DE3043110C2

DE3043110C2 -

Info

Publication number: DE3043110C2
Application number: DE19803043110
Authority: DE
Inventors: Luc Gent Be Helsmoortel; Freddy De Bredene Be Vos
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-11-14
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1987-11-05
Also published as: DE3043110A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein Netzge rät mit zwei geregelten unabhängigen negativen Ausgangsgleich spannungen, wobei für die erste und die zweite Ausgangsgleich spannung je eine erste und eine zweite Sekundärwicklung eines Netzübertragers mit je einer diesen nachgeschalteten ersten und zweiten Gleichrichterbrücke und eine erste und eine zweite Re geleinrichtung vorgesehen sind.The invention relates to a circuit arrangement for a network advises with two regulated independent negative output equals voltages, being equal for the first and the second output voltage a first and a second secondary winding each Network transformer with a first and second rectifier bridge and a first and a second re Gel device are provided.

Derartige Anordnungen sind durch die FR-PS 15 72 568 sowie durch die DE-OS 29 45 619 bekannt. Bei solchen Netzgeräten mit ge trennten, eigenen Sekundärwicklungen und Gleichrichterbrücken je Ausgangsgleichspannung werden üblicherweise Längsregelungen verwendet, d. h. in die die Ausgangsgleichspannungen führenden Leitungen werden über die Regeleinrichtungen gesteuerte Lei stungstransistoren emitter-kollektorseitig geschaltet. Damit müssen diese Transistoren einmal die gesamte von den Verbrau chergeräten abgegriffene Leistung übertragen und außerdem für die gesamte, abgegriffene und an ihrer Einbaustelle auftreten de Spannung ausgelegt sein.Such arrangements are by FR-PS 15 72 568 and DE-OS 29 45 619 known. In such power supplies with ge separate, own secondary windings and rectifier bridges each DC output voltage usually becomes a series regulation used, d. H. into which the DC output voltages lead Lines are controlled by the control devices voltage transistors connected on the emitter-collector side. In order to these transistors have to be the whole of the consumption transmitted power and also for the entire, tapped and occur at their installation location de voltage must be designed.

Geht man davon aus, daß die einzelnen Ausgangsgleichspannungen unabhängig voneinander erzeugt werden und daß für den abzurie gelnden Netzbrumm, die Netzspannungsschwankungen und den Eigen verbrauch der Leistungstransistoren eine relativ hohe Ausgangs spannung der Gleichrichterbrücken notwendig ist, dann können im Netzgerät zwischen verschiedenen Schaltungspunkten unnötig hohe Spannungen entstehen, für die die Isolation und die Bauelemente der Schaltungsanordnung ausgelegt sein müssen.Assuming that the individual DC output voltages generated independently of each other and that for the abrasion valid grid hum, the grid voltage fluctuations and the Eigen the power transistors consume a relatively high output voltage of the rectifier bridges is necessary, then in the Power supply between different switching points unnecessarily high Tensions arise for which the insulation and the components the circuit arrangement must be designed.

Die Aufgabe der Erfindung soll daher darin bestehen, eine Schal tungsanordnung für ein Netzgerät mit zwei unterschiedlichen, voneinander unabhängigen negativen Ausgangsgleichspannungen zu finden, bei welcher - bezogen auf die Ausgangsgleichspannungen - die Bauelemente nur für relativ geringe Spannungen ausgelegt sein müssen und wobei die in der Gesamtschaltung auftretenden maximalen Spannungen zwischen beliebigen Punkten möglichst ge ring sein sollen.The object of the invention is therefore to be a scarf arrangement for a power supply unit with two different, independent negative DC output voltages find at which - based on the output DC voltages - the components are only designed for relatively low voltages must be and where those occurring in the overall circuit maximum tensions between any points if possible should be ring.

Dies wird nach dem Gegenstand der Erfindung dadurch erreicht, daß ein Steuertransistor vorgesehen ist, der basisseitig mit einem Steuerausgang der zweiten Regeleinrichtung, emitterseitig mit einem die erste geregelte Ausgangsgleichspannung führenden Punkt und kollektorseitig mit dem positiven Ausgang der zweiten Gleichrichterbrücke verbunden ist.According to the subject matter of the invention, this is achieved by that a control transistor is provided, the base side with a control output of the second control device, on the emitter side with a leading the first regulated output DC voltage Point and collector side with the positive output of the second Rectifier bridge is connected.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß sowohl die Bauelemente für geringere Spannungen ausgelegt werden können, daß die durch die Gleichrichterbrücken gelieferten zu regelnden Spannungen gerin ger sein können und daß durch die Verknüpfung der einzelnen Spannungen der absolute Wert einer möglichen vorliegenden Span nung zwischen beliebigen Punkten im Netzgerät geringer wird.This has the advantage that both the components for lower voltages can be designed that by the Rectifier bridges supplied to be regulated voltages can be ger and that by linking the individual Voltages the absolute value of a possible present span between any points in the power supply is reduced.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung soll anhand einer Figur erläutert werden.The functioning of the circuit arrangement according to the invention is to be explained using a figure.

Die Figur besteht aus einem Übertrager Ü mit den Sekundärwick lungen L 1/L 2, den Gleichrichterbrücken G 1/G 2, den Glättungskon densatoren C 1/C 2 und den beiden Regeleinrichtungen R 1/R 2, wobei zur letztgenannten ein Steuertransistor T und ein Vergleicher V 2 gehören.The figure consists of a transformer Ü with the secondary windings L 1 / L 2 , the rectifier bridges G 1 / G 2 , the smoothing capacitors C 1 / C 2 and the two regulating devices R 1 / R 2 , the latter being a control transistor T and include a comparator V 2 .

Es sei angenommen, daß zwischen den Punkten 0 und 1 eine geregelte Ausgangsgleichspannung U 1 von -12 Volt und zwi schen den Punkten 0 und 2 eine geregelte Ausgangs gleichspannung U 2 von -48 Volt erzeugt werden soll. Zur Erzeu gung der Spannung U 1 wird über die Sekundärwicklung L 1 des Über tragers Ü und über die Gleichrichterbrücke G 1 eine ungeregelte mit Netzbrumm und Spannungsschwankungen behaftete Gleichspan nung von ca. 24 Volt (U 4) geliefert. Die Regeleinrichtung R 1 ist nun so ausgelegt, daß an ihr immer eine Spannung von U 3 = 12 Volt abfällt. Da sie einerseits auf Erdpotential (0) liegt, liegt da mit auf der positiven Seite des Kondensators C 1 immer eine Span nung von +12 Volt an. Damit liegt am Ausgangspunkt 1 der Schal gungsanordnung und auch am Schaltungspunkt B immer eine Spannung von -12 Volt an.It is assumed that between points 0 and 1 a regulated DC output voltage U 1 of -12 volts and between points 0 and 2 a regulated DC output voltage U 2 of -48 volts is to be generated. To generate the voltage U 1 , an unregulated DC voltage of approx. 24 volts (U 4 ) is supplied via the secondary winding L 1 of the transformer U and via the rectifier bridge G 1 with mains hum and voltage fluctuations. The control device R 1 is now designed so that a voltage of U 3 = 12 volts always drops across it. Since on the one hand it is at ground potential ( 0 ), there is always a voltage of +12 volts on the positive side of the capacitor C 1 . Thus, there is always a voltage of -12 volts at the starting point 1 of the scarf arrangement and also at node B.

″Zur Erzeugung der zweiten Ausgangsgleichspannung U 2 = -48 Volt liegt über die Sekundärwicklung L 2 und die Gleichrichterbrücke G 2 an dem Kondensator C 2 eine ungeregelte Gleichspannung (U 5) von ca. 60 Volt an (negativer Pol an D und positiver Pol an A) . Diese Spannung muß so geregelt werden, daß zwischen den Punkten 0 und 2 die gewünschte Ausgangsgleichspannung von -48 Volt liegt. Zu diesem Zweck liegt zwischen den Schaltungspunkten A und D in Kollektor-Emitterschaltung ein Steuertransistor T, der vom Ver gleicher V 2 über seine Basis gesteuert wird. Der Vergleicher V 2 ist an die Bezugspunkte 0 (Erde) und 2 geschaltet und steuert ent sprechend dem zwischen diesen Punkten vorliegenden Potential den Transistor T über dessen Basis mehr oder weniger auf oder zu. Wür den zwischen A und D genau 60 Volt liegen, dann öffnet bzw. schließt der Transistor T soweit, daß an ihm 24 Volt (U 6) abfallen. Damit entsprechen dann die Spannungen U 5 und U 6 der von der Gleichrich terbrücke gelieferten Spannung von 60 Volt. An A liegt die Span nung von +36 Volt gegenüber dem Schaltungspunkt B und an D die geregelte Gleichspannung von -36 Volt gegenüber Ausgangspunkt 1 bzw. -48 Volt gegenüber Ausgangspunkt 0. Steigt beispielsweise aufgrund von Spannungsschwankungen im Netz am Kondensator C 2 die Spannung an, dann wird über den Vergleicher V 2 der Transistor T weiter aufgesteuert, so daß über ihn mehr Spannung zu Punkt B hin abfällt. An Punkt B bleibt jedoch das Potential -12 Volt aufgrund der Regeleinrichtung R 1 erhalten, während sich die Spannungen an den Punkten A und D wieder auf +36 Volt bzw. -36 Volt einstellen.″ To generate the second DC output voltage U 2 = -48 volts, an unregulated DC voltage (U 5 ) of approx. 60 volts is applied to the capacitor C 2 via the secondary winding L 2 and the rectifier bridge G 2 (negative pole at D and positive pole) A) . This voltage must be regulated so that the desired DC output voltage of -48 volts lies between points 0 and 2 . For this purpose, a control transistor T is located between the circuit points A and D in the collector-emitter circuit and is controlled by the comparator V 2 via its base. The comparator V 2 is connected to the reference points 0 (earth) and 2 and accordingly controls the potential present between these points, the transistor T via its base more or less on or off. If the between A and D are exactly 60 volts, then the transistor T opens or closes so far that 24 volts (U 6 ) drop at it. The voltages U 5 and U 6 then correspond to the voltage of 60 volts supplied by the rectifier rectifier. At A there is a voltage of +36 volts compared to circuit point B and at D the regulated DC voltage of -36 volts compared to starting point 1 and -48 volts compared to starting point 0 . If, for example, the voltage across capacitor C 2 rises due to voltage fluctuations in the network, then transistor T is turned on further via comparator V 2 , so that more voltage drops to point B via it. At point B , however, the potential of -12 volts is retained due to the control device R 1 , while the voltages at points A and D revert to +36 volts and -36 volts, respectively.

Geht man von einer möglichen Spannungsschwankung der Netzversor gung von ca. ±10% aus, dann ist es ausreichend, den Steuertran sistor T beispielsweise für eine maximale Spannungsfestigkeit von 30 Volt auszulegen, da er nur diese Spannung ausregeln muß.Assuming a possible voltage fluctuation of the mains supply of approx. ± 10%, it is sufficient to design the control transistor T , for example, for a maximum dielectric strength of 30 volts, since it only has to regulate this voltage.

Geht man dagegen davon aus, daß der Steuertransistor wie in be kannten Schaltungsanordnungen als Leistungstransistor zwischen den Punkten D und 2 liegen würde, dann ist nicht nur der durch ihn verursachte Leistungsverlust durch eine höhere Spannungsab gabe der Gleichrichterbrücke G 2 auszugleichen, sondern dieser Transistor ist auch für an ihm auftretende wesentliche höhere maximale Spannungen auszulegen. Damit muß selbstverständlich auch der Kondensator C 2 größer ausgelegt sein. Bei der erfin dungsgemäßen Schaltungsanordnung liegt außerdem die maximal mög liche Spannung zwischen zwei beliebigen Punkten in der Schal tungsanordnung bei ca. 60 Volt ±10%, während sie vergleichs weise bei bekannten Schaltungen mit einer Längsregelung (bei gleichen Ausgangsgleichspannungen) aufgrund der vorzusehenden höheren Verlustleistungen und der unabhängigen Regelung der ein zelnen Spannungen wesentlich höher liegt (ca. 90 Volt ±10%).If, on the other hand, it is assumed that the control transistor would be as a power transistor between points D and 2 as in known circuit arrangements, then not only the power loss caused by it must be compensated for by a higher voltage output of the rectifier bridge G 2 , but this transistor is also for significantly higher maximum voltages occurring on it. Of course, the capacitor C 2 must therefore also be larger. In the circuit arrangement according to the invention, the maximum possible voltage between any two points in the circuit arrangement is approximately 60 volts ± 10%, while it is comparatively similar to known circuits with a series regulation (at the same DC output voltages) due to the higher power losses and the independent regulation of the individual voltages is much higher (approx. 90 volts ± 10%).

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß es nach der erfin dungsgemäßen Schaltungsanordnung in einfacher Weise mög lich ist, ein Netzgerät für zwei negative geregelte von einander unabhängige Ausgangsgleichspannungen so aus zulegen, daß die einzelnen Bauelemente nur für relativ geringe Spannungen auszulegen sind und daß die mögliche maximale Spannung zwischen zwei beliebigen Punkten in nerhalb der Schaltungsanordnung möglichst gering ist.From the foregoing it follows that according to the invented Invention circuit arrangement possible in a simple manner is a power supply for two negative regulated by mutually independent output DC voltages increase that the individual components only for relative low tensions are to be interpreted and that the possible maximum tension between any two points in is as small as possible within the circuit arrangement.

Claims

Circuit arrangement for a power supply unit with two regulated independent negative DC output voltages, wherein for the first and for the second DC output voltage, a first and a second secondary winding of a network transformer, each with one of these downstream first and second rectifier bridges and a first and a second control device, are provided, characterized in that a control transistor (T) is provided as the actuator of the second control device (R 2 ), the base side with a control output (a) of the comparator (V 2 ) of the second control device (R 2 ), emitter side with the one regulated output DC voltage (U 1 ) leading point (B) and on the collector side is connected to the positive output (D) of the second rectifier bridge (G 2 ).