DE3325032C2 - Schaltnetzteil zur Erzeugung mindestens einer galvanisch vom Netz getrennten Ausgangsgleichspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltnetzteil mit einem Schaltregler, der eine an einen Pol einer transformatorlos von der Netzspannung abgeleiteten Gleichspannung gelegte Drossel in Reihe mit einer Diode enthält, der ein Kondensator nachgeschaltet ist, der zusammen mit einem kontaktlosen Schalter, der weiterhin mit der Drossel verbunden ist, an den zweiten Pol der Gleichspannung gelegt ist, und mit einem an den Kondensator angeschlossenen, geregelten Spannungsumsetzer, der einen Durchflußwandler oder Sperrwandler mit jeweils einem Transformator aufweist.

Ein Schaltnetzteil der vorstehend beschriebenen Art ist bereits bekannt (R. von Courbiere, Schaltleistungsvergleich von Batterieladegeräten mit sinusförmigem Netzstrom, etz-Archiv, Band 3 (1981), Heft 10., S. 335-339). Mit diesem Schaltnetzteil wird eine aus der Netzspannung gewonnene Gleichspannung in eine geregelte Gleichspannung umgesetzt. Der Durchfluß- oder Sperrwandler enthält einen Mittelfrequenztransformator, der bei gleicher Leistung kleinere Abmessungen und ein geringeres Gewicht hat als ein mit Niederfrequenz betriebener Transformator.

Bekannt ist auch ein Schaltnetzteil, das an Netzspannung angeschlossen wird und mehrere Ausgangsgleichspannungen erzeugt. Das Schaltnetzteil enthält einen Sperrschwinger, der mit einer Primärwicklung eines Transformators zusammenwirkt. Eine eigene Transformatorwicklung erzeugt den für die Regelung der Ausgangsgleichspannungen erforderlichen Spannungsistwert (US 4 092 709).

Schließlich ist eine Anordnung zur Speisung eines Verbrauchers mit Gleichspannung bekannt, die einen Schaltregler enthält, bei dem das Schaltglied parallel zum Eingang gelegt ist. Zwischen dem Schaltglied und einem dem Ausgang des Schaltreglers parallel geschalteten Kondensator ist eine Diode angeordnet (EP 0 111 729 A1).

Die bei den Schaltnetzteilen verwendeten Drosseln, Transformatoren und Kondensatoren sorgen bei kurzzeitigen Ausfällen der Netzspannung dafür, daß am Ausgang noch eine Spannung und ein Strom verfügbar sind. Ob und wie lange die Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom die von den angeschlossenen Verbrauchern geforderten Grenzwerte nicht unterschreiten, hängt bei geregelten Schaltnetzteilen von der Größe der Energiespeicher und der Arbeitsweise des Regelkreises ab. Wenn die Kapazität der Energiespeicher erhöht wird, nehmen Gewicht und Abmessungen der Schaltnetzteile zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltnetzteil der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzuentwickeln, daß bei möglichst geringem Gewicht eine längere eingangsspannungslose Zeitspanne ohne Unterschreitung der Nennausgangsspannung und des Nennausgangsstroms überbrückt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Während des Wegfalls der Netzspannung liefert der Kondensator des Schaltnetzteils die Energie für den geregelten Umsetzer. Der Energieinhalt des Kondensators ist dem Quadrat der angelegten Spannung proportional. Durch die Erhöhung der Spannung kann deshalb der Energieinhalt des Kondensators überproportional gesteigert werde, so daß die Kapazität kleiner sein kann. Demgegenüber nehmen die Abmessungen und damit das Gewicht des Kondensators bei dieser Kapazität mit höherer Spannung wesentlich weniger zu.

Durch die transformatorlose Erhöhung der Eingangsgleichspannung des geregelten Umsetzers kann deshalb in Verbindung mit einem entsprechend bemessenen Kondensator die Nennarbeitsweise des Schaltnetzteils bei Ausfall der Eingangsspannung verlängert werden, ohne daß eine unerwünscht grobe Zunahme des Gewichts eintritt.

Ein besonderes Maß an Wirtschaftlichkeit läßt sich erreichen, wenn zahlreiche Ausgangsgleichspannungen benötigt werden.

Der geregelte Umsetzer und der Schaltregler sind nur einmal vorhanden. Über den Schaltregler wird der Einfluß von Störungen, die von der Netzseite kommen, beseitigt. Trotz Schwankungen der Netzspannung sorgt der Schaltregler für eine gleichbleibende Primärspannung am geregelten Spannungsumsetzer. Der geregelte Spannungsumsetzer gleicht daher noch die Einflüsse von Belastungsänderungen aus. Auf diese Weise wird eine hohe Güte der Regelung erreicht.

Vorzugsweise weist der Transformator des Durchfluß- oder Sperrwandlers eine Schirmwicklung auf. Durch die Schirmwicklung werden hochfrequente Störungen, die sowohl von der Netzseite als auch von der Verbraucherseite eingekoppelt werden können, stark gedämpft. Die Verbraucher, bei denen es sich vorwiegend um mit Hochfrequenz betriebene Schaltungen handelt, werden daher unauffälliger gegen Störspannungen im Netz. Weiterhin wird die Gefahr vermindert, daß von den mit Hochfrequenz arbeitenden Verbrauchern Störsignale über das Netzteil in das Netz gelangen.

Vorzugsweise ist vor dem Schaltregler ein Filter angeordnet, das auf die Amplituden des Wechselanteils des in den Schaltregler fließenden Stroms abgestimmt ist. Der Schaltregler nimmt im wesentlichen einen Gleichstrom mit einer überlagerten Wechselkomponente auf. Die hochfrequente Wechselkomponente hat gegenüber der Höhe des Gleichstroms eine geringere Amplitude. Das an den Eingang des Schaltnetzteils angeschlossene Filter muß deshalb nur verhindern, daß von den überlagerten Wechselkomponenten verursachte Störsignale in unzulässiger Höhe in das Netz gelangen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Transformator des Durchfluß- oder Sperrwandlers eine zusätzliche Wicklung auf, die eine Hilfsspannung für die Versorgung von Steuereinheiten für den Schaltregler, den Spannungsumsetzer und den Schalter abgibt. Diese Hilfsspannung ist nach der Ingangsetzung des Schaltnetzteils ständig und unabhängig von Lastschwankungen vorhanden.

Vorzugsweise enthält der erste Transformator eine zusätzliche Wicklung, die eine Hilfsspannung für die Versorgung einer Überwachungsschaltung für die Ausgangsgleichspannung abgibt. Über diese auch bei Überströmen in den Ausgangskreisen noch vorhandene Hilfsspannung steht die Energie zur Verfügung, mit der Steuerelemente zum Abschalten oder Begrenzen der Ausgangsströme betätigt werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß an die Leitungen vor dem Schaltregler eine Schwellenwertschaltung angeschlossen ist, die mit der Steuerelektrode eines kontaktlosen Schalters verbunden ist, der in Reihe mit einem Widerstand zwischen den Leitungen angeordnet ist, wobei der Wert des Widerstands zur Begrenzung der Spannung auf den Leitungen einen vorgebbaren Wert, der etwa der Nennspannung entspricht, an weitere in den Leitungen vorhandene Widerstände im Sinne eines Spannungsteilers angepaßt ist.

Durch diese Anordnung können Überspannungen mit geringem Aufwand auf einen ungefährlichen Wert reduziert werden. Der an die Leitung angeschlossene Verbraucher wird dabei mit der reduzierten Spannung versorgt und kann in Betrieb bleiben. Die Anordnung hat eine geringe Ansprechzeit. Nach dem Wegfall der Überspannung unterbricht die vor Überspannung schützende Einrichtung schnell den von den Leitungen abgezweigten Strom. Die Anordnung ist anschließend sofort wieder für Überspannungen ansprechbereit.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist vor den Schaltregler im Zuge einer der Eingangsleitungen ein kontaktloser Schalter angeordnet, der über eine Schwellenwertschaltung bei Netzüberspannungen geöffnet wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines Schaltnetzteils zur Erzeugung galvanisch vom Netz getrennter Ausgangsgleichspannungen,

Fig. 2 eine Überspannungsüberwachungsschaltung für das Schalt­ netzteil gemäß Fig. 1.

Ein Schaltnetzteil zur Erzeugung galvanisch vom Netz getrennter zahl­ reicher Ausgleichsspannungen ist an die Pole 2, 3 der Netzspannung von 220 Volt angeschlossen. Mit den Polen 2, 3 ist ein Filter 4 verbunden, das die Übertragung von unzulässig großen Störspannungen aus dem Schalt­ netzteil 1 in das Netz verhindert. Die Ausgänge 5, 6 des Filters 4 sind unmittelbar mit einem Gleichrichter 7 verbunden, der die Netzspannung von 220 Volt in eine entsprechende Gleichspannung umwandelt. Der posi­ tive Ausgang 8 des Gleichrichters 7 ist über einen Vorwiderstand 10 mit einem Schaltregler 11 verbunden, an den auch der negative Ausgang 9 des Gleichrichters 7 angeschlossen ist. Bei dem Gleichrichter 7 handelt es sich um einen Vollweggleichrichter. Parallel zum Widerstand 10 ist ein Schalter 12, z. B. ein Relaiskontakt, gelegt. Nach dem Vorwiderstand 10 ist ein Glättungskondensator 13 angeordnet, dessen zweiter Anschluß an den negativen Ausgang 9 gelegt ist.

Der Schaltregler 11 enthält eine mit dem Vorwiderstand 10 in Reihe angeordnete Drossel 14, der eine Diode 15 nachgeschaltet ist. Zwischen den Ausgang der Drossel 14 und den negativen Ausgang 9 ist die Emit­ ter-Kollektor-Strecke eines Schalttransistors 16 gelegt. Mit der Kathode der Diode 15 ist ein Anschluß eines Kondensators 17 verbunden, dessen zweiter Anschluß mit dem Ausgang 9 in Verbindung steht. Der Schalt­ regler 11 weist eine Steuereinheit 18 auf, die die Spannungen am Kon­ densator 17 mit einer Referenzspannung vergleicht und über einen PT-Regler sowie einen Modulator den Transistor 16 ansteuert. Das Tast­ verhältnis der Ansteuerspannung wird im Sinne der Verminderung der Regelabweichung verändert. Durch die in Fig. 1 dargestellte Anordnung der Drossel 14, der Diode 15, des Transistors 16 und des Kondensators 17 werden am Kondensator 17 Spannungen erzeugt, die höher als die Aus­ gangsspannung des Gleichrichters 7 sind.

Wenn der Transistor 16 nämlich gesperrt wird, steigt das Potential an der Anode der Diode 15 über die am Eingang der Drossel 11 anstehende Spannung an. Die Induktivität der Drossel 11 ist in Verbindung mit dem Tastverhältnis der Steuerung des Transistors 16 so gewählt, daß am Kon­ densator 17 eine Spannung ansteht, die wesentlich höher als die Ausgangs­ spannung des Gleichrichters 7 ist. Beispielsweise ist diese Spannung das Doppelte der Ausgangsspannung des Gleichrichters 7.

An den Schaltregler 11 ist ein geregelter Gleichspannungs-Gleichspan­ nungs-Umsetzer 19 angeschlossen, der als Sperr- oder als Durchflußwandler ausgebildet sein kann. Die Fig. 1 zeigt eine nach dem Durchflußprinzip arbeitende Anordnung, die einen Transformator 20 mit einer Primärwick­ lung 21 aus nicht näher bezeichneten Wicklungshälften enthält. Eine Sekundärwicklung 22 ist unter Zwischenschaltung eines Transistors 23 mit der Primärwicklung 24 eines Transformators 25 und eines weiteren Trans­ formators 100 verbunden.

Die Primärwicklung 21 ist mit der gemeinsamen Verbindungsstelle der bei­ den Wicklungshälften an die Kathode der Diode 15 angeschlossen. Die eine Wicklungshälfte ist über eine Diode 26 an den Ausgang 9 angeschlossen. Die zweite Wicklungshälfte ist über einen Transistor 27 in Reihe mit einem Widerstand 28 mit dem Ausgang 9 verbunden. Die Basis des Tran­ sistors 27 ist mit einer zweiten Steuereinheit 29 verbunden. Die Steuer­ einheit 29 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie er oben für die Steuereinheit 18 beschrieben worden ist.

Der Transformator 20 enthält eine weitere Sekundärwicklung 30, die über eine Diode 31 an einen Kondensator 32 gelegt ist. Am Kondensator 32 wird eine Hilfsspannung für die Betriebsspannungsversorgung der Steuer­ einheiten 18, 29 und einer Ansteuerschaltung 33 abgegriffen, die ein Relais 35 enthält, zu dem der Kontakt 12 gehört.

Zum Kondensator 32 ist eine Zenerdiode 36 in Reihe mit der Basis-Emit­ ter-Strecke eines Transistors 37 parallel gelegt. Der Transformator 20 ist mit einer weiteren Sekundärwicklung 38 ausgerüstet, die über eine Diode 39 mit einem Kondensator 40 verbunden ist. Am Kondensator 40 wird eine weitere Hilfsspannung abgegriffen.

Die Transformatoren 25, 100 haben eine Reihe von Sekundärwicklungen, von denen in Fig. 1 die Wicklungen 43, 44, 45 und 41, 143, 144, 145 dargestellt sind. Die Wicklung 41 dient zur Erzeugung einer Hilfsspannung und ist über eine weitere Diode 46 mit dem Kondensator 40 verbunden, der von der Wicklung 38 oder 41 aufgeladen wird, je nachdem, welche Wicklung die höhere Spannung hat. Die Wicklungen 43 bis 45 und 143 bis 145 erzeugen jeweils unterschiedliche Sekundärspannungen. Diese Sekundär­ spannungen werden gleichgerichtet und durch Kondensatoren geglättet. Die Gleichrichter und die Kondensatoren sind in Fig. 1 nicht näher bezeich­ net. Eine der Gleichspannungen, z. B. diejenige, die von der Spannung der Sekundärwicklung 143 abhängt, wird abgegriffen und als Istwert einer Regelgröße einer Schaltung 47 zugeführt, mit der eine Lumineszenzdiode eines Optokopplers 48 angesteuert wird. Der Optokoppler 48 hat als Ausgangselement einen nicht näher bezeichneten Phototransistor, der mit der Steuereinheit 29 verbunden ist.

Vier Ausgangsgleichspannungen sind an eine Überwachungsschaltung 49 gelegt, in der nicht näher dargestellte Diskriminatoren die Höhen der Ausgangsspannungen kontrollieren und beim Über- oder Unterschreiten vorgegebener Grenzen ein Steuersignal abgeben, das der Basis des Transi­ stors 23 zugeführt wird und diesen sperrt. Im Wechselstromkreis, z. B. vor oder nach dem Filter 4 ist ein von Hand betätigbarer Schalter 50 vorge­ sehen, mit dem das Netzteil 1 ein- und ausgeschaltet wird. Der Schal­ ter 50 enthält einen Hilfskontakt 51, über den der Ansteuerschaltung 33 ein Meldesignal bei der Betätigung des Schalters 50 zugeführt wird.

Das Netzteil 1 soll, einerseits ein kleines Volumen und geringes Gewicht aufweisen und andererseits für längere Zeit bei Ausfall der Netzspannung Ausgangsgleichspannungen innerhalb der Toleranzen der Nennspannungen und der Nennströme abgegeben. Die für die Speisung des Gleichspan­ nungs-Gleichspannungs-Umsetzers 19 bei Netzausfall erforderliche Energie wird vom Kondensator 17 geliefert. Der Energiegehalt des Kondensators 17 ist dem Quadrat der angelegten Gleichspannung proportional. Die Gleich­ spannung wird deshalb so hoch gewählt, daß für die gespeicherte Energie eine kleine Kapazität des Kondensators 17 ausreicht. Das Volumen und das Gewicht des Kondensators 17 hängen in erster Linie von der Kapazität ab. Es besteht auch noch eine Abhängigkeit von der Betriebsspannung, diese ist jedoch wesentlich kleiner als die Abhängigkeit vom Gewicht. Über eine entsprechend hohe Gleichspannung läßt sich daher bei kleine m Gewicht und kleinen Abmessungen des Kondensators 17 eine so große Energie speichern, daß nach dem Ausfall der Netzspannung die Ausgangsgleichspannungen und -ströme über längere Zeit aufrechterhalten werden. Diese Zeit ist ins­ besondere eine Größenordnung höher als die Periode der Netzspannung. Kurzzeitige Netzspannungsausfälle, wie sie z. B. bei Kurzschlußfortschal­ tungen auftreten, bewirken deshalb keine Störungen in den an das Netzteil 1 angeschlossenen Verbrauchern.

Beim Einschalten des Netzteils 1 und zum Zeitpunkt der Spannungswieder­ kehr ist der Schalter 12 offen. Der Einschaltstrom für die Aufladung der Kondensatoren 13 und 17 fließt deshalb über den Widerstand 10, dessen Wert so ausgewählt ist, daß der Einschaltstrom den Nennstrom nicht wesentlich überschreitet. Auf diese Weise werden hohe kurzzeitige Netz­ belastungen vermieden. Nach einer in der Aussteuerschaltung 33 eingestell­ ten Zeitverzögerung spricht das Relais 35 an und schließt den Kontakt 12. Der Vorwiderstand 10 wird deshalb kurzgeschlossen, so daß im Vorwider­ stand 10 keine Verluste entstehen können. Der Beginn der Zeitverzögerung wird durch ein Signal ausgelöst, das der Ansteuerschaltung 33 über den Hilfskontakt 51 zugeführt wird. Das Signal kann unmittelbar von der Netz­ spannung, z. B. über einen nicht dargestellten Gleichrichter abgeleitet werden.

Dem Gleichrichter 7 ist eine Sicherung 52 vorgeschaltet, deren Nennstrom mit demjenigen des Netzteils 1 übereinstimmt.

Nach der Sicherung 52 ist ein Widerstand 53 in Reihe mit einem Triac 54 angeordnet, der wiederum mit dem Ausgang 6 verbunden ist. Die Steuer­ elektrode des Triac 54 ist mit einer Schwellenwertschaltung 55 verbunden, deren Eingang an die Sicherung 52 angeschlossen ist. Die Schwellenwert­ schaltung 55 ist mit ihrer Ansprechschwelle auf eine bestimmte Spannung eingestellt, die an dem Ausgang 5 nicht überschritten werden darf. Der Ausgang 6 kann z. B. an Erdpotential liegen. Dann tritt nur auf dem Ausgang 5 eine Spannung bzw. eine Überspannung auf.

Bei einer über der Ansprechschwelle liegenden Spannung gibt die Schwel­ lenwertschaltung 55 eine Zündspannung an den Triac 54 ab. Durch das Zünden des Triac 5 werden die beiden Ausgänge 5, 6 miteinander ver­ bunden. Es fließt dabei ein Strom über den Widerstand 53 und den Triac 54. Am Ausgang 5 stellt sich dabei eine Spannung ein, die im wesent­ lichen durch das Verhältnis der Widerstandswerte bestimmt ist. Der Widerstand 53 ist so bemessen, daß er durch das Teilerverhältnis die Spannung am Ausgang 5 auf einen unschädlichen Wert begrenzt. Dieser Spannungswert kann geringfügig über der Nennspannung bzw. der oberen Toleranzgrenze der Nennspannung auf den Polen 2, 3 liegen. Die Hysterese der Schwellenwertschaltung 55 ist so eingestellt, daß die auf dem Ausgang nach dem Zünden des Triac 54 sich einstellende Spannung die Schwellen­ wertschaltung 55 nicht zum Zurückkippen in den Ruhezustand veranlaßt.

Wenn die Überspannung auf dem Ausgang 5 verschwunden ist, kippt die Schwellenwertschaltung 55 ins ihre Ruhelage. Anschließend unterbricht der Triac 54 den Stromfluß. Eine Überspannungsschutzschaltung kann auch nach dem Gleichrichter 7 angeordnet sein. Eine solche Schaltung enthält zweckmäßigerweise eine zwischen den Ausgängen 8, 9 angeordnete Reihen­ schaltung eines Widerstands 56 und eines Thyristors 57 sowie einer Zener­ diode 58. An die Zenerdiode 58 ist die Kathode des Thyristors 57 ange­ schlossen. Zwischen der Kathode der Zenerdiode 58 bzw. derjenigen des Thyristors 57 und der Eingangsleitung ist ein Widerstand 59 angeordnet. Der Widerstand 59 bildet mit der Zenerdiode 58 einen Löschkreis für den Thyristor 57. Ein Widerstand 60 ist zwischen der Kathode und der Steuer­ elektrode des Thyristors 57 angeordnet. Zum Widerstand 60 ist ein Kon­ densator 61 parallel geschaltet.

Die Schwellenwertsehaltung wird von einer weiteren Zenerdiode 62 ge­ bildet, die zwischen die Anode und die Steuerelektrode des Thyristors 57 gelegt ist. Die Eingangsleitung steht mit einem Gleichrichter 63 in Ver­ bindung, an dem der Kondensator 13 angeschlossen ist.

Bei einer Überspannung auf den Ausgängen 8, 9 werden die Zenerdio­ den 62, 58 stromdurchlässig. Dadurch zündet der Thyristor 57. Es fließt ein Strom über den Gleichrichter 7, den Widerstand, den Thyristor 57 und die Zenerdiode 58. Das Teilerverhältnis des Innenwiderstands des Netzes bewirkt in Verbindung mit den weiteren ohmschen Widerständen im Strom­ kreis, daß die Spannung auf den Ausgängen 8, 9 auf einen ungefährlichen Wert zurückgeht. Dieser Wert liegt etwas über der Nennspannung. Geht die Spannung auf den Ausgängen auf den Nennwert oder einen noch kleineren Wert zurück, dann unterbricht die Zenerdiode 58 den Stromfluß durch den Thyristor 57. Darüber hinaus wird auch die Zenerdiode 62 wegen zu geringer Spannung nichtleitend und verhindert so, daß an der Steuerelektrode des Thyristors 57 eine Zündspannung ansteht.

Die Schwellenwertschaltung 55 kann eine Parallelschaltung eines Wider­ standes und eines Kondensators enthalten, die je an die Steuerelektrode des Triac 54 und an den Ausgang 6 angeschlossen sind. Zwischen der Steuerelektrode und der Anode des Triac 54 liegen zwei in Reihe ange­ ordnete Zenerdioden.

Die Zenerdioden, die eine Schwellenwertschaltung bilden, sind mit ihren Kathoden verbunden, d. h. sie sind gegensinnig gepolt geschaltet. Je nachdem, welchen der beiden Halbwellen der Wechselspannung die auf­ tretende Überspannung zuerst überlagert ist, wird entweder bei der einen oder der anderen Zenerdiode die Durchbruchspannung erreicht. Dadurch erhält die Steuerelektrode des Triac 54 einen Zündstrom. Durch die Zündung des Triac 54 fließt ein Strom über die Widerstände und den Triac 54. Der Strom ruft aufgrund des Teilerverhältnisses zwischen den Wider­ ständen auf den Leitungen und dem Widerstand 53 eine Spannung hervor, die einen ungefährlichen Wert für den Gleichrichter 7 und die nachge­ schalteten Verbraucher hat. Diese Spannung ist durch entsprechende Auswahl der Widerstände etwas höher als die Nennspannung und bewirkt, daß die beiden Zenerdioden leitend bleiben. Geht die Spannung auf die Nennspannung oder auf noch kleinere Werte zurück, dann sperren die beiden Zenerdioden und der Triac 54 unterbricht den Strom.

Es ist auch möglich, einen Triac in Reihe mit der Sicherung 52 vor dem Gleichrichter 7 anzuordnen und diesen Triac über eine der Schwellenwert­ schaltung 55 entsprechende Anordnung dann zu sperren, wenn an den Ausgängen 5, 6 eine Überspannung vorhanden ist.

Der Schaltregler hält die Gleichspannung am Kondensator 17 auf einem gleichbleibenden Wert. Bei höherer Nennspannung an den Ausgängen 5, 6 wird das Tastverhältnis der Steuerspannung des Transistors 16 so beein­ flußt, daß die Spannung am Kondensator 17 gleich bleibt. Im Rahmen der Grenzen des Regelkreises werden daher auch Überspannungen ausgeregelt. Vorzugsweise wird die Spannung am Kondensator 17 unter Abstimmung mit dem Tastverhältnisbereich der Steuerspannung so gewählt, daß die zuläs­ sigen Überspannungen ausgeregelt werden. Es handelt sich dabei um Über­ spannungen, die den zweieinhalbfachen Netzspannungsnennwert nicht übersteigen.

Der Transformator 20 sorgt für die galvanische Trennung zwischen dem Netz und den Ausgangsgleichspannungen. Wenn nur eine Ausgangsgleich­ spannung benötigt wird, reicht ein Transformator aus, dessen eine Se­ kundärwicklung auf diese Gleichspannung abgestimmt ist. Der Transfor­ mator 20 enthält eine Schirmwicklung 64, die hochfrequente Störspan­ nungen dämpft, die über die Transformatorwicklungen übertragen werden.

Der über die Drossel 14 fließende Gleichstrom enthält einen überlagerten Wechselstrom geringer Amplitude. Das Filter 4 ist hinsichtlich seiner Kapazitäts- bzw. Induktivitätswerte nur auf die Amplitude des Wechsel­ stroms abgestimmt, wodurch sich eine Verringerung des Aufwands ergibt.

Die Hilfsspannungen werden kostengünstig mittels der Wicklungen 30, 38 und 41 erzeugt. Lediglich zum Anlaufen des Schaltreglers 11 und des Spannungsumsetzers 19 ist eine einfache Zusatzspannung notwendig. Die von den Wicklungen 30, 38 erzeugten Hilfsspannungen sind immer vor­ handen, auch wenn die Überwachungsschaltung den Strom im Transfor­ mator 25 über den Transistor 23 unterbricht.

Da der Schaltregler 11 die Gleichspannung am Kondensator 17 auf einen gleichbleibenden Wert regelt, wird eine Störgröße, nämlich Schwankungen der Netzspannung, bereits vom geregelten Spannungsumsetzer 19 fernge­ halten. Der Umsetzer 19 muß deshalb vorwiegend die auf Belastungs­ änderungen beruhenden Einflüsse auf die Ausgangsgleichspannungen beseitigen.

Claims (8)

1. Schaltnetzteil mit einem Schaltregler, der eine an einen Pol einer transformatorlos von der Netzspannung abgeleiteten Gleichspannung gelegte Drossel in Reihe mit einer Diode enthält, der ein Kondensator nachgeschaltet ist, der zusammen mit einem kontaktlosen Schalter, der weiterhin mit der Drossel verbunden ist, an den zweiten Pol der Gleichspannung gelegt ist, und mit einem an den Kondensator angeschlos­ senen, geregelten Spannungsumsetzer, der einen Durchflußwandler oder Sperrwandler mit jeweils einem Transformator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des Kondensators (17) als Istwert der Regelgröße einer Steuereinheit (18) zuführbar ist, der die Steuerelektrode des kontaktlosen Schalters (16) nachgeschaltet ist, daß die Kapazität des Kondensators (17) unter Anpassung an den Nennstrom des geregelten Spannungsumsetzers (19) für die Überbrückung einer eingangsspan­ nungslosen Zeitspanne ausgelegt ist, die um eine Größenordnung die Netzspannungsperiode übersteigt, daß an den Transformator (30) des Durchfluß- oder Sperrwandlers zwei weitere Transformatoren (25, 100) angeschlossen sind, die mindestens je eine Sekundärwicklung (43, 44, 45, 143, 144, 145) enthalten, der jeweils Gleichrichter und Glät­ tungskondensatoren nachgeschaltet sind, und daß die von einer Sekundärwicklung erzeugte Gleichspannung mit dem Durchfluß- oder Sperrwandler geregelt wird.

2. Schaltnetzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schaltregler (11) ein Vorwiderstand (10) angeordnet ist, zu dem ein Schalter (12) parallel gelegt ist, der frühestens zwei Perioden nach dem Anlegen der Netzspannung an den Vorwiderstand (10) geschlossen wird.

3. Schaltnetzteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Vorwiderstands (10) die Höhe des Einschaltstroms in etwa auf den Nennstrom des Schaltnetzteils (1) begrenzt, das ein­ gangsseitig mit einer auf seinen Nennstrom abgestimmten Sicherung (52) abgesichert ist.

4. Schaltnetzteil nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (20) des Durchfluß- oder Sperrwandlers (19) eine Schirmwicklung (64) aufweist.

5. Schaltnetzteil nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (20) des Durchfluß- oder Sperrwandlers eine zusätzliche Wicklung (30) aufweist, die eine Hilfsspannung für die Versorgung von Steuereinheiten (18, 29, 33) für den Schaltregler (11), den Spannungsumsetzer (19) und den Schalter (12) abgibt.

6. Schaltnetzteil nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (20) des Durchfluß- oder Sperrwandlers eine zusätzliche Wicklung (38) enthält, die eine Hilfsspannung für die Versorgung einer Überwachungsschaltung (49) für die Ausgangsgleich­ spannungen abgibt.

7. Schaltnetzteil nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Leitungen vor dem Schaltregler (11) eine Schwellenwert­ schaltung (55) angeschlossen ist, die mit der Steuerelektrode eines kontaktlosen Schalters (54, 57) verbunden ist, der in Reihe mit einem Widerstand (53, 56) zwischen den Leitungen angeordnet ist, und daß der Wert des Widerstands (53, 56) zur Begrenzung der Spannung auf den Leitungen auf einen vorgegebenen Wert, der etwa der Nennspannung oder einem höheren Wert entspricht, an weitere in den Leitungen vorhandene Widerstände im Sinne eines Spannungsteilers angepaßt ist.

8. Schaltnetzteil nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schaltregler (11) im Zuge einer der Eingangsleitungen ein kontaktloser Schalter angeordnet ist, der über eine Schwellenwertschal­ tung bei Netzüberspannungen, die eine vorgebbare Schwelle überschrei­ ten, geöffnet wird.