DE3231788A1 - Ansteuerschaltung fuer elektronische leistungsschalter - Google Patents

Ansteuerschaltung fuer elektronische leistungsschalter

Info

Publication number
DE3231788A1
DE3231788A1 DE19823231788 DE3231788A DE3231788A1 DE 3231788 A1 DE3231788 A1 DE 3231788A1 DE 19823231788 DE19823231788 DE 19823231788 DE 3231788 A DE3231788 A DE 3231788A DE 3231788 A1 DE3231788 A1 DE 3231788A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rectifier element
pulse
control circuit
charging capacitor
driver stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19823231788
Other languages
English (en)
Other versions
DE3231788C2 (de
Inventor
Franz Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Ohms
Günter Dipl.-Ing. 7151 Auenwald Urbanski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Telecom GmbH
Original Assignee
ANT Nachrichtentechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANT Nachrichtentechnik GmbH filed Critical ANT Nachrichtentechnik GmbH
Priority to DE3231788A priority Critical patent/DE3231788C2/de
Priority to IT22613/83A priority patent/IT1169130B/it
Priority to US06/526,536 priority patent/US4607210A/en
Priority to CA000435315A priority patent/CA1210808A/en
Publication of DE3231788A1 publication Critical patent/DE3231788A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3231788C2 publication Critical patent/DE3231788C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/06Modifications for ensuring a fully conducting state
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • 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
    • H02M3/145Conversion 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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion 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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/601Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors using transformer coupling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

AEG-TELEFUNKEN Kl E7/Spe/wei
Nachrichtentechnik GmbH BK 82/22
Gerberstraße 33
715O Backnang
Ansteuerschaltung für elektronische Leistungsschalter
Die Erfindung betrifft eine potentialfreie Ansteuerschaltung für einen pulsdauergesteuerten elektronischen Leistungsschalter über eine Treiberstufe unter Verwendung mindestens eines Impulsübertragers, dessen Primärwicklung an einen Ausgang einer Pulsdauermodulationsstufe angeschlossen ist. Eine solche Ansteuerschaltung ist bekannt (J. Wüstehube, Schaltnetzteile, Expert Verlag, Grafenau, 1979, Seite 410, Bild 11.14).
Ansteuerschaltungen für elektronische Leistungsschalter, insbesondere MOS-Leistungsschalter, müssen bei Trennung zwischer Primär- und Sekundärstromkreisen potentialfrei angesteuert
werden. Dies soll meist mit geringem Bauteileaufwand bei gutem Wirkungsgrad erfolgen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ansteuerschaltung eingang, genannter Art anzugeben, die kurze Schaltzeiten ermöglicht s< wie eine hohe Störsicherheit gegenüber transientem Ein- oder schalten gewährleistet.
- 5 - BK 82/22
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen dieser Ansteuerschaltung angegeben.
Nach dem Abschalten des Leistungstransistors wird der Steuereingang des Leistungsschalters auf das Potential einer Hauptelektrode gelegt, wodurch eine erhöhte Störsicherheit erreicht wird. Durch die Ausbildung der Treiberstufe gemäß Anspruch oder 3 ist eine sehr niederohmige Ansteuerung des Leistungsschalters gewährleistet. Mit den Ansteuerschaltungen gemäß Anspruch 4 oder 5 ist es möglich ein Tastverhältnis (= } für den Leistungsschalter von 0 bis 1 zu realisieren.
Anspruch 6 zeigt eine Möglichkeit zum symmetrischen Ansteuern der Treiberstufe auf.
Anspruch 7 schließlich beschreibt wie der Entmagnetisierungsstrom der (des) Impulsübertrager(s) zum Nachladen des Ladekondensators (der Ladekondensatoren) und damit zur Erhöhung des Wirkungsgrades verwendet werden kann.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansteuerschaltung mit einem N-Kanal-MOSFET als
Leistungsschalter,
Fig. 2 eine Ansteuerschaltung mit einem P-Kanal-MOSFET als
Leistungsschalter,
Fig. 3 eine Ansteuerschaltung mit einer Treiberstufe in Ge-
gentaktschaltung,
Fig. 4 eine Ansteuerschaltung mit symmetrischem Betrieb der Treiberstufe,
Fig. 5 eine Ansteuerschaltung mit zwei Impulsübertragern, Fig. 6 eine Ansteuerschaltung mit zwei Impulsübertragern und symmetrischem Betrieb der Treiberstufe,
- 6 - BK 82/22
Fig. 7 eine Ansteuerschaltung mit Ausnutzung der Entmagnetisierungsenergie,
Fig. 8 eine Ansteuerschaltung mit einem Impulsübertrager und Mittelabgriff und
Fig. 9 eine Ansteuerschaltung mit einem Impulsübertrager und Mittelabgriff sowie symmetrischem Betrieb der Treiberstufe.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ansteuerschaltung, für die beispielhafte Anwendung bei einem Gleichspannungs-Tiefsetz-Schaltregler. Zwischen den Eingangsklemmen liegt die Eingangsspannung Ue des Schaltreglers. Der elektronische Leistungsschalter LS besteht aus einem N-Kanal MOS Feldeffekttransistor. Seine Drain-Elektrode D ist mit der Pluspotential führenden Eingangsklemme verbunden. Die Source-Elektrode S ist über eine Glättungsdrossel L mit den Ausgangsklemmen des Schaltreglers verbunden. Am gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen Source-Elektrode und Glättungsdrossel ist eine Freilaufdiode DF angeschlossen. Parallel zu den Ausgangsklemmen des Schaltreglers liegt ein Ladekondensator C. Die Ausgangsspannung Ua wird an der Pluspotential führenden Ausgangsklemme abgegriffen und mittels einer Vergleichsstufe VG mit einer Referenzspannung Uref verglichen. Das Ausgangssignal der Vergleichsstufe VG wird einer Pulsdauermodulationsstufe PDM zugeführt. Die Pulsdauermodulationsstufe PDM wird von einem Sägezahngenerator SZ gesteuert, welcher von einem Taktgenerator TG synchronisiert ist. Die monolithisch integrierte Schaltung TDA 1060 eignet sich besonders zur Realisierung der Pulsdauermodulationsstufe, da sie die Baugruppen PDM, SZ und TG bereits enthält. Der Ausgang der Pulsdauermodulationsstufe PDM ist über einen Treibertransistor mit der Primärwicklung w1 des Impulsübertragers Ü1 verbunden. Eine an die Primärwicklung w1 angeschlossene Zenerdiode DZ dient der Entmagnetisierung des Impulsübertragers Ü1. Das eine Wicklungsende der Sekundärwicklung w2 dieses Impulsübertragers ist über ein erstes Gleichrichterelement D1 sowohl mit dem Steuereingang (Basis) der Treiberstufe TrS als auch
- 7 - BK 82/22
über ein zweites Gleichrichterelement D2 mit einer Hauptelektrode (Kollektor) dieser Treiberstufe TrS verbunden. Die Gleichrichterelemente D1 und D2 sind bezüglich der Stromflußrichtung gleichsinnig geschaltet.
Die mit dem Kollektor der Treiberstufe TrS verbundene Elektrode (Katode) des Gleichrichterelements D2 ist an einen ersten Anschluß des Ladekondensators C1 angeschlossen. Der andere Anschluß des Ladekondensators C1 ist mit der Source-Elektrode des Leistungsschalters LS, mit dem anderen Wicklungsende der Sekundärwicklung w2 des Impulsübertragers und über einen Widerstand mit der anderen Hauptelektrode (Emitter) der Treiberstufe TrS verbunden. Diese Hauptelektrode (Emitter) ist auch an den Gate-Anschluß G des Leistungsschalters LS angeschlossen. Da der Leistungsschalter LS in Fig. aus einem N-Kanal MOS Feldeffekttransistor besteht, wird für die Treiberstufe TrS ein npn Transistor verwendet.
Die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung funktioniert folgendermaßen :
Wird von der Pulsdauermodulationsstufe PDM ein Impuls auf die Sekundärwicklung w2 übertragen, so fließt im ersten Augenblick - während der Anstiegszeit dieses Impulses - über D1 ein Strom auf die Basis der Treiberstufe TrS. Die Treiberstufe ist durchgesteuert und der Leistungsschalter LS über seinen Gateanschluß leitend gesteuert. Ist die Treiberstufe TrS voll durchgesteuert, lädt sich der Ladekondensator C1 durch den Strom über die Gleichrichterelemente D1 und D2 auf. Am Ende eines Impulses ist die Treiberstufe TrS gesperrt Es fließt ein Ausräumstrom von der Gateelektrode des Leistungsschalters LS über den Emitterwiderstand der Treiberstufe TrS. Am Ende dieses Ausräumstroms ist der Leistungsschalter LS gesperrt bis er durch einen neuen Impuls von der Pulsdauermodulatorstufe PDM über die wieder durchgesteuerte Treiberstufe TrS wieder eingeschaltet wird.
Die Ansteuerschaltung gemäß Fig. 2 ist ähnlich aufgebaut
- 8 - BK 82/22
wie jene von Fig. 1. Als Leistungsschalter LS ist jedoch ein P-Kanal MOS Feldeffekttransitor eingesetzt. Demzufolge besteht die Treiberstufe TrS aus einem pnp Transistor. Die Gleichrichterdiode D2 ist mit ihrer Anode am Kollektor des Treibertransistors angeschlossen.
Auch die Ansteuerschaltung nach Fig. 3 ist ähnlich aufgebaut. Die Treiberstufe TrS besteht hier aus einer Gegentaktstufe in Emitterfolgerschaltung mit zueinander inversen Bipolartransistoren. Die Emitter dieser zueinander inversen Transistoren sind über einen gemeinsamen Emitterwiderstand RE mit dem Gateanschluß G des Leistungsschalters LS verbunden. Die beiden Basiselektroden der Gegentakt-Transistoren sind zusammengeschaltet und führen über einen Widerstand R1 zum gemeinsamen Verbindungspunkt von Ladekondensator C1 und Source-Elektrode S des Leistungsschalters LS. Der Ausräumstrom des Leistungsschalters LS fließt bei diesem Ausführungsbeispiel von der Gate-Elektrode G über die Emitter-Basisstrecke des kollektorseitig an die Source-Elektrode angeschlossenen Transistors der Gegentakttreiberstufe TrS und über den Basiswiderstand R1. Ein Teil des Ausräumstromes fließt auch über die Emitter-Kollektorstrecke dieses Transistors ab. Nach Beendigung eines Impulses liegt die Gate-Elektrode von LS niederohmig auf Source-Potential. Dadurch ist eine hohe Störsicherheit gegenüber transientem Ein- oder Ausschalten erreicht. Der Leistungsschalter LS wird durch die Gegentakt-Treiberstufe sehr niederohmig angesteuert. Dadurch erreicht man sehr kurze Schaltzeiten, was wiederum zu geringen Schaltverlusten führt. Die Gegentakt-Treiberstufe kann auch mit inversen Darlingtontransistoren oder mit inversen Kleinsignal-MOS Feldeffekttransistoren realisiert werden. Auch kann die Ansteuerschaltung mit Gegentakttreiberstufe für die Verwendung bei einem P-Kanal-MOS Feldeffekttransistor modifiziert werden.
Alle nachfolgenden Ausführungsbeispiele für N-Kanal MOS Feldeffekttransistoren als Leistungsschalter LS gemäß den Fig. 4 bis 9 können für P-Kanal-MOS Feldeffekttransistoren
- 9 - BK 82/22
modifiziert werden. Ebenso können als Treiberstufe TrS Einfach- oder Gegentaktschaltungen verwendet werden mit den oben aufgezeigten Ausführungsmöglichkeiten.
Fig. 4 zeigt ein ähnlich wie zuvor aufgebautes Ausführungsbeispiel jedoch mit symmetrischem Betrieb der Treiberstufe TrS. In Serie zum Ladekondensator C1 liegt ein weiterer Ladekondensator C2. Sein dem ersten Ladekondensator abgewandter Anschluß ist an den gemeinsamen Verbindungspunkt von Basiswiderstand R1 und Kollektor des rechten Transistors der Gegentakt-Treiberstufe TrS angeschlossen. Die Source-Elektrodö S des Leistungsschalters LS ist an den gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden Ladekondensatoren C1 und C2 angeschlossen. Beide Ladekondensatoren CT und C2 sind durch Spannungsteilererlemente - Widerstände R2 und R3 - überbrückt, um die Ladespannung in den Ladekondensatoren C1 und C2 gleichmäßig einstellen zu können. Anstelle der Widerstände R2 und R3 als Spannungsteilerelemente können auch Zenderdioden verwendet werden. Die Gate-Elektrode des Leistungsschalters LS liegt bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 niederohmig auf einer negativen Spannung bezüglich der Source-Elektrode. Damit ist eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 erhöhte Störsicherheit bezüglich transientem Ein- oder Ausschalten gegeben. Die Auswertung der Ausgangsspannung Ua sowie der Aufbau der Pulsdauermodulationsstufe PDM bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 und 4 entspricht den Schaltungsteilen in Fig. 1 .
Fig. 5 zeigt eine Ansteuerschaltung ausgehend vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. In Erweiterung von Fig. 3 ist in Fig. ein weiterer Impulsübertrager Ü2 vorgesehen, der über eine Schaltlogik, bestehend aus den beiden UND-Gattern U1, U2 sowie Flip-Flop FF, von der Pulsdauermodulationsstufe PDM mit bezüglich des ersten Impulsübertragers Ü1 um 18O° phasenversetzten Impulsen angesteuert wird. Die Pulsdauermodulationsstufe PDM ist hier durch einen Operationsverstärker realisiert, dessen nichtinvertierendem Eingang das Ausgangssignal der Ver-
- 10 - BK 82/22
gleichsstufe VG und dessen invertierendem Eingang das Ausgangssignal des von einem Taktgenerator TG synchronisierten Sägezahngenerators SZ zugeführt ist. Zum Erhalt der um 180° phasenversetzten Impulse sind die UND-Gatter U1, U2 und das Flip-Flop FF vorgesehen. Dem D-Flip-Flop FF ist am Takteingang T das Ausgangssignal des Taktgenerators TG zugeführt. Der D-Eingang ist mit dem invertierenden Ausgang 5 verbunden. Der nichtinvertierende Ausgang Q führt wie der Ausgang des Pulsdauermodulators PDM zu einem Eingang des UND-Gatters U1. Das UND-Gatter U2 ist eingangsseitig an den invertierenden Ausgang § des D-Flip-Flops FF, sowie an den Ausgang des Pulsdauermodulators PDM angeschlossen. Die Ausgänge der UND-Gatter sind jeweils über einen Treibertransistor mit je einer Primärwicklung w1 und w3 der beiden Impulsübertrager Ü1, Ü2 verbunden. Die Sekundärwicklung w2 des ersten Impulsübertragers Ü1 ist an die Ansteuerschaltung wie in Fig. 3 angeschlossen. Die Sekundärwicklung w4 des zweiten Impulsübertragers Ü2 ist über ein drittes Gleichrichterelement D3 mit der impulsübertragerabgewandten Elektrode (Katode) des ersten Gleichrichterelements D1 verbunden. Das dritte Gleichrichterelement D3 ist katodenseitig an die impulsübertragerabgewandte Elektrode des ersten Gleichrichterelements D1 angeschlossen. Mittels der um 180° gegeneinander phasenversetzten Impulse ist der Leistungsschalter LS mit einerr
0 bis 1 einschaltbar.
schalter LS mit einem Tastverhältnis (= ) von
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie in Fig· 5, jedoch mit symmetrischer Ansteuerung der Treiberstufe TrS. Dazu sind wie in Fig. 4 zwei Ladekondensatoren C1 und C2 in Reihe geschaltet und der Sourceanschluß ist an den gemeinsamen Verbindungspunkten dieser beiden Ladekondensatoren C1 und C2 angeschlossen.
Fig. 7 besitzt wie Fig. 5 zwei Impulsübertrager Ü1 und Ü2, die wiederum über die Schaltlogik wie in Fig. 5 mit zwei um 18O° gegeneinander phasenversetzten Impulsen angesteuert
- Ί1 - ' BK 82/22
werden. Außerdem ist wie in Fig. 6 ein symmetrischer Betrieb der Treiberstufe TrS mittels zweier Ladekondensatoren C1 und C2 vorgesehen. Im Unterschied zu Fig. 6 weist das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 zusätzlich Gleichrichterelemente D6 bis D10 auf zum Nachladen der Ladekondensatoren C1 und C2 durch die Entmagnetisierungsströme der beiden Impulsübertrager Ü1 und Ü2. Zur Rückspeisung der Entmagnetisierungsenergie des ersten Impulsübertragers Ü1 ist die Anode von D1 mit der Katode von D6 verbunden. Die Anode von D6 ist mit der Anode von D5 sowie mit jenem Anschluß des zweiten Ladekondensators C2 verbunden, der keinen Verbindungspunkt mit dem ersten Ladekondensator C1 besitzt. Die Katode von D5 ist mit der Anode von D7 verbunden sowie mit dem dem ersten Gleichrichterelement D1 abgewandtem Wicklungsende der Sekundärwicklung w2 von Ü1. Die Anode von D7 schließlich ist an den gemeinsamen Verbindungspunkt von D2 und C1 angeschlossen. Zur Rückspeisung der Entmagnetisierungsenergie des zweiten Impulsübertragers Ü2 auf die Ladekondensatoren C1 und C2 sind die zusätzlichen Gleichrichterelemente D8, D9 und D10 vorgesehen. Die Katode von D8 ist mit der Anode von D3 verbunden. D9 und D10 sind geschaltet wie die ihnen entsprechenden Gleichrichterlemente D5 und D7, jedoch bezüglich der Sekundärwicklung w4 und des Gleichrichterelements D8, das in der Funktion dem Gleichrichterelement D6 für die Sekundärwicklung w2 entspricht. Für den Entmagnetisierungsstrom des Impulsübertragers Ü1 sei der Strompfad kurz skizziert: Der Entmagnetisierungsstrom fließt vom dem ersten GLeichrichterelement D1 abgewandten Wicklungsende der Sekundärwicklung w2 über D7, die Ladekondensatoren C1 und C2, und über das Gleichrichterelement D6 zur Sekundärwicklung w2 zurück. Entsprechend fließt der Entmagnetisierungsstrom des Impulsübertragers Ü2 über D10, C1 und C2 und D8.
Sämtliche vorgenannten wie auch die nun folgenden Ausführungsbeispiele können für die Rückspeisung der Entmagnetisierungsenergie der (des) Impulsübertrager(s) auf den (die) Ladekondensator(en) ergänzt werden.
- 12 - BK 82/22
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel welches ebenfalls die Einschaltung des Leistungsschalters LS mit einem Tastverhältnis von 0 bis 1 gestattet, jedoch unter Verwendung nur eines Impulsübertragers Ü1 mit einem Mittelabgriff. Die Auswertung der Ausgansspannung Ua, sowie die Aufbereitung von um 180° gegeneinander phasenversetzten Impulsen mittels der Schaltlogik, bestehend aus Ul, U2 und FF, entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5. Die Weiterverarbeitung der Ausgangssignale der beiden UND-Gatter U1 und U2 ist hier jedoch anders. Die Ausgangssignale von U1 und U2 steuern eine Schaltbrüpke, bestehend aus den Transistoren T1, T2, T3 und T4. Das Ausgangssignal von U1 wird der Basis von T1 direkt und der Basis von T2 über einen Signalinverter 11 zugeführt. Ebenso wird das Ausgangssignal von U2 der Basis von T3 direkt und der Basis von T4 über einen Signalinverter 12 zugeführt. Die Hauptelektroden der Transistoren T1 und T2 liegen in Reihe ebenso jene der Transistoren T3 und T4. Die gemeinsamen Verbindungspunkte je eines Paares T1 und T2, bzw. T3 und T4 der Schaltbrücke sind über die Primärwicklung w1 des Impulsübertragers Ü1 verbunden. Die Wicklungsenden der Sekundärwicklung w2 von Ü1 sind jeweils mit den Anoden der Gleichrichterelemente D1 und D3 verbunden. Die Katoden von D1 und' D2 sind zusammengeschaltet und mit der Anode von D2 wie auch mit dem Basissammelpunkt der Gegentakt-Treiberstufe TrS verbunden. Der Mittelabgriff der Sekundärwicklung w2 ist mit dem D2 abgewandten Anschlußende des Ladekondensators C1, dem Basiswiderstand R1 sowie der Source-Elektrode des Leistungsschalters verbunden.
Fig. 9 zeigt eine ähnliche Schaltung wie Fig. 8, jedoch mit symmetrischem Betrieb der Gegentakt-Treiberstufe TrS. Ein weiterer Ladekondensator C2 liegt in S^rie zu C1. Beide Ladekondensatoren C1 und C2 sind wieder durch Spannungsteilerelemente R2, R3 überbrückt. Der gemeinsame Verbindungspunkt von C1 und C2 ist mit dem dem Basisanmeldepunkt abgewandten Ende des Basiswiderstandes R1 und der Source-Elektrode des Leistungsschalters LS verbunden. Der Mittelabgriff der Se-
- 13 - BK 82/22
kundärwicklung w2 ist mit jenem Anschlußende des Ladekondensators C2 verbunden, das nicht an den Ladekondensator C1 angeschlossen ist.
Die erfindungsgeraäße potentialfreie Ansteuerschaltung läßt sich für alle Arten von Gleichspannungswandlern verwenden, beispielsweise für Gegentaktwandler, Durchflußwandler, Sperrwandler, Hoch-, Tiefsetzsteiler (-regler), Motorsteuerungen, Wechselrichter.
Wegen ihrer Zuverlässigkeit und einfachen Aufbaus, dadurch bedingt auch wegen ihres geringen Gewichtes, läßt sich die Ansteuerschaltung in der Stromversorgung von Satelliten zur Nachrichtenübertragung verwenden.
-/ft'
Leerseite

Claims (5)

  1. AEG-TELEFUNKEN KT E7/Spe/wei
    Nachrichtentechnik GmbH BK 82/22
    Gerberstraße 33
    Backnang
    Patentansprüche
    Potentialfreie Ansteuerschaltung für einen pulsdauerge-» steuerten elektronischen Leistungsschalter über eine Treiberstufe unter Verwendung mindestens eines Impulsübertragers, dessen Primärwicklung an einen Ausgang einer Pulsdauermodulationsstufe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (w2) des Impulsübertragers (Ü1) mit einem ersten Gleichrichterelement (D1) verbunden ist, daß die dem Impulsübertrager (Ü1) abgewandte Elektrode des ersten Gleichrichterelements (D1) sowohl mit dem Steuereingang einer Treiberstufe (TrS) für den elektronischen Leistungsschalter (LS) als auch über ein zweites bezüglich der Stromflußrichtung des ersten Gleichrichterelements (D1) gleichsinnig geschaltetes zweites Gleichrichterelement (D2) mit einer Hauptelektrode der Treiberstufe (TrS) verbunden ist, daß die dem ersten Gleichrichterelement (D1) abgewandte Elektrode des zweiten Gleichrichterelements (D2) über einen Ladekondensator (C1) mit einer Hauptelektrode des Leistungsschalters (LS) verbunden ist.
    - 2 - BK 82/22
  2. 2. Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberstufe (TrS) aus einer bipolaren Gegentaktstufe mit zueinander inversen Transistoren in Emitterfolgeschaltung besteht und daß die Basisanschlüsse
    der Transistoren der Treiberstufe (TrS) miteinander verbunden sind.
  3. 3. Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberstufe (TrS) aus zueinander inversen Darlingtontransistoren aufgebaut ist.
  4. 4. Ansteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Impulsübertrager (Ü2) vorgesehen ist, der bezüglich des von der Pulsdauermodulationsstufe (PDM) dem ersten Impulsübertrager (Ü1) zugeführten Signals gegenphasig angesteuert ist und daß die Sekundärwicklung (w4) des weiteren Impulsübertragers (Ü2) über ein drittes Gleichrichterelement (D3) an den
    gemeinsamen Verbindungspunkt des ersten und des zweiten Gleichrichterelements (D1, D2) angeschlossen ist, wobei Elektroden des ersten und dritten Gleichrichterelements (D1, D3) gleicher Art zusammengeschaltet sind.
  5. 5. Ansteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (w2) des Impulsübertragers (Ü1) einen Mittelabgriff aufweist, der mit jener Hauptelektrode des elektronischen Leistungsschalters (LS) verbunden ist an die auch der Ladekondensator (C 1) angeschlossen ist und daß das dem ersten Gleichrichterelement (D1) abgewandte Wicklungsende des Impulsübertragers (Ü1) über ein viertes Gleichrichterelement (D4) mit der impulsübertragerabgewandten Elektrode des ersten Gleichrichterelements (D1) nach Art einer Halbbrücken-Gleichrichterschaltung verbunden ist.
    - 3 - BK 82/22
    Ansteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zu dem Ladekondensator (C1) ein weiterer Ladekondensator (C2) geschaltet ist, daß der dem Ladekondensator (C1) abgewandte Anschluß des weiteren Ladekondensators (C2) über einen Widerstand (R 1) mit dem Eingang der Treiberstufe (TrS) verbunden ist und daß die beiden Ladekondensatoren (C1, C2) mittels Spannungsteilerelementen (R2, R3) überbrückt sind.
    Ansteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung(en) (w2; w3) der (des) Impulsübertrager(s) (Ü1, Ü2) über für den Entmagnetisierungsstrom des Impulsübertragers (ü) in Flußrichtung geschaltete Gleichrichterelemente (D5, D6, D7, DS, D9 und D10) mit dem Ladekondensator (C1), bzw. dem weiteren Ladekondensator (C2) derart verbunden sind, daß ein Nachladen des Ladekondensators bzw. der Ladekondensatoren durch den Entmagnetisierungsstrom der (des) Impulsübertrager(s) erfolgt.
DE3231788A 1982-08-26 1982-08-26 Ansteuerschaltung für elektronische Leistungsschalter Expired DE3231788C2 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3231788A DE3231788C2 (de) 1982-08-26 1982-08-26 Ansteuerschaltung für elektronische Leistungsschalter
IT22613/83A IT1169130B (it) 1982-08-26 1983-08-23 Circuito di comando per interruttore di potenza elettronico
US06/526,536 US4607210A (en) 1982-08-26 1983-08-25 Potential free actuation circuit for a pulse duration controlled electronic power switch
CA000435315A CA1210808A (en) 1982-08-26 1983-08-25 Control circuit for electronic power switches

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3231788A DE3231788C2 (de) 1982-08-26 1982-08-26 Ansteuerschaltung für elektronische Leistungsschalter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3231788A1 true DE3231788A1 (de) 1984-03-01
DE3231788C2 DE3231788C2 (de) 1986-04-30

Family

ID=6171770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3231788A Expired DE3231788C2 (de) 1982-08-26 1982-08-26 Ansteuerschaltung für elektronische Leistungsschalter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4607210A (de)
CA (1) CA1210808A (de)
DE (1) DE3231788C2 (de)
IT (1) IT1169130B (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989008951A1 (en) * 1988-03-10 1989-09-21 General Electric Company Electronic control circuits, electronically commutated motor systems, switching regulator power supplies, and methods
EP0415081A2 (de) * 1989-09-01 1991-03-06 Robert Bosch Gmbh Ansteuerschaltung für eine getaktete Last in einem Fahrzeug
US7432690B2 (en) 2005-05-27 2008-10-07 Hubbell Incorporated Dual circuit wall switch occupancy sensor and method of operating same
EP2434644A1 (de) * 2010-09-27 2012-03-28 Delphi Technologies, Inc. Hochspannungs-Floating-Gate-Treibertopologie für sehr hohe Schaltfrequenzen
WO2013083473A1 (de) * 2011-12-09 2013-06-13 Robert Bosch Gmbh Spannungswandler für ein kraftfahrzeug

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4792746A (en) * 1987-05-11 1988-12-20 Astec Components, Ltd. Non-dissipative series voltage switching regulator having improved switching speed
US4937722A (en) * 1988-08-23 1990-06-26 North American Philips Corporation High efficiency direct coupled switched mode power supply
US4988942A (en) * 1988-11-08 1991-01-29 Spectra-Physics, Inc. Switched resistor regulator control when transfer function includes discontinuity
US4887021A (en) * 1989-01-31 1989-12-12 Honeywell Inc. Precision noise spike elimination circuit for pulse width modulators and PWM inverters
US4961048A (en) * 1989-08-03 1990-10-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy MOSFET switching arrangement in a power converter unit
US5406150A (en) * 1992-08-24 1995-04-11 Silicon Systems Inc Control system for motors and inductive loads
AT403965B (de) * 1993-03-05 1998-07-27 Bruenner Alfred Geregelte gleichspannungsquelle
US5949249A (en) * 1997-04-10 1999-09-07 International Business Machines Corporation Driver having inductance-controlled current slew rate
CN102412814A (zh) * 2010-09-26 2012-04-11 上海杰得微电子有限公司 便携式消费类电子产品的强制关机电路
US9337738B2 (en) * 2012-07-24 2016-05-10 Texas Instruments Incorporated Transformer-coupled gate-drive power regulator system
JP6876482B2 (ja) 2017-03-29 2021-05-26 Fdk株式会社 絶縁型スイッチング電源
US11005431B2 (en) * 2019-04-03 2021-05-11 Analog Devices International Unlimited Company Power amplifier fault detector

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3045771A1 (de) * 1980-12-04 1982-07-08 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zum ansteuern eines leistungs-fet
DE3100795A1 (de) * 1980-07-09 1982-08-05 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schalter mit in serie geschalteten feldeffekttransistoren

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4052623A (en) * 1976-08-10 1977-10-04 General Electric Company Isolated semiconductor gate control circuit
DE3169198D1 (en) * 1980-12-04 1985-04-11 Siemens Ag Circuitry for driving at least one power fet
US4423341A (en) * 1981-01-02 1983-12-27 Sperry Corporation Fast switching field effect transistor driver circuit
JPS58112111A (ja) * 1981-12-24 1983-07-04 Fuji Electric Co Ltd 安定化電源回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3100795A1 (de) * 1980-07-09 1982-08-05 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schalter mit in serie geschalteten feldeffekttransistoren
DE3045771A1 (de) * 1980-12-04 1982-07-08 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zum ansteuern eines leistungs-fet

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Buch: J.Wüstehube, Schaltnetzteile, Expert Verlag, Grafenau, 1979, S.410 *
DE-Z.: etz-b, B.29, 1977, H.7, S.211-214 *
DE-Z.: etz-b, B.30, 1978, H.21, S.825-827 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989008951A1 (en) * 1988-03-10 1989-09-21 General Electric Company Electronic control circuits, electronically commutated motor systems, switching regulator power supplies, and methods
EP0415081A2 (de) * 1989-09-01 1991-03-06 Robert Bosch Gmbh Ansteuerschaltung für eine getaktete Last in einem Fahrzeug
EP0415081A3 (en) * 1989-09-01 1992-03-04 Robert Bosch Gmbh Control circuit for a pulsed load in a vehicle
US7432690B2 (en) 2005-05-27 2008-10-07 Hubbell Incorporated Dual circuit wall switch occupancy sensor and method of operating same
US7830133B2 (en) 2005-05-27 2010-11-09 Hubbell Incorporated Dual circuit wall switch occupancy sensor and method of operating same
EP2434644A1 (de) * 2010-09-27 2012-03-28 Delphi Technologies, Inc. Hochspannungs-Floating-Gate-Treibertopologie für sehr hohe Schaltfrequenzen
WO2013083473A1 (de) * 2011-12-09 2013-06-13 Robert Bosch Gmbh Spannungswandler für ein kraftfahrzeug
US9660510B2 (en) 2011-12-09 2017-05-23 Robert Bosch Gmbh Voltage converter for a motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CA1210808A (en) 1986-09-02
US4607210A (en) 1986-08-19
IT1169130B (it) 1987-05-27
IT8322613A0 (it) 1983-08-23
DE3231788C2 (de) 1986-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011087368B4 (de) Treiberschaltung, Anordnung und Verfahren zum Bootstrapping eines Schaltertreibers
DE3231788C2 (de) Ansteuerschaltung für elektronische Leistungsschalter
DE602005004207T2 (de) Ein Schaltnetzteil mit Synchrongleichrichtung
DE69118179T2 (de) Wechselstrommesser und Stromversorgungsschaltkreis
DE102009045052B4 (de) Bereitstellen einer Versorgungsspannung für eine Ansteuerschaltung eines Halbleiterschaltelements
DE3914799A1 (de) Durchflusswandler
EP0639308B1 (de) Schaltungsanordnung zum ansteuern eines mos-feldeffekttransistors
EP1867035B1 (de) Verfahren zum betreiben eines schaltnetzteils mit rückspeisung primärseitiger streuenergie
EP0696102B1 (de) Durchflussumrichter mit einen weiteren Ausgangskreis
EP0247409B1 (de) Schaltnetzteil mit einem primär getakteten Gleichspannungswandler
DE2624071A1 (de) Steuerschaltung fuer leistungsschaltelemente
DE2922309A1 (de) Elektronischer sensor-ein/aus-schalter
DE102006038474A1 (de) Stromrichter
DE2608167C3 (de) Geregelter Eintakt-Durchflußumrichter zur Erzeugung mehrerer galvanisch getrennter Ausgangsspannungen
DE69706625T2 (de) Schaltnetzteil mit kompensation für eingangsspannungsänderung
DE19835667C2 (de) Gleichspannungswandler
EP0266743B1 (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer internen Versorgungsspannung bei getakteten Stromversorgungen
DE2439241C2 (de) Schaltungsanordnung mit einer ersten periodisch leitenden Schalteinrichtung zur Herstellung eines Übertragungsweges
DE69316128T2 (de) Treiberschaltung für Sperrwandler mit brückenangeordneten Schalttransistoren
EP0170293A1 (de) Schaltnetzteil mit freischwingendem Durchflusswandler ohne Regelschleife
DE102013224624A1 (de) Abwärts-Sperrwandler
DE102019206636B4 (de) Schaltnetzteil
DE19816447C2 (de) Schaltungsanordnung für ein Stromversorgungsgerät
EP0146832B1 (de) Abschalteinrichtung für einen selbstschwingenden Sperrwandler
DE102007037557A1 (de) Auf- / Abwärtswandler mit unterdrückbarer Aufwärtswandelfunktion

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee