DE3238574A1 - SWITCHING POWER SUPPLY - Google Patents

SWITCHING POWER SUPPLY

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DE3238574A1
DE3238574A1 DE19823238574 DE3238574A DE3238574A1 DE 3238574 A1 DE3238574 A1 DE 3238574A1 DE 19823238574 DE19823238574 DE 19823238574 DE 3238574 A DE3238574 A DE 3238574A DE 3238574 A1 DE3238574 A1 DE 3238574A1
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Manfred 7530 Pforzheim Sorg
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Alcatel Lucent Deutschland AG
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Standard Elektrik Lorenz AG
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    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
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Description

M.Sorg 3M.Sorg 3

Scha Ltnetztei LScha Ltneti L

Die Erfindung bezieht sich auf ein SchaLtnetzteiL mit einem PuLsbreitenmoduLator, dem ein aus dem Vergleich der Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung gewonnenes RegeLsignaL zugeführt wird und einem in Reihe mit dem SteLLgLied Liegenden beschatteten StromwandLer, der eine dem Strom proportionale Spannung Liefert,The invention relates to a circuit breaker with a pulse width modulator, which is a result of the comparison of the Output voltage obtained with a reference voltage RegeLsignaL is fed and a shaded current transformer lying in series with the SteLLgLied, the one supplies voltage proportional to the current,

Aus der DE-OS 30 19 906 ist ein derartiges SchaltnetzteiL bekannt, daß einen EintaktwandLer enthält. Zur Begrenzung und Regelung des Stromes durch den als Stellglied verwendeten Schalttransistor, ist die Spannung vom beschatteten Stromwandler mit dem RegeLsignaL verknüpft. Hierbei soll zusätzlich ein Wiedereinschalten des Scha Lttransistors innerhalb einer Periode des Schalttaktes vermieden werden.From DE-OS 30 19 906 such a switching network is known to contain a single ended converter. To the limit and regulating the current through the switching transistor used as an actuator, the voltage is from the shaded Current transformer linked to the control signal. In this case, the switching transistor within should also be switched on again a period of the switching cycle can be avoided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem SchaLtnetzteil der eingangs genannten Art eine Schaltung zum Schutz des SchaLttransistors des Stellgliedes vor überstrom anzugeben, die bei GegentaktwandLern gleichzeitig eine stetige Symmetrierung der Ströme durch die Schalttransistoren bewirkt.The invention is based on the object of a switching power supply of the type mentioned above, a circuit for protecting the switching transistor of the actuator from overcurrent specify that, with push-pull converters, the currents through the switching transistors are constantly balanced at the same time causes.

ZT/P1-Wr/RZT / P1-Wr / R

18.10.1982 _4_10/18/1982 _ 4 _

M . S ο r g 3M. S ο r g 3

Gelöst wird diese Aufgabe mit den im Anspruch 1 bzw. Anspruch 3 angegebenen Mitteln. Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.This object is achieved with the claims in claim 1 or claim 3 specified means. Refinements can be found in the subclaims.

Das erfindungsgemäße SchaltnetzteiL weist eine momentane Strombegrenzung und bei Gegentaktwand lern auch eine sofortige Symmetrierung der Ströme durch die Schalttransistoren auf. ^ Diese Wirkung bleibt auch bei einem plötzlichen Kurzschluß auf der Sekundärseite des Leistungsübertragers des Schaltnetzteiles unverzögert erhalten.The switching network according to the invention has a momentary Current limitation and, in the case of a push-pull wall, also learn an immediate one Balancing the currents through the switching transistors. ^ This effect remains even in the event of a sudden short circuit on the secondary side of the power transformer of the switched-mode power supply received without delay.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung eines Ausfühpungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur stellt das PrinzipschaLtbi Id eines Scha Itnetζtei les mit einem Gegentaktwand L-er dar.The invention will now be based on the drawing of an exemplary embodiment explained in more detail. The only figure represents that Schematic diagram of a diagram with a push-pull wall L-he represents.

Das Schaltnetzteil ist mit seinen EingangskLemmen 1a und 1b an eine versorgende Netzwechselspannung U angeschlossen, die in einer Gleichrichter- und Filterstufe 2 die zu wandelnde Gleichspannung U _ erzeugt. Diese Gleichspannung U _ wird von dem einen Anschluß der Gleichrichter- und Filterstufe 2 über einen Mittenanschluß eines Leistungsüberträgers 3 und dessen zwei Primärwicklungen an die Kollektoren von zwei Schalttransistoren 4 geführt, deren Emitter miteinander und mit dem anderen Anschluß der Gleichrichter- und Filterstufe 2 verbunden sind. Die Basen der Schalttransistoren werden gegensinnig von einer an einen integrierten Regeln baustein 5 angeschlossenen Treiberschaltung 6 gesteuert. Der integrierte Regelbaustein enthält unter anderem einen Pulsbreitenmodulator, dessen Signale an die Treiberschaltung gelangen. Der Leistungsüberträger 3 weist zwei Sekundärwicklungen auf, an die eine Zweiweggleichrichterschaltung mit einer Längsdrossel 8 und einem Ladekondensator 9 ange-The switching power supply is with its input terminals 1a and 1b connected to a supplying mains alternating voltage U, the one to be converted in a rectifier and filter stage 2 DC voltage U _ generated. This DC voltage U _ is from one connection of the rectifier and filter stage 2 via a center connection of a power transmitter 3 and its two primary windings to the collectors of two Switching transistors 4 out, their emitters with each other and with the other connection of the rectifier and filter stage 2 are connected. The bases of the switching transistors become opposite of one to one integrated rules Module 5 connected driver circuit 6 controlled. The integrated rule module contains, among other things, a Pulse width modulator, its signals to the driver circuit reach. The power transmitter 3 has two secondary windings to which a full-wave rectifier circuit with a series choke 8 and a charging capacitor 9

-5--5-

- 5 M.Sorg 3- 5 M.Sorg 3

schlossen ist. An Ausgangsklemmen 10a und 10b kann eine Ausgangsspannung U abgis closed. At output terminals 10a and 10b a Output voltage U ab

der Fig. angegeben ist.is indicated in the figure.

Ausgangsspannung U abgenommen werden, deren Polarität inOutput voltage U, the polarity of which is in

In jede Leitung zwischen den Kollektoren der Scha Ittransistören 4 und den Primärwicklungen des Leistungsübertragers 3 ist eine Primärwicklung eines Stromwandlers 11 eingeschaltet. Die Sekundärwicklung des Stromwandlers 11 weist einen Mittenanschluß auf, der mit dem Nullpotential verbunden ist. An die beiden Anschlüsse der Primärwicklung ist ein Bürdenwiderstand 12 und parallel dazu ein Kondensator 13 angeschlossen, der zusammen mit zwei Dioden 14 eine Zweiweggleichrichterschaltung bildet. Die ZweiweggLeichrichterschaltung gibt eine negative Spannung an die Reihenschaltung eines Potentiometers 15 mit zwei Vorwiderständen 16a und 16b ab.Vom Schleifer des Potentiometers 15 ist ein Kondensator 17 nach Nu L Ipotentia I geschaltet und mit ihm kann die dem Strom durch die Scha Lttransistör en 4 proportionale Spannung U vom Potentiometer 15 abgenommen werden. Die Spannung U verläuft phasenverkehrt zum StromIn every line between the collectors of the Scha Ittransistören 4 and the primary windings of the power transformer 3, a primary winding of a current transformer 11 is switched on. The secondary winding of the current transformer 11 has a center connection which is connected to the zero potential is. A load resistor 12 is connected to the two connections of the primary winding and a capacitor is connected in parallel to it 13 connected, which together with two diodes 14 forms a full-wave rectifier circuit. The two-way rectifier circuit gives a negative voltage to the series connection of a potentiometer 15 with two series resistors 16a and 16b. From the wiper of the potentiometer 15 a capacitor 17 is connected to Nu L Ipotentia I and With it, the current can flow through the switch transistors 4 proportional voltage U taken from potentiometer 15 will. The voltage U is out of phase with the current

durch die Schalttransistoren 4, weil bei einem Anstieg des Stromes die Spannung U sich in negativer Richtung und bei einem Rückgang des Stromes in positiver Richtung verändert.through the switching transistors 4, because with an increase in the Current, the voltage U changes in a negative direction and, if the current decreases, in a positive direction.

An die AusgangskIemme 10a mit der positiven Ausgangsspannung U ist der Eingang einer Vergleichsschaltung 18 angeschlossenTo the output terminal 10a with the positive output voltage U the input of a comparison circuit 18 is connected

Die Vergleichsschaltung 18 enthält eine Referenzspannung Cnicht dargestellt), mit der die Ausgangsspannung U ver-The comparison circuit 18 contains a reference voltage C not shown), with which the output voltage U

ftft

glichen und ein Regelsignal U gebildet wird. Dieses Regel-and a control signal U is formed. This rule-

signal U wird einer Licht emittierenden Diode eines Opto-R signal U becomes a light emitting diode of an Opto-R

kopplers 19 zugeführt, dessen Licht empfindlicher Transistör mit seinem Kollektor mit dem integrierten Regelbaustein 5 verbunden ist. Der Emitter des Transistors istcoupler 19 supplied, whose light-sensitive transistor is connected with its collector with the integrated control module 5. The emitter of the transistor is

— 6 —- 6 -

M.Sorg 3M.Sorg 3

über einen Widerstand 20 mit dem Nu LLpotentia L verbunden. An den Verbindungspunkt des Emitters mit dem Widerstand ist der Schleifer des Potentiometers 15 angeschLossen, so daß an dieser SteLle das RegeLsignal U mit der Spannungconnected to the Nu LLpotentia L via a resistor 20. The wiper of the potentiometer 15 is connected to the connection point between the emitter and the resistor, so that at this point the control signal U with the voltage

U überlagert wird. Die Spannung U kann auch dem EingangU is superimposed. The voltage U can also be the input

O OO O

des integrierten RegeLbausteines 5 zugeführt werden, dem das RegeLsignaL U zugeführt wird.of the integrated control module 5 are supplied to the the control signal U is supplied.

Claims (6)

STANDARD ELEKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFT
STUTTGARTSTANDARD ELECTRICS LORENZ
STOCK COMPANY
STUTTGART M.Sorg 3M.Sorg 3 PatentansprücheClaims \1 .J Scha L tnetztei L mit einem integrierten Reg Lerbaustei η mit einem PuLsbreitenmoduLator, dem ein aus dem Vergleich der Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung gewonnenes RegeLsignaL zugeführt wird und einem in Reihe mit dem StellgLied Liegenden beschaLteten StromwandLer, der eine dem Strom proportionaLe Spannung Liefert, dadurch g e kennzei c h η e t, daß die Spannung (U ) phasenverkehrt in Bezug auf den ausLösenden Strom dem RegeLsignaL\ 1 .J switching network L with an integrated control module η with a pulse width modulator, the one from the comparison the output voltage obtained with a reference voltage RegeLsignaL is fed and one in series with the actuator Lying connected current transformer, one of the Current supplies proportional voltage, thus marking c h η e t that the voltage (U) is out of phase in relation to the triggering current of the control signal (U) direkt überLagert wird.
K(U) is directly superimposed.
K 2. SchaLtnetzteiL nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (U ) dem Eingang am Regelbaustein zügeführt wird, an dem das RegeLsignaL CU ) Liegt,2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that that the voltage (U) is fed to the input on the control module where the control signal CU) is located, 3. SchaLtnetzteiL nach Anspruch 2, bei einem GegentaktwandLer, dadurch gekennzeichnet, daß der StromwandLer (11) zwei PrimärwickLungen aufweist, von denen je eine in Reihe mit einem der Scha Lttransistören (4) des SteLLgLiedes angeordnet ist und daß der Stromwandler (11) eine ZweiweggLeichrichterscha Ltung (13, 14) speist, deren negative Spannung die dem Strom proportionaLe Spannung (U ) biLdet.3. Switching power supply according to claim 2, in the case of a push-pull converter, characterized in that the current transformer (11) has two primary windings, one of which is in series arranged with one of the switching transistors (4) of the SteLLgLiedes is and that the current transformer (11) is a two-way rectifier Ltung (13, 14) feeds, the negative voltage of which forms the voltage (U) proportional to the current. ZT/Pi-Wr/RZT / Pi-Wr / R 18.10.1982 -2-10/18/1982 -2- M.Sorg 3M.Sorg 3 4. Scha LtnetzteiL nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur ZweiweggLei ehrichterscha I tung ein Potentiometer (15) als ohmsche Belastung angeordnet ist.4. Scha LtnetztilL according to claim 3, characterized in that that parallel to the two-way control circuit a potentiometer (15) is arranged as an ohmic load. 5. Schaltnetzteil nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifer des Potentiometers C15) über einen Kondensator (17) mit dem Nullpotential verbunden ist.5. Switching power supply according to claim 4, characterized in that that the wiper of the potentiometer C15) has a capacitor (17) is connected to zero potential. 6. Scha ItnetzteiL nach Anspruch 1 oder 3 mit einem Optokoppler (19) im Weg des Regelsignales (U ), dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des sekundärseitigen Transistors im Optokoppler (19) über einen Widerstand (20) mit dem Nullpotential und der Kollektor mit dem Reglerbaustein (5) verbunden ist und daß die Spannung (U ) des Stromwandlers (11) an den Emitter geschaltet ist.6. Scha ItnetztiL according to claim 1 or 3 with an optocoupler (19) in the way of the control signal (U), characterized in that that the emitter of the secondary transistor in the optocoupler (19) via a resistor (20) with the zero potential and the collector with the controller module (5) is connected and that the voltage (U) of the current transformer (11) is connected to the emitter.
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