DE3402342C2 - Preload switching - Google Patents

Preload switching

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DE3402342C2
DE3402342C2 DE19843402342 DE3402342A DE3402342C2 DE 3402342 C2 DE3402342 C2 DE 3402342C2 DE 19843402342 DE19843402342 DE 19843402342 DE 3402342 A DE3402342 A DE 3402342A DE 3402342 C2 DE3402342 C2 DE 3402342C2
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Edmund Dipl.-Ing. 8901 Königsbrunn Pötsch
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Siemens AG
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor

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  • Dc-Dc Converters (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein geregeltes Stromversorgungsgerät. Bei derartigen Geräten ist es aus regelungstechnischen Gründen erforderlich, die sekundäre Ausgangsspannung mit einer Vorlast zu versehen, die in Form eines Vorlastwiderstandes realisiert werden kann. Dadurch wird jedoch der Wirkungsgrad verringert. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades sieht die Erfindung vor, daß parallel zum Ausgang des Stromversorgungsgerätes ein Spannungsteiler (R2, R3) angeordnet ist, dessen Abgriff an die Steuerelektrode (S) eines Transistors (Q1) führt, dessen Eingangselektrode (E) mit der einen Ausgangsklemme des Stromversorgungsgerätes über einen Ohmschen Widerstand (R1) und dessen Ausgangselektrode (A) mit der anderen Ausgangsklemme des Stromversorgungsgerätes verbunden ist. Parallel zu den Ein- und Ausgangselektroden (E, A) des Transistors (Q1) ist die Last (RL) angeschaltet.The invention relates to a regulated power supply device. In devices of this type, for control reasons, it is necessary to provide the secondary output voltage with a preload, which can be implemented in the form of a preload resistor. However, this reduces the efficiency. To improve efficiency, the invention provides that a voltage divider (R2, R3) is arranged parallel to the output of the power supply device, the tap of which leads to the control electrode (S) of a transistor (Q1), the input electrode (E) of which with one output terminal of the Power supply device is connected to the other output terminal of the power supply device via an ohmic resistor (R1) and its output electrode (A). The load (RL) is connected in parallel to the input and output electrodes (E, A) of the transistor (Q1).

Description

Eine konkrete Verwirklichung einer derartigen Schal- Mit zunehmendem Ausgangsstrom / 2 wird der Tran-A concrete implementation of such a switch- With increasing output current / 2, the tran-

tung ist jedoch diesem Artikel nicht zu entnehmen. 45 sistor Qi wegen des zunehmenden SpannungsanfallesHowever, this article does not contain any information. 45 sistor Qi because of the increasing voltage build-up

Aus der US-Patentschrift 37 42 338 ist außerdem ein über den Ohmschen Widerstand R 1 zurückgeregelt. Gleichstromspannungsregler beschrieben, der eine Der Vorlaststrom U nimmt mit zunehmendem Aus-Schaltung enthält, in welcher die von einer Referenzdi- gangsstrom /2 ab und erreicht bei
ode oder Siliziumzenerdiode erhaltene Spannung mittels eines Emitterfolgers auf die Basis eines Transistors 50 . _ t/2 ~ Übe
zurückgekoppelt ist und der konstante Strom, der durch 2 ~j[\
den Emitterkollektorstromkreis des Transistors fließt,
wirkt wiederum auf die Referenzdiode so ein, daß eine den Wert 0.From US Pat. No. 3,742,338, one is also regulated back via the ohmic resistor R 1. DC voltage regulator described, which contains a The preload current U increases with increasing switching off, in which the of a reference output current / 2 from and reaches at
ode or silicon zener diode is applied to the base of a transistor 50 by means of an emitter follower. _ T / 2 ~ Practice
is fed back and the constant current flowing through 2 ~ j [\
the emitter-collector circuit of the transistor flows,
in turn acts on the reference diode in such a way that one has the value 0.

stabilisierte Ausgangsspannung, wie sie durch die Ze- Um die Basisvorspannung und damit den Temperanerdiode allein nicht erreichbar wäre, erhalten wird. Die 55 turgang des Transistors Ql zu stabilisieren, kann der bekannte Schaltungsanordnung ist jedoch als Serien- Teilwiderstand R 2 des Ohmschen Spannungsteilers regler eingesetzt. durch eine Zenerdiode ersetzt werden.stabilized output voltage, as it would be obtained by the Ze- To the base bias voltage and thus the Temperaner diode alone. The known circuit arrangement can, however, be used as a series partial resistance R 2 of the ohmic voltage divider regulator. be replaced by a zener diode.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die be- The object of the present invention is to

kannte Vorlastautomatik mit einfachen Mitteln und zu- Hierzu 1 Blatt ZeichnungenKnown preload automatic with simple means and additional 1 sheet of drawings

verlässig zu realisieren. 60 to be implemented reliably. 60

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Vorlastschaltung
gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß ein Spannungsteiler angeordnet ist, dessen Abgriff an die Steuerelektrode eines Transistors führt, dessen Emitter mit derThe preload circuit is used to solve this problem
designed according to the invention such that a voltage divider is arranged whose tap leads to the control electrode of a transistor whose emitter with the

einen Ausgangsklemme des Stromversorgungsgerätes 65
über einen Ohmschen Widerstand und dessen Kollektor
mit der anderen Ausgangsklemme des Stromversorgungsgerätes verbunden ist, und daß parallel zum Emit-an output terminal of the power supply 65
via an ohmic resistor and its collector
is connected to the other output terminal of the power supply, and that parallel to the emitter

Claims (2)

1 2 ter und Kollektor des Transistors die Last angeschaltet Patentansprüche: ist Durch diese Maßnahmen wird der gesamte BeIa-1 2 ter and collector of the transistor the load is switched on 1. Vorlastschaltung, die parallel zum Ausgang ei- stungsbereich der Stromversorgung um den Betrag des nes geregelten Stromversorgungsgerätes geschaltet 5 Vorlaststromes vergrößert Die Wärmeentwicklung ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein wird durch die verminderten Verluste an der Grundlast Spannungsteiler (R 2, R 3) angeordnet ist, dessen verkleinert und damit der Wirkungsgrad erhöht
Abgriff an die Steuerelektrode (S) eines Transistors Anhand der Ausführungsbeispiele wird die Erfindung (Ql) führt, dessen Emitter (E) mit der einen Aus- näher erläutert Es zeigt1. Preload circuit, which is connected in parallel to the output ei- stungsbereich the power supply by the amount of the nes regulated power supply device 5 preload current increased The heat generation is characterized in that a voltage divider (R 2, R 3) is arranged due to the reduced losses at the base load is, its reduced and thus the efficiency increased
Tapping at the control electrode (S) of a transistor The invention (Q1) is based on the exemplary embodiments, the emitter (E) of which is explained in more detail with the one output gangsklemme des Stromversorgungsgerätes über io Fig. 1 ein geregeltes Stromversorgungsgerät unteroutput terminal of the power supply device via io Fig. 1, a regulated power supply device below einen Ohmschen Widerstand und dessen Kollektor Verwendung eines PNP-Transistors zur Erzeugung desan ohmic resistor and its collector using a PNP transistor to generate the (A) mit der anderen Ausgangsklemme des Stromver- Vorlaststromes, (A) with the other output terminal of the Stromver- preload current, sorgungsgerätes verbunden ist und daß parallel zum F i g. 2 die gleiche Anordnung mit einem N PN-Transi-supply device is connected and that parallel to F i g. 2 the same arrangement with an N PN transi- Emitter (E) und Kollektor (A) des Transistors (Q 1) stör.Emitter (E) and collector (A) of transistor (Q 1) disturb. die Last (RL) angeschaltet ist 15 Parallel zum Ausgang des Stromversorgungsgerätesthe load (RL) is switched on 15 parallel to the output of the power supply unit 2. Vorlastschaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- 1 nach F i g. 1 liegt ein aus den Ohmschen Widerständen kennzeichnet, daß der im Eingangskreis des Transi- R 2 und R 3 bestehender Spannungsteiler, dessen Abstors (Q 1) liegende Teilwiderstand des Spannungs- griff an die Basis S eines PNP-Transistors geführt ist Im tellers (R 2, R 3) als Zenerdiode ausgebildet ist Emitterkreis E liegt zwischen der einen Ausgangsklem-2. preload circuit according to claim 1, characterized in accordance with F i g. 1 is one of the ohmic resistances indicates that the voltage divider in the input circuit of the transistors R 2 and R 3, the partial resistance of the voltage handle located in the input circuit (Q 1), is led to the base S of a PNP transistor in the plate (R 2, R 3) is designed as a Zener diode, the emitter circuit E lies between the one output terminal 20 me des Stromversorgungsgeräts 1 und dem Emitter des20 me of the power supply device 1 and the emitter of the PNP-Transistors Q1 der Ohmsche Widerstand R1. DerPNP transistor Q 1 the ohmic resistance R 1. The Kollektor des PNP-Transistors, der als Ausgangskreis A arbeitet, ist mit der anderen Ausgangsklemme desThe collector of the PNP transistor, which works as output circuit A , is connected to the other output terminal of the Die Erfindung betrifft eine Vorlastschaltung, die par- Stromversorgungsgeräts 1 verbunden. Parallel zu derThe invention relates to a preload circuit which is connected to the par power supply device 1. In parallel with the allel zum Ausgang eines geregelten Stromversorgungs- 25 Eingangselektrode E, im vorliegenden Fall dem Emitterallel to the output of a regulated power supply 25 input electrode E, in the present case the emitter gerätes geschaltet ist des Transistor J Q1 und der Ausgangselektrode A imdevice is connected to the transistor J Q 1 and the output electrode A im In derartigen Stromversorgungsgeräten ist es aus re- speziellen Fall der Kollektor des gleichen Transistors,In such power supply devices, from a special case, it is the collector of the same transistor, gelungstechnischen Gründen notwendig, die sekundäre wird die Belastung RL angeschaltet Zudem führt einenecessary for technical reasons, the secondary is switched on the load RL In addition, a Ausgangsspannung mit einer Vorlast zu versehen. Eine Regelschleife von der Last RL auf die jeweiligen Aus-To provide output voltage with a preload. A control loop from the load RL to the respective output solche Vorlast kann beispielsweise durch einen über den 30 gangsklemmen des Stromversorgungsgerätes.Such a preload can be achieved, for example, by one of the 30 output terminals of the power supply unit. Ausgang des Stromversorgungsgerätes geschalteten In F i g. 2 ist eine zu F i g. 1 äquivalente SchaltungOutput of the power supply switched In F i g. 2 is one of FIG. 1 equivalent circuit Vorlastwiderstand realisiert werden. Dadurch entstehen dargestellt. Die Funktionsweise beider Anordnungen istPre-load resistance can be realized. This creates illustrated. The functioning of both arrangements is im Gesamtbelastungsbereich der Stromversorgung zu- wie folgt. Im Leerlauf (h = 0) soll die Stromversorgungin the total load range of the power supply as follows. The power supply should be in idle mode (h = 0) sätzliche Verluste an der Grundlast, wodurch eine zu- mit Ivo belastet werden. Aus der geregelten Spannungadditional losses at the base load, whereby an additional I vo is burdened. From the regulated voltage sätzliche Wärmeentwicklung im Gerät auftritt, die ein 35 Ui wird mit dem Spannungsteiler, bestehend aus denadditional heat development in the device occurs, which is a 35 Ui with the voltage divider, consisting of the Sinken des Wirkungsgrades bewirkt Widerständen R 2 und R 3, eine Basisspannung i/2 er-A decrease in efficiency causes resistors R 2 and R 3, a base voltage i / 2 Aus der Zeitschrift »FUNKSCHAU«, 1972, Heft 7, zeugt. Der Transistor Q1 steuert durch, und der überFrom the magazine "FUNKSCHAU", 1972, issue 7, testifies. The transistor Q 1 controls through, and the over Seiten 217 bis 220 sind tastgeregelte Netzteile beschrie- den Emitter und Kollektor des Transistors Q1 fließendePages 217 to 220 describe duty-cycle power supplies with the emitter and collector of the transistor Q 1 flowing ben, denen parallel zum Ausgang eine Vorlast geschal- Vorlaststrom Iv steigt auf den Wertben, to which a preload connected in parallel to the output Preload current I v increases to the value tet ist. Dabei wird darauf hingewiesen, daß eine Vorlast- 40is tet. It should be noted that a preload 40 automatik, die bei niedriger Ausgangsspannung einen t/2 ~ Übe _ j _ constantautomatic, the t has a low output voltage / 2 ~ Practice _ j _ cons tant kleineren Vorlastwiderstand simuliert als bei hoher, R1 vo
noch besser wäre.lower preload resistance simulated than at high, R 1 vo
would be even better.
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