DE3332368A1

DE3332368A1 - Schaltungsanordnung zum erzeugen eines netzspannungs-ausfallsignals in einem primaer getakteten schaltnetzteil

Info

Publication number: DE3332368A1
Application number: DE19833332368
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. 2942 Jever Bertram; Felix Dipl.-Ing. 2942 Heidmühle Tavcar
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: AEG Olympia Office GmbH
Priority date: 1983-09-08
Filing date: 1983-09-08
Publication date: 1985-03-28

Description

OLYMPIA WERKE AG : ::": : : ;;: ' :_—__t8/Br/zei/PE 1923 ANR: 1 003 976 07. September 1983

.SL-

Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Netzspannungs-Ausfal1 signals in einem primär getakteten Schaltnetzteil

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Netzspannungs-Ausfallsignals in einem primär getakteten Schaltnetzteil mit Potentialtrennung zwischen Primärkreis und Sekundärkr.eis.

In datenverarbeitenden Geräten und Mikroprozessorsteuerungen sind neben den in größerem Umfange vorhandenen flüchtigen Speichern auch gepufferte oder nichtflüchtige Speicher vorhanden,in die bei Abschalten der Stromversorgung oder bei Netzspannungsausfall wichtige Daten umgespeichert werden müssen. Diese Rettungsroutinen zur Übertragung der Daten in die nichtflüchtigen Speicher erfordern eine gewisse Zeit, während der der Prozessor noch sicher mit Betriebsspannung versorgt werden muß. Es ist also unbedingt erforderlich, den Netzausfall so frühzeitig zu erkennen, daß die in Ladekondensatoren gespeicherte Ladung noch für die Rettungsroutinen sicher ausreicht.

Es sind bereits integrierte Schaltungen zum Oberwachen der Betriebsspannungen von Netzteilen auf Überspannung und Unterspannung sowie zur Erkennung von Netzausfällen bekannt,die jedoch verhältnismäßig aufwendig sind, und wobei insbesondere der überwachungsteil zur Netzausfallerkennung über einen Trenntransformator angeschlossen werden muß (integrierte Schaltung SG 1547 Quad Power Fault Monitor der Firma Silicon General 81/82). ......

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Netzspannungs-AufalIsignals in einem primär getakteten Schaltnetzteil zu schaffen, die ohne aufwendige Trenntransformatoren oder sonstige Potentialtrennungsglieder auskommt und dennoch auf der Niederspannungsseite des Schaltnetzteiis das entsprechende Ausfallsignal liefert.

COPY !

Die vorliegende Erfindung besteht aus den im Kennzeichen des Anspruch 1 enthaltenen Merkmalen. Sie hat den Vorteil, daß sie ohne aufwendige integrierte Schaltungen auskommt und neben der Netzspannungsüberwachung auch noch die Überwachung von wichtigen, hoch belasteten Bauteilen des Schaltnetzteils übernimmt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in einem Sperrwandlernetzteil und

Figur 2 die erfindungsgemäße Anordnung in einem Durchflußwandler-Schaltnetzteil.

In Figur 1 wird die an den Klemmen 1 liegende Netzwechsel spannung durch einen Brückengleichrichter 2 gleichgerichtet und lädt einen Siebkondensator 3 auf. Der Schalttransistor 7 wird durch eine nicht näher beschriebene Steuerung 16 angesteuert und schaltet die Primärwicklung 5 impulsartig mit bestimmtem Tastverhältnis an den Kondensator 3. In der Sperrphase des Transistors 7 wird die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 6 durch den Gleichrichter 8 gleict" gerichtet und lädt einen Siebkondensator 9 auf. Die an diesem liegende Ausgangsspannung kann dem Ausgangsanschluß 13 entnommen werden, über einen Spannungsteiler mit den Widerständen 10 und 11 wird die Ausgangsspannung über eine Vergleichsschaltung 12 mit einer Referenz spannung 14 verglichen, und das Vergleichsergebnis steuert über eine Potentialtrennvorrichtung 15 und die Steuerung 16 das Tastverhältnis des Schalttransistors 7.

1 I

Gemäß der Erfindung wird nun die Sekundärspannung der Sekundärwicklung 6 in der Durchflußphase mittels eines Gleichrichters gleichgerichtet und lädt einen Ladekondensator 18 auf. Dieser an dem Kondensator 18 stehenden Spannung wird mittels eines Spannungsteilers 19, 20 die Referenzspannung 14 überlagert und steuert den einen Eingang der Spannungsvergleichsschaltung 21, d*eren anderem Eingang Nullpotential zugeleitet wird. Der Ausgangsklemme 22 kann ein Netzspannungs-Ausfallsignal entnommen werden.

Die in der Sekundärwicklung 6 in der Durchflußphase des Tran-, sistors 4 induzierte Impulsspannung entspricht, mit dem Übersetzungsverhältnis des Transformators 4 multipliziert, der an der Primärwicklung 5 liegenden Impulsspannung. Diese entspricht aber bei durchgeschaltetem Transistor 7 im wesentlichen der im Ladekondensator 3 anliegenden Gleichspannung. Der Spannungsteiler mit den Widerständen 19 und 20 ist im Verhältnis zur Referenzspannung 14 so dimensioniert, daß sich im "Normalzustand kein Ausfallsignal an dem Anschluß 22 bildet. Bricht jedoch die Gleichspannung am Ladekondensator 3 infolge Netzspannungsausfall zusammen, so vermindert sich proportional die in diese Sekundärwicklung 6 induzierte Impulsspannung und damit die Gleichspannung am Ladekondensator 18. Dies hat zur Folge, daß die Spannungsvergleichsschaltung 21 an den Ausgang 22 ein Netzspannungs-Aufal1-signal liefert.

Die Ansprechschwelle der Spannungs-Vergleichsschaltung 21 ist so bemessen, daß bereits ein Ausfallsignal gegeben wird, wenn die Spannung am Ladekondensator 3 nur geringfügig abgefallen ist. Es muß auf jeden Fall sichergestellt werden, daß die in diesem gespeicherte Ladung zur Durchführung von Rettungs- und Ausschaltroutinen ausreicht. Für ein schnelles Ansprechen der Schaltungsanordnung ist es erforderlich, daß die. Entladezeitkonstante mit dem Ladekondensator 18 wesentlich niedriger als diejenige des Ladekondensators 3 bemessen ist.

- 4 COPY

Bei dem in Figur 2 gezeigten Durchflußwandler-Schaltnetzteil sind gleiche bzw. ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 1 versehen. Der Unterschied gegenüber Figur 1 besteht in der abweichenden Polung der Wicklungen 25 und 26 des Transformators 24 und der Gleichrichterschaltung mit dem Gleichrichter 38, der Freilaufdiode 31 und der Siebdrossel 32. Dieser Gleichrichterkreis ist zusammen mit dem Transformator 24 so ausgebildet, daß er die übertragene Leistung in der Flußphase des Transistors 7 ausnutzt.

Zur Ableitung des Netzspannungs-Ausfal!signals wird die Sekundärspannung der Wicklung 26 durch einen Gleichrichter 27 gleichgerichtet und lädt den Ladekondensator 28. Über einen Spannungsteiler mit den Widerständen 29 und 30 wird der Eingang der Spannungsvergleichsschaltung 21 angesteuert, deren anderer Eingang wiederum an der gemeinsamen Referenzspannungsquelle 14 liegt. Am Ladekondensator 28 stellt sich ebenfalls wie bei der Schaltungsanordnung nach Figur 1 eine Gleichspannung ein, die, entsprechend dem übersetzungsverhältnis des Transformators 24 der am Ladekondensator 3 liegenden Gleichspannung entspricht.

Das erfindungsgemäße Prinzip kann selbstverständlich auch bei anderen Variationen von Schaltnetzteilen ausgenutzt werden, so auch bei solchen mit strombegrenzender Drossel im primären Steuerkreis. Der Transformator 4 bzw. 24 kann mit weiteren Sekundärwicklungen für weitere Gleichspannungskreise ausgerüstet sein, und es ist auch möglich, mittels einer getrennten Sekundärwicklung die Gleichspannung zum Ableiten des Netzspannungs-Ausfal lsignals zu erzeugen.

Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird nicht nur ein Ausfall der an den Klemmen 1 liegenden Netzspannung signalisiert, sondern es wird auch dann ein Netzspannungs-Ausfallsignal erzeugt, wenn sich an dem Brückengleichrichter 2, dem Ladekondensator 3, dem Schalttransistor 7 sowie am Transformator 4 bzw. 24 Unregelmäßigkeiten einstellen. Gerade diese Bauteile sind die in Schaltnetzteilen am höchsten belasteten Bauteile, die am ehesten zu Ausfällen neigen.

- Leerseite -

Copy

Claims

OLYMPIA WERKE AG E8/BR/zei/ PE 1923

ANR: 1 003 976 - 07. September 1983

Patentansprüche:

(" 1 J Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Netzspannungs-Ausfallsignals in einem primär getakteten Schaltnetzteil mit Potentialtrennung zwischen Primärkreis und Sekundärkreis, •gekennzeichnet durch eine an eine Sekundärwicklung (6,26) angeschlossene, gesonderte Gleichrichterschaltung (17,27) zur Gleichrichtung der in der Flußphase des Schaltnetzteiles induzierten Sekundärspannung und eine Spannungsvergleichsschaltung (21) zur Abgabe eines Netzspannungs-Ausfallsignals (Ausgang 22), wenn diese gleichgerichtete Spannung einen bestimmten Wert unterschreitet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 mit einem Sperrwandler, dadurch gekennzeichnet, daß die gesonderte Gleichrichterschaltung (17) dem Gleichrichter (8) für die Ausgangs-Gleichspannung (13) entgegengesetzt gepolt ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichne durch einen zwischen dem Ausgang der gesonderten Gleichrichterschaltung (17) und der Referenzspannung (14) angeschlossenen Spannungsteiler (19,20), an dessen Verbindungspunkt die Spannungsvergleichsschaltung (21) angeschlossen ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-3 mit einem die Ausgangs-Gleichspannung regelnde-n-Spannungsregler, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Referenzspannungsquelle (14) für den Spannungsregler (12,15,16) und die Spannungsvergleichsschaltung (21) vorgesehen ist.