DE2937902C2 - Circuit arrangement for switching a converter on and off - Google Patents
Circuit arrangement for switching a converter on and offInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Schaltungsanordnung ist bekannt (DE-OS 24 45 032).The invention relates to a circuit arrangement according to the preamble of claim 1. Such a circuit arrangement Circuit arrangement is known (DE-OS 24 45 032).
Die Betriebsspannung von Umrichtern, seien es Sperrumrichter oder Durchflußumrichter, ist normalerweise die gleichgerichtete Netzspannung und liegt im allgemeinen im Bereich zwischen 200 und 400 Volt. Der Steuerteil für den Schalttransistor im Umrichter wird dagegen gewöhnlich mit einer wesentlich niedrigeren Hilfsspannung betrieben.The operating voltage of converters, be it flyback converters or flow converters, is normally the rectified mains voltage and is generally in the range between 200 and 400 volts. Of the The control section for the switching transistor in the converter, on the other hand, is usually much lower Auxiliary voltage operated.
Dabei ist es am zweckmäßigsten, die Versorgung dieses Steuerteiles durch eine Hilfswicklung von der Sekundärseite des im Umrichter vorgesehenen Übertragers zu entnehmen. Allerdings ergibt sich daraus das Problem, daß beim Einschalten des Umrichters die Spannung auf der Sekundärseite noch nicht vorhanden ist, damit erhält auch der Steuerteil keine Hilfsspannung und damit kann der Transistor nicht durchschalten.It is most expedient to supply this control part with an auxiliary winding from the The secondary side of the transformer provided in the converter can be taken from. However, it follows from this Problem that the voltage on the secondary side is not yet available when the converter is switched on is, so the control part does not receive any auxiliary voltage and thus the transistor cannot switch through.
Der Steuerteil muß also zum Anlaufen zunächst anderweitig gespeist werden. Dies geschieht bei der aus der DE-OS 24 45 032 bekannten Anordnung dadurch, daß zunächst ein Niederspannungs-Speicherkondensator geladen wird und sobald die gespeicherte Energie zum Anlauf ausreicht, schaltet ein nichtlineares Schaltelement die gespeicherte Ladung auf den Steuerteil und startet damit den Umrichter. Nach dem Anlaufen kannThe control section must therefore first be fed in another way in order to start up. This happens when the the DE-OS 24 45 032 known arrangement in that first a low-voltage storage capacitor is charged and as soon as the stored energy is sufficient for start-up, a non-linear switching element switches transfers the stored charge to the control unit and starts the converter with it. After starting can
ίο dann die Versorgung des Steuerteiles von der Sekundärseite des Umrichters aus geschehen.ίο then the supply of the control part from the Secondary side of the converter done.
Um beim Einschalten von Umrichterstromversorgungen mit kurzen Einschaltzeiten auszukommen, ist es außerdem notwendig, kurzzeitig einen hohen Einschalt-In order to get by with short switch-on times when switching on converter power supplies, it is also necessary to briefly set a high switch-on
ii strom zur Verfügung zu stellen, da im Zeitpunkt des Einschaltens zum Aufladen der sekundärseitigen Kapazitäten ein hoher Energiebedarf notwendig ist.ii to provide electricity, since at the time of Switching on to charge the secondary capacities, a high energy requirement is necessary.
Werden derartige Umrichterstromversorgungen im Rahmen von Druckeinrichtungen, wie sie z. B. Fern-Are such converter power supplies in the context of printing facilities, as they are, for. B. Remote
2c schreiber darstellen, verwendet, so wird angestrebt, die Gesamtverlustleistung derartiger Geräte dadurch auf ein Minimum zu reduzieren, daß man die Stromversorgung in eine Bereitschaftsstromversorgung — auch »Stand-bya-Stromversorgung genannt — und eine Hauptstromversorgung aufspaltet. Die »Stand-by«- Stromversorgung versorgt dabei das Gerät während der eigentlichen Bereitschaftszeit und bei Aufnahme der Betriebsfunktionen wird über ein externes Steuersignal die Hauptstromversorgung eingeschaltet.2c recorder is used, the aim is to reduce the total power loss of such devices to a minimum by splitting the power supply into a standby power supply - also known as a standby power supply - and a main power supply. The »standby« power supply supplies the device during the actual standby time and when the operating functions are started, the main power supply is switched on via an external control signal.
jo Beim Betrieb derartiger Stromversorgungen ist es außerdem zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades notwendig, den zum Einschalten benötigten erhöhten Einschaltstrom auf einen im eigentlichen Betrieb notwendigen Dauerstrom zu reduzieren.jo When operating such power supplies it is also necessary to achieve a good degree of efficiency, the increased required for switching on To reduce the inrush current to a continuous current required in actual operation.
Aufgabe der Erfindung ist es, für einen Umrichter eine Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten bereitzustellen, die es ermöglicht, Umrichter über ein externes Ansteuersignal aus einem Bereitschaftszustand in einen Betriebszustand oder umgekehrt zu versetzen. Dabei soll das Umschalten in möglichst kurzer Zeit bei hohem Wirkungsgrad des Umrichters vor sich gehen.The object of the invention is to provide a circuit arrangement for switching a converter on and off, which makes it possible to switch from a standby state to a Operating state or vice versa. The switch should be as short as possible at a high Efficiency of the converter going on.
Diese Aufgabe wird bei einem Umrichter der eingangs genannten Art durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.In the case of a converter of the type mentioned at the outset, this object is achieved by the method described in claim 1 marked features solved.
Vorteilhafte Aasgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.Advantageous configurations of the invention are characterized in the further claims.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Schnelleinschaltung benötigt bei geringer Verlustleistung wenig Schaltungsaufwand. Dies wird durch eineThe circuit arrangement according to the invention for rapid switch-on requires a low power loss little circuit effort. This is done through a
w kurze Ladezeit eines Energiezwischenspeichers und eine daraus resultierende kurze Einschaltzeit der Umrichterstromversorgung erreicht. Nach dem Einschalten der gesamten Stromversorgung wird der zum Einschalten benötigte Strom mit Hilfe eines Kaltleiters auf den zum Betrieb der Ein- und Ausschaltanordnung benötigten Reststrom reduziert. Der Betrieb der Schnelleinschaltanordnung erfolgt verlustarm durch eine Spannungswandlung von einer gleichgerichteten Netzspannung auf eine stabilisierte Zwischenspannung.w short charging time of an energy buffer and a resulting short switch-on time of the Inverter power supply reached. After switching on the entire power supply, the for Switching on the current required to operate the switch-on and switch-off arrangement with the aid of a PTC thermistor required residual current is reduced. The high-speed switch-on arrangement is operated with little loss a voltage conversion from a rectified mains voltage to a stabilized intermediate voltage.
Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, im Rahmen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung Schalttransistoren mit geringer Spannungsfestigkeit zu verwenden.This makes it possible in an advantageous manner within the scope of the circuit arrangement according to the invention To use switching transistors with low dielectric strength.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in denOne embodiment of the invention is shown in
h5 Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigth5 drawings and is shown below for example described in more detail. It shows
Fig. 1 ein Schaltbild einer bekannten Schaltungsanordnung für einen Mittelfrequenzumrichter,Fig. 1 is a circuit diagram of a known circuit arrangement for a medium frequency converter,
F i g. 2 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. F i g. 2 shows a circuit diagram of the circuit arrangement according to the invention.
Die in der F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung für einen Mittelfrequenzumrichter ist aus der DE-OS 24 45 032 bekannt und wird dort im Rahmen der ■> Figurenbeschreibung zur Fig.2 in allen Einzelheiten beschrieben. Zur Verdeutlichung wurden in der dargestellten bekannten Schaltungsanordnung die Kondensatoren C3 und C51 entfernt und in der Beschreibung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung durch die Kondensatoren CIl, C21 und C41 ersetztThe in the F i g. 1 shown circuit arrangement for a medium frequency converter is from DE-OS 24 45 032 and will be there as part of the ■> Description of the figures for FIG. 2 described in detail. For the sake of clarity, the The known circuit arrangement shown, the capacitors C3 and C51 removed and in the Description of the circuit arrangement according to the invention through the capacitors CIl, C21 and C41 replaced
Die Punkte A 1 bis A 6 bezeichnen die Anschlußpunkte der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten an den bekannten Umrichter. ι ■;Points A 1 to A 6 denote the connection points of the circuit arrangement according to the invention for switching the known converter on and off. ι ■;
Bei der in der F i g. 2 dargestellten Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten des bekannten Umrichters liegt an den Eingangsklemmen A 1 und A 2 die gleichgerichtete Netzspannung an. Diese Netzspannung wird mittels der Kondensatoren CIl und C21 _><> gesiebt und geglättet. Mit Hilfe des aus den Widerständen R 1 und R 2 bestehenden Spannungsteilers wird die Spannung symmetriert und der Basis eines Schalttransistors V3 zugeführt. Die Kondensatoren CIl und C21 haben außerdem die Funktion, Einbrüche der Netzspan- :ϊ nung auszugleichen.In the case of the FIG. The circuit arrangement shown in FIG. 2 for switching the known converter on and off is applied to the input terminals A 1 and A 2, the rectified mains voltage. This mains voltage is filtered and smoothed by means of the capacitors CIl and C21 _><>. With the help of the voltage divider consisting of the resistors R 1 and R 2 , the voltage is balanced and fed to the base of a switching transistor V3. The capacitors CIl and C21 also have the function of compensating for drops in the mains voltage.
Diese so erzeugte interne Betriebsgleichspannung ist je nach Höhe der Netzspannung starken Schwankungen unterworfen, die zwischen 260 und 400 Volt variieren kann. Um die von diesen Spannungsschwankungen to ausgehenden Nachteile hinsichtlich der ansonsten erforderlichen Transistoren mit hoher Spannungsfestigkeit zu vermeiden, wird diese interne Betriebsgleichspannung über einen Thermowiderstand (Kaltleiter) R 3 einem nachgeschalteten Kondensator C31 und einer ti Zenerdiode Vl auf eine niedere Spannung von ca. 75 Volt stabilisiert. Diese Zwischenspannung wird über einen Widerstand R 4, der als Begrenzungswiderstand dient, dem Schalttransistor V3 als Versorgungsspannung zugeführt. Der Kondensator C41, der mit dem 4u Transistor V3 in Verbindung steht, entspricht dem aus der DE-OS 24 45 032 bekannten Zündkondensator C51. Zwischen der Basis des Transistors V3 und dem Erdpotential ist ein Optokoppler V2 angeordnet, der aus einer lichtemittierenden Diode und einem Schalttransistor besteht. Dieser Optokoppler V2 wird über am Steuereingang SE anliegende Steuersignale angesteuert. This internal DC operating voltage generated in this way is subject to strong fluctuations depending on the level of the mains voltage, which can vary between 260 and 400 volts. In order to avoid the disadvantages arising from these voltage fluctuations to with regard to the otherwise necessary transistors with high dielectric strength, this internal DC operating voltage is stabilized to a low voltage of approx. 75 volts via a thermal resistor (PTC resistor) R 3, a downstream capacitor C31 and a ti Zener diode Vl . This intermediate voltage is fed to the switching transistor V3 as a supply voltage via a resistor R 4, which serves as a limiting resistor. The capacitor C41, which is connected to the 4u transistor V3 , corresponds to the ignition capacitor C51 known from DE-OS 24 45 032. An optocoupler V2, which consists of a light-emitting diode and a switching transistor, is arranged between the base of the transistor V3 and the ground potential. This optocoupler V2 is controlled via control signals applied to the control input SE.
Eine weitere Diode V4 verbindet den Emitter des Transistors V3 mit dem Eingang des Optokopplers V2. wAnother diode V4 connects the emitter of the transistor V3 to the input of the optocoupler V2. w
Die Funktion dieser Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten eines Umrichters wird im folgenden anhand der verschiedenen Betriebszustände beschrieben. The function of this circuit arrangement for switching a converter on and off is described below described on the basis of the various operating states.
Das Einschalten der Hauotstromversorgung erfolgt π durch Anlegen der Netzspannung an die Punkte 1 und 2 der Fig. 1. Durch dieses Anliegen ist die interne Betriebsgleichspannung an den Punkten A 1 und A 2 sofort vorhanden. Über den Thermowiderstand R 3, der im Einschaltmoment niederohmig ist, fließt ein hoher Einschaltstrom, der den Kondensator C31 lädt. Mit Erreichen der am Kondensator C31 anliegenden Zwischenspannung wird über den Widerstand R 2 der Schalttransistor V3 leitend gesteuert, damit wird die Ladung des Kondensators C31 über den Widerstand A4 an den Zündkondensator C41 übergeben. Beim Erreichen einer Spannung von ca. 26 bis 37 Volt an dem Zündkondensator C41 wird die in der F i g. 1 dargestellte Umrichterschaltung aktiv.The main power supply is switched on π by applying the mains voltage to points 1 and 2 in FIG. 1. As a result of this application, the internal operating DC voltage is immediately available at points A 1 and A 2. A high inrush current flows through the thermal resistor R 3, which has a low resistance when the device is switched on, and charges the capacitor C31. When the intermediate voltage applied to the capacitor C31 is reached, the switching transistor V3 is made conductive via the resistor R 2 , so that the charge on the capacitor C31 is transferred to the ignition capacitor C41 via the resistor A4. When a voltage of approx. 26 to 37 volts is reached at the ignition capacitor C41, the voltage shown in FIG. 1 shown converter circuit is active.
Durch den hohen Einschaltstrom und die hohe Spannung an dem Widerstand R 3 wird dieser nun aufgrund seines positiven Temperaturkoeffizienten hochohmig und es fließt nur noch ein geringer Reststrom, der so groß ist, daß der Kondensator C31 immer im geladenen Zustand gehalten wird. Beim Übergang in den Arbeitsbetrieb wird der Zündkondensator C41 über die Diode V4 und den Anschluß A 3 entladen gehalten, um z. B. ein beständiges Zünden der Thyristoren der F i g. 1 zu vermeiden. Die im Kondensator C31 angespeicherte Energie steht aber jederzeit zur Verfügung, um nach einem nachstehend beschriebenen fremdgesteueri°n Ausschalten die Umrichterschaltung wieder einzuschalten.Due to the high inrush current and the high voltage across the resistor R 3 , the resistor R 3 has a high resistance due to its positive temperature coefficient and only a small residual current flows, which is so large that the capacitor C31 is always kept in the charged state. During the transition to working operation, the ignition capacitor C41 is kept discharged via the diode V4 and the terminal A 3 in order to, for. B. a constant firing of the thyristors of the F i g. 1 to avoid. However, the energy stored in the capacitor C31 is available at any time to switch the converter circuit on again after an externally controlled switch-off as described below.
Die gesamte Schaltungsanordnung kann nun mit Hilfe des Optokopplers V2 über ein am Eingang SE anlegendes Steuersignal in den »Stand-by«-Betrieb versetzt werden, bei dem die gesamte Stromversorgung außerordentlich wenig Strom verbraucht und aus dem Betriebszustand heraus ein schnelles Einschalten möglich ist. Ein derartiger Wechsel von Betriebszuständen ist notwendig, wenn über die dargestellte Stromversorgungsschaltung eine Fernschreibmaschine betrieben werden soll.The entire circuit arrangement can now be switched to standby mode with the help of the optocoupler V2 via a control signal applied to input SE , in which the entire power supply consumes extremely little power and a quick switch-on is possible from the operating state. Such a change of operating states is necessary if a teletypewriter is to be operated via the power supply circuit shown.
Zum Abschalten der Hauptstromversorgung und den Übergang in den »Stand-by«-Betrieb wird über ein am Eingang SE liegendes Steuersignal der Schalttransistor des Optokopplers V2 leitend gesteuert. Damit wird die Basis des Transistors V3 auf Nullpotential gezogen und damit der Schalttransistor V3 gesperrt. Da gleichzeitig auch der Anschlußpunkt A 5 auf Nullpotential liegt, wird die Stromversorgung de. Fig. 1 abgeschaltet. Der Zündkondensator C41 wird dabei über die Diode V4 im entladenen Zustand gehalten.To switch off the main power supply and to switch to standby mode, the switching transistor of the optocoupler V2 is controlled to be conductive via a control signal at the SE input. This pulls the base of transistor V3 to zero potential and thus blocks switching transistor V3. Since the connection point A 5 is also at zero potential at the same time, the power supply is de. Fig. 1 switched off. The ignition capacitor C41 is kept in the discharged state via the diode V4.
Soll nun die Hauptstromversorgung neu eingeschaltet werden, so wird durch Unterbrechung des Steuersignales am Eingang 5£der Schalttransistor im Optokoppler Vl gesperrt. Damit wird der Schalttransistor V3 leitend und die im Kondensator C31 gespeicherte Energie kann auf den Zündkondensator C41 umgeladen werden. Nach Erreichen der Schaltschwelle von ca. 26 bis 37 Volt wird der Umrichter erneut aktiv.If the main power supply is now to be switched on again, the switching transistor in the optocoupler Vl is blocked by interrupting the control signal at input 5. The switching transistor V3 thus becomes conductive and the energy stored in the capacitor C31 can be transferred to the ignition capacitor C41. After the switching threshold of approx. 26 to 37 volts has been reached, the converter is reactivated.
Selbstverständlich kann mit der in der Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten eines Umrichters jeder beliebige Unrichter angesteuert werden, sei es nun ein Sperrumrichter oder ein Durchflußumrichter. Die Erfindung ist deshalb nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der bekannten Schaltungsanordnung aus der F i g. 1 beschränkt.Of course, with the circuit arrangement shown in FIG Switching off an inverter any inverter can be controlled, be it a blocking inverter or a flow converter. The invention is therefore not related to the illustrated embodiment with the known circuit arrangement from FIG. 1 limited.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (5)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19792937902 DE2937902C2 (en) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | Circuit arrangement for switching a converter on and off |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19792937902 DE2937902C2 (en) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | Circuit arrangement for switching a converter on and off |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2937902B1 DE2937902B1 (en) | 1980-12-04 |
| DE2937902C2 true DE2937902C2 (en) | 1981-10-29 |
Family
ID=6081292
Family Applications (1)
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| DE19792937902 Expired DE2937902C2 (en) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | Circuit arrangement for switching a converter on and off |
Country Status (1)
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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| DE3605360A1 (en) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 | Blaupunkt Werke Gmbh | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR POWER SUPPLY |
| DE4204215A1 (en) * | 1992-02-13 | 1993-08-19 | Magnet Bahn Gmbh | Start=up circuit for circuit stages with input voltages exceeding 500 V - contains capacitor charged from input voltage via high impedance potential divider, thyristor triggered via zener diode |
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| DE2445032A1 (en) * | 1974-09-20 | 1976-04-01 | Siemens Ag | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A MEDIUM FREQUENCY CONVERTER |
-
1979
- 1979-09-19 DE DE19792937902 patent/DE2937902C2/en not_active Expired
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|---|---|---|---|---|
| DE2445032A1 (en) * | 1974-09-20 | 1976-04-01 | Siemens Ag | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A MEDIUM FREQUENCY CONVERTER |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2937902B1 (en) | 1980-12-04 |
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Legal Events
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