf das vorgegebene Intervall der Abschaltseitsteuerung folgt, so daß die Energieversorgungseinrichtung die Möglichkeit bekommt, ihre Ausgangsspannung erneut aufzubauen.

Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß durch die Verwendung einer vollständig digitalen Schaltungsanordnung keine NotweidLgkeit besteht, besonders sbabile und sehr kosiEpielige Bauelemente zu verwenden.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches die Topologie einer abschaltbaren Energieversorgungseinrichtung in Kombination mit der erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung veranschaulicht,

Fig. 2 ein Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und

Fig. 5 eine Reihe von Vellenformen, welche die Arbeitsweise der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Einrichtungen veranschaulichen.

Die Figur Λ veranschaulicht in Form eines Blockschaltbildes eine erfindungsgemäße Abschalteinrichtung in Kombination mit einer abschaltbaren Energieversorgungseinrichtung, wie sie bei einer mobilen Datenendstelle verwendbar ist. Die Datenendstelle ist in einem Kraftfahrzeug angeordnet, und folglich wird die elektrische Energie von einer Batterie 10 im Kraftfahrzeug geliefert. Die Funktion der Energieversorgung seinrichtung besteht darin, eine zur Energieversorgung eines (nicht dargestellten) Mikroprozessors geeignete Gleichvorspannung B* zu liefern, da der Betrieb der Datenendstelle durch den Mikroprozessor gesteuert wird. Es ist eine Eigentümlichkeit eines Komputers, daß ein Abfall der angelegten Gleichvorspannung unter einen vorgegebenen Wert dazu führen kann, daß die Bauteile des digitalen Speichers ihren ordnungsgemäßen Betriebszustand verlieren, was dazu führt, daß eine mehr oder weniger große Störung eintritt. Somit ist es eine Aufgabe einer Abschalteinrichtung, einen derartigen Zustand zu ermitteln und den Betrieb der Energieversorgungseinrichtung zu sperren, so lange dieser Sustand anhält.

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Es wird von der Batterie 10 über einen Schalter 12 ein Regler 14 mit Spannung "versorgt» Der Regler 14, der mit einer entsprechenden Logik ausgestattet ist, kann herkömmlicher Bauart sein und erzeugt eine Ausgangs-Gleiehvorspannung V+, welche dazu verwendet wird, die Energieversorgungseinrichtung und die Abschalteinrichtung mit Spannung zu versorgen»

Die Energieversorgungseinrichtung ist eine schaltbare Energieversorgungseinrichtung und weist einen Hauptoszillator 20 auf, der an seinem Ausgang 20a ein Wechselspannungssignal fester Frequenz liefort. Die Taktfrequenz des Haupttaktgebers 20 wird in Signale aufgeteilt, die zwar gleiche Amplitude haben, jedoch eine PhasenverSchiebung von 180° aufweisen» Diese Phasenverschiebung wird in einem herkömmlichen Phasenspalter 22 durchgeführt, der auch als Phasentrenner zu bezeichnen ist ο Die nicht miteinander in Phase befindlichen Signale erscheinen an den Ausgängen 22a bzw. 22b des Phasenspalters. Diese Signale werden vom Phasenspaüsr 22 an die Treiberstufe 24 auf der Primärseite eines Transformators geführt. Der Transformatortreiber 24 entspricht einer in derartigen Schaltungen üblichen Ba\a?t und weist eine Verarbeitungsschaltung auf, um die Phasensignalspalter mit den Ausgangstransistoren zu verbinden, die ihrerseits mit der Primärwicklung 30a des Schalttransformators 30 verbunden sind. In der Treiberstufe 24 auf der Primärseite des Transformators ist ein AbschaIteingang 24a vorhanden, der dann, wenn er ein geeignetes Abschaltsignal empfängt, die Arbeitsweise der Energieversorgungseinrichtung sperrt bzw«, abschaltet. Weiterhin ist ein Tastverhältnis-Rückführeingang 24b vorhanden, der gemäß den nachfolgenden Erläuterungen auf ein Fehlersignal anspricht, um das Tastverhältnis des Pha senspaIter~Taktsignals zu verändern, so daß die Stromleitungszeit in vorgegebener Weise gesteuert wird, in welchsrdurch die Primärwicklung 30a des Transformators 30 Strom fließt.

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Die Sekundärwicklung 30b des Transformators 30 ist mit dem Eingang einer Ausgangsgleichrichter-und Filterschaltung 32 verbunden. Diese Schaltung ist herkömmlicher Bauart und dient dazu, das an der Sekundärwicklung 30b des Transformators auftretende Signal gleichzurichten und zu filtern. Dabei wird eine Ausgangsgleichvorspannung B+ erzeugt, welche dazu verwendet wird, den Mikroprozessor und die zugehörige Logikschaltung mit Energie zu versorgen.

Die Regelung der Energieversorgung erfolgt dadurch, daß die Ausgangsgleichspannung B+ abgestastet wird und mit derjenigen Spannung verglichen wird, welche von einer stabilisierten Bezugsspannungsquelle 40 geliefert wird, und zwar in einem Rückführ-Fehlerverstärker-Komparator 42. Das am Ausgang 42a des Rückführ-Fehlerverstärkers auftretende Signal ist somit eine Funktion der Differenz zwischen dem Ausgangssignal, welches die Gleichspannung B+ darstellt, und der von der Bezugsspannungsquelle 40 gelieferten Spannung. Die Fehlerspannung wird dem Eingang 44a eines Impulsbreitenmodulators 44 zugeführt. Der Ausgang 44b des Impulsbiceitenmodulators 44 ist mit dem Tastverhältnis-Eingang 44b des Treibers 24 auf der Primärseite des Transformators verbunden. In üblicher Weise spricht der Impulsbreitenmodulator 44 auf die Größe des Fehlersignals an, welches seinem Eingang 44a zugeführt wird, um ein Ausgangssignal zu liefern, dessen Tastverhältnis zwischen vorgegebenen Toleranzen liegt. Gemäß der Erfindung liegen diese Toleranzen zwischen 20 und 90 °/o. Das Tastverhältnis-Eingangssignal am Eingang 24b des Treibers auf der Primärseite- des Transformators wird duräa ein Haupttakt-Phasenspaltersignal gesteuert, um auf diese Weise ein Signal mit einer festen FrecjBnz und einem veränderbaren Tastverhältnis zu liefern, welches diejenige Zeit steuert, in welcher die Treiber auf der Primärseite 30a des Transformators Strom führen.

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Während des Einschalten^ der Energieversorgung ist die Ausgan^sgleichspannung B+ geringer als die von der Bezugsspannungsquelle 40 gelieferte Spannung, wodurch der Iapulsbreitenmodulator dafür sorgt, daß die Primärwicklung 30a bei einem Wert von 90 % Strom führt. Sobald die erzeugte Ausgangsgleichspannung 3+ die von der Bezugsspannungsquelle 40 gelieferte Spannung erreicht, reduziert der Impulsbreitenmodulator diejenige Zeit, in welcher die Primärwicklung 50a des Transformators Strom führt, um eine Stabilisierung bei einer gewünschten Ausgangsspannung hervorzurufen.

Die obigen Erläuterungen lassen sich dadurch zusammenfassen, daß festgestellt wird, daß die erfindungsgemäße Energieversorgungseinrichtung in der Weise umschalfbar ist, daß mittels einer Rückführschleife das Tastverhältnis eines gesteuerten Oszillators zu dem Zweck verändert wird, die erzeugte Gleichspannung in gewünschter Weise zu beeinflussen.

Gemäß den obigen Erläuterungen dient die Abschalteinrichtung gemäß der Erfindung, die in ihrer Gesamtheit mit 50 bezeichnet ist, zum Abschalten oder Sperren des Betriebes der Energieversorgungseinrüitung für den EaIl, daß die erzeugte Ausgangsgleichspannung B+ unter einen vorgegebenen Grenzwert absinkt. Bei bekannten Schaltungsanordnungen wurden ähnliche Abschaltmaßnahmen durchgeführt, bei welchen jedoch hochwertige und höchst stabile Bauelemente für einen genauen Betrieb erforderlich wären. Gemäß der Erfindung wird eine vollständig digital aufgebaute Abschalteinrichtung geschaffen, bei der keine Notwendigkeit für derartig hochwertige Bauelemente besteht.

Gemäß der Darstellung in der Figur 1 enthält die Energieabschalteinrichtung 50 eine Abtastschaltung 52 für eine Medrigspannung, und dieser Abtastschaltung wird ein von einem Haupttaktgeber 20 gelieferte Signal an einem ersten

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Signaleingang 52a zugeführt, während das von dem Impulsbreitenmodulator 45 gelieferte Tastverhältnissignal dem zweiten Eingang 52b zugeführt wird. Nachfolgend wird anhand der Figuren 2 und 3 im einzelnen beschrieben, in welcher Weise die Abtastschaltung 52 für eine niedrige Spannung das von dem Haupttaktgeber erzeugte Signal mit dem Tastverhältnissignal vergleicht und den Ausgang 52c dann aktiviert, wenn das Tastverhältnis auf seinen maximal zulässigen Wert geht, d. h. auf 90 %. Ein aktiviertes Ausgangssignal der Spannungsabtastschaltung 52 triggert einen Abschaltzeitgeber 54-> der ein Signal mit einem vorgegebenen Zeitintervall an seinem Ausgang 5^-a liefert, welches dazu geeignet ist, den Betrieb der Energieversorgungseinrichtung über den Abschalteingang 24a des Treibers 24 für die Primärwicklung des Transformators zu sperren. Dabei entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, daß das Intervall des Abschaltzeitgebers 54- etwa 1 Sekunde beträgt. Wie oben bereits erläutert wurde, betreibt der Impulsbreitenmodulator den Treiber 24 der Primärseite des Transformators während des Einschaltens der Energieversorgung bei einem Tastverhältnis von 90 /o, bis die Ausgangsgleichspannung B+ ihren gewünschten Wert erreicht. Um einen Fehler der Abschalteinrichtung während des EinseheItVorganges zu eliminieren, erzeugt eine Auslöseschaltung 56, welche durch die ναι der ^entsprechenden Logik erzeugte Spannung V+ versorgt wird, an ihrem Ausgang 56^a ei-*¹ Signal, welches dazu geeignet ist, die Arbeitsweise der Abschaltzeitsteuereinrichtung 54 für ein vorgegebenes Zeitintervall nach dem Einschalten außer Betrieb setzt.

Weiterhin wird nach dem Ablauf des vorgegebenen Sperrintervalls eine Zeitsteuereinrichtung 58 aktiviert,

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um die vorübergehend außer Betrieb gesetzte Einrichtung wieder wirksam werden zu lassen= Der Seustart-Zeitgeber erzeugt ein Ausgangssignal an seinem Ausgang 58a, welches an einen Eingang 52c der Abtastschaltung 52 für die niedrige Spannung rückgeführt wird. Wenn ein Eeustart-Steuersignal an dem Eingang 52c empfangen wird, wird die Schaltung 52 zum Abtasten einer niedrigen Spannung dadurch gesperrt, daß der Abschaltzeitgeoer 5^ getriggert wird. Durch die Verwendung des Heustart-Zeitgebers 58 wird somit die Abschalteinrichtung 50 über eine vorgegebene Zeitspanne außer Betrieb gesetzt, nachdem die Energieabschaltung erfolgt ist, um die Möglichkeit zu schaffen, daß die Ausgangsgleichspannung B+ auf ihren gewünschten Pegel ansteigen kann, indem bei einem Tastverhältnis von 90 % gearbeitet wird. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung hat der Neustart-Zeitgeber 59 ein Heustart-Zeitintervall von 100 Millisekunden.

In der Figur 2 ist ein detailliertes Schaltschema der Abschalteinrichtung 50 dargestellt, die in der Figur 1 allemein in Form eines Blockschaltbildes veranschaulicht wurde. Gemäß der Darstellung in der Figur 2 hat die Abtastschaltung 52 für eine niedrige Spannung ein D-Flip-Flop 100. Dem D-Eingang 100a wird das Ausgangssignal des Impulsbreitenmodulators 44 (siehe Figur 1) zugeführt. Dem Takteingang 100b des Flip-Flops 100 wird das Ausgangssignal_ovon dem Haupttaktoszillator 20 zugeführt (siehe Figur 1). Der Setzeingang 100c ist mit einem Bezugspotential oder mit dem Massepotential verbunden, und der Q-Ausgang 10Od bleibt frei. Das Ausgangssignal von dem D-Flip-Flop wird an dem ^Ausgang 10Oe abgegriffen.

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Das Ausgangssignal vom D-Flip-Flop 100 wird dem Triggereingang 110a einer Zeitsteuerschaltung 110 zugeführt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zeitsteuerschaltung eine Standardschaltung, die von der Firma Motorola unter der Typenbezeichnung 555 vertrieben wird. Die Zeitsteuerschaltung 110 ist für einen monostabilen Betrieb ausgerüstet, so daß die Zeitdauer ihrer Ausgangsimpulse durch die Werte eines Zeitsteuerwiderstandes 112 und eines Zeitsteuerkondensators 114 festgelegt ist. Der Widerstand 112 und der Kondensator 114- sind in Reihe zwischen deni logischen Spannungsversorgungspotential +V und dem Massepotential angeordnet, wobei ihr ,Verbindungspunkt mi. t dem Zeitsteuereingang 110b der Zeitsteuer schaltung 110 verbunden ist. In Reaktion auf den Empfang eines Impulses mit einem negativen Übergang am Triggereingang 110a treibt die Zeitsteuerschaltung 110 ihren Q-Ausgang 110c hoch, und aer über das vorgegebene Zeitintervall. Dieser Pegel wird dann dem Abschalteingang der Energieversorgungseinrichtung zugeführt, wie es in der Figur 1 veranschaulicht ist.

Wach dem Ende des Abschaltsteuersiganls wird ein Triggerimpuls über einen Kopplungskondensator 116 einem Umschalteingang 120a der Neustart-Zeitsteuerschaltung 120 zugeführt. Ebenso wie bei der AbschaItζextsteuerung 110 ist auch bei der ITeust art-Zeit steuerung 120 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes eine integrierte Schaltung vom Typ 555 der Firma Motorola verwendet. Beim Empfang eines Triggereingangssignals treibt die Neustart-Zeitsteuerung 120 ihren Q-Ausgang 120b über ein vorgegebenes Zeitintervall- hoch, welches durch die Werte des Zeitsteuerwiderstandes 122 und des Zeitsteuerkondensators 124- festgelegt ist. Der Widerstand 122 und der Kondensator 124- sind zwischen der logischen Versorgungsvorspannung +V und dem Massepotential

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angeordnet, und ihre gemeinsame Verbindung ist mit dem Zeitsteuereingang 12Oc der ETeustart-Zeitsteuerung 120 verbunden. Der Q-Ausgang 120b der Neustart-Zeitsteuerung 120 ist mit dem Rückstelleingang 100f des D-Flip-Flops 100 verbunden. Somit wird unabhängig vom Zustand des Eingangssignals, welches jeweils dem D-Eingang 100a bzw. dem G-Eingang 100b zugeführt wird, das D-Flip-Flop 100 daran gehindert, an seinem ^-Ausgang 100e ein Triggersignal zu liefern, und zwar während der Dauer des ETeustarfe-Zeitintervalls. Dadurch wird wiederum die Abschaltung unterbunden, bis die Energieversorgung dazu Zeit hatte, die Versorgungsspannung auf einen gewünschten Wert zu bringen.

Um eine Aktivierung der Abschaltzeitsteuerung 110 nach dem Einschalten der Energieversorgung zu verhindern, weist die Auslöseschaltung gemäß Figur 1 eine Zeitsteuerschaltung auf, welche in Reihe einen Kondensator 130 und einen Widerstand 132 aufweist, die zwischen dem Pegel der logischen Versorgungsgleichspannung +V und dem Massepotential angeordnet sind und deren Verbindung mit dem Eingang einer Standardinverterstufe 134- verbunden ist. Es wird daher in der Weise, wie es durch den Wert des Kondensators 130 und den Wert des Widerstandes 132 festgelegt ist, beim Einschalten der Energieversorgung das Ausgangssignal des Inverters 134- dazu geeignet sein, die Abschalt zeitsteuerung 110 und die ITeustart-Zeitsteuerung 120 über ein vorgegebenes Zeitintervall zurückzustellen, und zwar bis zu der Zeit, bei welcher der Kondensator 13O über den Widerstand 132 auf das Massepotential aufgeladen ist. Sonnt wird das Ausgangssigna 1 vom Inverter 134- jeweils dem Rückstelleingang 11Od bzw. 12Od der Zeitsteuerung 110 bzw. 120 zugeführt.

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Die genaue Arbeitsweise der Abschalteinriehtung läßt sich anhand der Wellenformen nach der Figur 3 besonders anschaulich erläutern. In der ersten Zeile, welche mit +V bezeichnet ist, wird der Pegel der logischen Versorgungsspannung +V während des Einschaltens im Abschnitt 200 veranschaulicht. Während des ordnungsgemäßen Betriebes liegt der Spannungspegel auf der Höhe, die durch den Abschnitt 202 dargestellt ist. Ein Absinken der Spannung ist im Abschnitt 204 veranschaulicht .

Sobald die Spannung +V auf einen ausreichend; .hohen Pegel ansteigt, beginnt die Energieversorgungs-Taktsteuerung damit, ein Signal einer festen Frequenz zu erzeugen, wie es in der zweiten Zeile der Figur 3 dargestellt ist. In einigen wenigen ersten Perioden des Betriebes der Energieversorgungseinrichtung bewirkt der Impulsbreitenmodulator 44, daß der Treiber 24 des Tranformators mit einem maximalen Tastverhältnis von 90 % arbeitet, so daß dadurch die Ausgangsspannung B+ sehr rasch ansteigt, wie es in der letzten Zeile der Figur 3 dargestellt ist.

Sobald die erzeugte Ausgangsspannung B+ auf ihren gewünschten Wert ansteigt, aktiviert der Rückführ-Fehlerverstärker den Impulsbreitenmodulator und somit auch den Treiber für die Primärseite des Transformators, und zwar in der Weise, daß ein Tastverhältnis von etwa 60 % entsteht, wie es im Abschnitt 206 der Wellenform des Impulsbreitenmodulators veranschaulicht ist.

Um die Abschalteinrichtung daran zu hindern, daß die Arbeitsweise der Energieversorgung während der anfänglichen Einschaltperiode gesperrt wird, wenn nämlich ein Tastverhältnis von 90 % erforderlich ist, werden die Rückstelleingänge 11Od, 12Od der ZeitSteuerungen 110, 120 durch ein

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entsprechendes Auslösesignal oder Startsignal tief gehalten, wie es in der Figur 3 in der vierten Zeile dargestellt ist. Dadurch werden die Zeitsteuerungen außer Betrieb gehalten, bis der Abschnitt 208 beginnt.

So lange wie die Ausgangsspannung der Batterie 10 oberhalb eines vorgegebenen Pegels bleibt, wird auch die Energieversorgung eine entsprechend hohe, stabilisierte, feste Ausgangsgleichspannung B+ liefern, und zwar durch geeignete Veränderung des Tastverhältiiisses beim Treiber 24 der PrimärxdLcklung des Transformators. Während des normalen Betriebes wird der D-Eingang 100a des Flip-Flops 100, welchem das Ausgangssignal des Impulsbreitenmodulators zugeführt wird, durch das Haupttaktsignal am Beginn jedes Taktzyklus gesetzt und während eines Taktzyklus zurückgestellt. Somit nimmt der ^-Ausgang 100e des D-Flip-Flops 100 einen Ausgangspegel konstanter Höhe während des normalen Betriebes der Energieversorgungseinrichtung ein.

Beim Auftreten eines Fehlers, bei dem beispielsweise bei der Batterie 10 (siehe Figur 1) ein außerordentlich starker Strom entnommen wird, so daß ihre Ausgangsspannung erheblich absinkt, kann es vorkommen, daß die Energieversorgungseinrichtung: nicht mehr in der .Lage ist, den vorgegebenen Ausgangspegel 3+ aufrecht zu erhalten. Ein derartiger Fehler wird durch den Abschnitt 204 in der Wellenform +V veranschaulicht. Während dieser Periode aktiviert der Rückführ-Fehlerverstärker 42 den Impulsbreitenmodulator 44 in der Weise, daß das Tastverhältnis wieder auf 90 % gebracht wird, wie es durch den Abschnitt 210 in der Wellenform des Impulsbreitenmodulators veranschaulicht ist. Fun wird der D-Eingang 100a des Flip-Flops 100 nicht zurückgestellt, bevor das Taktintervall abgeschlossen ist und der ^-Ausgang 10Oe einen Ausgangstriggerimpuls erzeugt, wie es

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im Abschnitt 212 der fünften Wellenform in der Figur 3 dargestellt ist. Wenn ein Triggerimpuls 212 auftritt, wird die Abschaltzeit steuerung 110 aktiviert, so daß dadurch ein zweiter Ausgangsimpuls an ihrem Q-Ausgang 110c erzeugt wird, wie es im Abschnitt 214 der sechsten Zeile in der Figur 3 veranschaulicht ist. Dadurch wird die Energieversorgungseinrichtung für ein Zeitintervall von einer Sekunde abgeschaltet.

Nach dem negativen übergang des Abschaltzeitsteuer-Intervalls wird die iNTeustart-Zeitsteuerung getriggert, so daß dadurch das vorgegebene Neustart-Intervall ausgelöst wird, wie es im Abschnitt 216 der siebten Wellenform in der Figur 3 dargestellt ist. Das Neustart-Signal schaltet die Ab schalteinrichtung aus, und zwar während der vorgegebenen Zeitperiode, so daß dadurch der Impulsbreitenmodulator die Mögliükeit hat, den Treiber 24 der Primärseite des Transformators mit einem Tastverhältnis von 90 % zu betreiben, und zwar bei dem Versuch, die Aus gangs spannung B+ auf ihren gewünschten Pegel zu bringen. Dies ist in der letzten Zeile der Figur 3 dargestellt. Beim vorliegenden Beispiel besteht der JShlerzustand 204 während des Neustart-Intervalls fort, wodurch die Ausgangsspannung B+ daran gehindert ist, während des Feustart-Intervalls auf ihren gewünschten Pegel anzusteigen. Somit triggert nach dem Abschluß des Neustart-Intervalls, welcher durch den Punkt 220 in der ileuäbart-Wellenform veranschaulicht ist, das D-Flip-Flop 100 erneut die Abschaltzeitsteuerung 110 über ihr vorgegebenes Zeitintervall, wie es im Abschnitt 222 der Abschaltzeitsteuer-Wellenform veranschaulicht ist. Wenn dieses Zeitintervall abgelaufen ist, wird wiederum das Neustart-Intervall ausgelöst, und es wird die Abschalteinrichtung außer Betrieb gesetzt. An diesem Punkt hat der Fehler aufgehört, und während des Meustart-Zeitintervalls

ist die Energieversorgungseinrichtung in der Lage, auf den gewünschten Pegel B+ zurückzukehren. Somit ist am Ende des Neustart-Intervalls die A"b scha lteinrichtung wieder aktiviert, und der Betrieb des Systems geht weiter wie vorher.

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Claims

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'] ,J .xbschalteiurici-tua^ J^:"ir eine scr\al"c.bfre iier^iGVcr-sor^uo^.s-

^riclrbui^;. bei welcher die v'ersor^Uuf.ss^aaaunt=: eine FunV-jxoα ieo -ausra.i.^Soigri^ls eines a;esbeuert:eii Oszill-ators. ist. dadurch c eke η α ζ e i c h ii e ν , da^:< ei ie Jperröi-^ricntunr; (50) vorgesehen is·;, welcne dazu dient, die Arbeitskreise der ^,.ergieveröorguagseiiiricatung in. Reaktion auf ein vorgegebenes Ausgangssiejaal von dem gesteuerten Oscillator (44) zu sperren.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch g e k e η .-.ι seienn e t , da ¹I der gesteuerte Ossiilator ein Signal mit veränderbarem ']?a st verhältnis erzeugt, urn die eraeugte Energieversorgungsspannung zu steuern, und daß die Sperreinrichtung (50) eine iliiiricritung aufweist, welche dazu dient, die Arbeitsweise der Energieversorgungseiarichtung in Reaktion darauf ^u sperren., daS der gesteuerte Oszillator ein Ausgangssignal mit einem vorgegebenen Tastverhältnis erzeugt.
3- Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daS die Sperreinrichtung (50) weiterhin eine Abschalt-Zeitsteuereinrichtung (54) aufweist, um den Betrieb der Energieversorgungseinrichtung während eines vorgegebenen. Zrcitxntei^valls zu sperren, und zwar in Reaktion auf das vorgegebene Ausgangssignal des gesteuerten Oszillators.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die Sperreinrichtung (50) weiterhin eine Ab- ; schalt-Zeitsteuereinrichtung (54) aufweist, um den Betrieb der Energieversorgungseinrichtung während eines vorgegebenen Zeitintervalls su sperren, und zwar in Reaktion auf das vorgegebene Ausgangssignal des gesteuerten Oszillators.

BAD ORlOJNAU
5· Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (50) eine .Neustart-Zeitsteuer einrichtung (53) aufweist, uin die Sperreinrichtung (50) wälireiid eines vorgegebenen Zeitintervalls auSer Betrieb zu setzen, welches auf das vorgegebene Zeitintervall der Abschaltzeitsteuerung (5^) -folgt.
6. Einrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet , daß d.i. e Sp err einrichtung (50) eine t-Teustart-Zeitsteuereinrichtung (5β) aufweist, u-n die Sperreinrichtung (50) während eines vorgegebenen Zeitintervalls außer Betrieb zu setzen, welches auf das vorgegebene Seitintervall der Abschaltzeitsteuerung (5^0 folgt.

7· Spannungsabschalteinrichtung zum Sperren der Arbeitsweise einer schaübaren Energi ever sorgung seinrichturig, mit einem steuerbaren Oszillator, der ein Ausgangssignal mit veränderbarem Tastverhältnis liefert, um die Ausgangsspaimung der Energieversorgungseinrichtuiig zu beeinflussen, dadurch gekennzeichnet , daß eine Sperreinrichtung (50) vorgesehen ist, um die Arbeitsweise der Energieversorgungseinrichtung in Reaktion darauf zu unterbinden, daß der steuerbare Oszillator ein Signal mit vorgegebenen Tastverhältnis liefert, welches einer vorgegebenen Ausgangsspannung dex* Energieversorgungseinrichtung entspricht.

o. Einrichtung nach Anspruch ^rj>, dadurch gekennz eichn e t , daß die Sperreinrichtung (50) weiterhin eine Abschalt-Zeit steuereinrichtung (5^-) auf v/eist, um den Betrieb der Eiiergieversorgungseinrichtung während eines vorgegebenen Zeitintervalls zu sperren, und zwar in Reaktion, auf das vorgegebene Ausgangssignal des gesteuerten Oszillators.

3. Einrichtung nach Anspruch 0, dadurch g e k e η a zeichnet, daS die Sperreinrichtung (53) eine lieustart-Sc-itsteuereInriGhtuag {53) auiVeist, um die

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(50) w'-iVireTid eines vorgegebenen Zeitinter-v^lis s\i?.e:r '3etrie"b zu setzen, welches auf das vorgegebene Zeitintervall der Abschält zeit steuerung (54-) folgt.

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