DE3525942A1 - Switched-mode power supply - Google Patents

Switched-mode power supply

Info

Publication number
DE3525942A1
DE3525942A1 DE19853525942 DE3525942A DE3525942A1 DE 3525942 A1 DE3525942 A1 DE 3525942A1 DE 19853525942 DE19853525942 DE 19853525942 DE 3525942 A DE3525942 A DE 3525942A DE 3525942 A1 DE3525942 A1 DE 3525942A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit
protective
voltage
input
power supply
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
DE19853525942
Other languages
German (de)
Other versions
DE3525942C2 (en
Inventor
Josef Dipl Ing Bohn
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19853525942 priority Critical patent/DE3525942A1/en
Publication of DE3525942A1 publication Critical patent/DE3525942A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3525942C2 publication Critical patent/DE3525942C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1213—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for DC-DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

In the case of a switched-mode power supply whose power switch (2) is driven by a control circuit (10) which acts as a pulse-width modulator and has protection functions, such as dynamic current limiting or overvoltage cut-off, a protection circuit (15) is provided. The protection circuit (15) connects a voltage of specific magnitude to one of the protection inputs (11, 12), which voltage causes the power switch (2) to cut off by means of the control circuit (10) if the level of a voltage which is present on the output side of the transformer reaches a threshold for a specific time. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltnetzgerät, bei dem die gleichgerichtete Netzspannung über einen taktweise betreibbaren, steuerbaren Leistungsschalter auf einen Transformator gegeben wird, bei dem der Steuereingang des Leistungsschalters mit einem ersten Ausgang einer als Impulsbreitenmodulator wirkenden Steuerschaltung mit Schutzfunktionen in Verbindung steht, die unter Anschlußein­ gängen wenigstens einen Schutzeingang aufweist, wobei bei Anliegen einer Spannung bestimmter Größe an diesem Schutz­ eingang die Steuerschaltung den Leistungsschalter über den ersten Ausgang abschaltet und bei dem aus einer auf der Ausgangsseite des Transformators abgegriffenen Spannung eine Regelspannung für die Steuerschaltung gewonnen wird, die auf einen Regeleingang der integrierten Steuerschaltung geführt ist und von deren Größe die taktweise Einschaltdauer des Leistungsschalters abhängt.The invention relates to a switching power supply, in which the rectified mains voltage over a clockwise operable, controllable circuit breaker on one Transformer is given, in which the control input of the Circuit breaker with a first output one as Control circuit with pulse width modulator Protection functions related, which under connection corridors has at least one protective input, with A certain amount of voltage is applied to this protection input the control circuit the circuit breaker over the turns off the first output and the one on the Output side of the tapped voltage Control voltage for the control circuit is obtained on led a control input of the integrated control circuit and the size of which is the cyclical duty cycle of the Circuit breaker depends.

Ein derartiges Schaltnetzgerät ist aus der Broschüre der Siemens AG "Integrierte Schaltnetzteilsteuerschaltungen", insbesondere Seite 26, erschienen im Mai 1984, bekannt. Bei dem bekannten Schaltnetzgerät wird die gleichgerichtete Netz­ spannung mittels eines steuerbaren Leistungsschalters in eine am primären Teil eines Transformators anliegende hoch­ frequente Wechselspannung umgesetzt. Die Sekundärspannungen des Transformators werden gleichgerichtet und gesiebt. Somit stehen an den Ausgangsklemmen des Schaltnetzgerätes Gleich­ spannungen zur Verfügung. Der steuerbare Leistungsschalter wird über einen Leistungstreiber von einer als Impulsbrei­ tenmodulators wirkenden integrierten Steuerschaltung gesteu­ ert. Die integrierte Steuerschaltung weist eine Mehrzahl von Eingängen auf, von denen einer als Regeleingang, und andere als Schutzeingänge dienen, z. B. als Überspannungs­ eingang und als Eingang zur dynamischen Strombegrenzung. An diesen Schutzeingängen werden mittels Größenvergleichs von Spannungen Schutzfunktionen ausgelöst. Die integrierte Steuerschaltung verändert in ihrer Eigenschaft als Impuls­ breitenmodulator die Einschaltdauer des Leistungsschalters bei konstanter Schaltfrequenz in Abhängigkeit einer an dem Regeleingang anliegenden Regelspannung. Diese Regelspannung ist proportional der Differenz aus einer Ausgangsspannung des Schaltnetzgerätes und ihres Sollwertes. Unterschreitet die Ausgangsspannung ihren Sollwert wegen einer veränderten Stromabgabe, so steigt die Regelspannung an und die Ein­ schaltdauer des Leistungsschalters wird durch die integrier­ te Steuerschaltung erhöht bis die Ausgangsspannung des Schaltnetzgerätes ihren Sollwert erreicht. Zur galvanischen Trennung sind die Ausgangsklemmen des Schaltnetzgerätes und der Regeleingang der integrierten Steuerschaltung durch einen Optokoppler voneinander getrennt.Such a switching power supply is from the brochure of Siemens AG "Integrated Switching Power Supply Control Circuits", in particular page 26, published in May 1984, is known. At the known switching power supply is the rectified network voltage by means of a controllable circuit breaker in one high on the primary part of a transformer frequency AC voltage implemented. The secondary voltages of the transformer are rectified and screened. Consequently are the same at the output terminals of the switching power supply tensions available. The controllable circuit breaker is about a power driver from a pulse train tenmodulators acting integrated control circuit ert. The integrated control circuit has a plurality  of inputs, one of which is a control input, and others serve as protective inputs, e.g. B. as a surge input and as an input for dynamic current limitation. Size comparisons are made at these protective inputs protective functions triggered by voltages. The integrated Control circuit changes in its property as an impulse width modulator the duty cycle of the circuit breaker at constant switching frequency depending on one of the Control input applied control voltage. This control voltage is proportional to the difference from an output voltage of the switching power supply and its setpoint. Falls short the output voltage its setpoint because of a changed Power output, the control voltage increases and the on Switching duration of the circuit breaker is through the integr te control circuit increases until the output voltage of the Switching power supply reaches its setpoint. For galvanic Isolation are the output terminals of the switching power supply and the control input of the integrated control circuit an optocoupler separated.

Wie bereits hingewiesen, kann die integrierte Steuerschal­ tung über die Schutzeingänge Schutz- und Überwachungsfunk­ tionen wahrnehmen. Ein als Überspannungseingang wirkender Schutzeingang der integrierten Steuerschaltung liegt am Ver­ bindungspunkt eines Spannungsteilers, an dem die gleichge­ richtete Netzspannung ansteht. Tritt dort eine Überspannung auf, so schaltet die Steuerschaltung den Leistungsschalter ab. Der Schutzeingang zur dynamischen Strombegrenzung steht in Verbindung mit einem Meßwiderstand, der im Stromkreis des Leistungsschalters liegt. Überschreitet der Strom durch den Leistungsschalter fließende einen Maximalwert, so erniedrigt die Steuerschaltung die Einschaltdauer des Leistungsschal­ ters, wodurch die Ausgangsspannung herabgesetzt wird und der Strom durch den Leistungsschalter und der Strom durch die Bauelemente auf der Ausgangsseite des Schaltnetzgerätes begrenzt wird. Diese Art der Strombegrenzung hat bei einem Kurzschluß auf der Ausgangsseite des Schaltznetzgerä­ tes den Nachteil, daß wohl der Kurzschlußstrom begrenzt wird, aber trotzdem Verlustleistung in den Bauelementen des Schaltnetzgerätes erzeugt wird, wodurch sich die Bauelemente stark erwärmen.As already pointed out, the integrated control scarf via the protective inputs protective and monitoring radio perceive. One that acts as an overvoltage input Protective input of the integrated control circuit is on the ver connection point of a voltage divider, at which the equal line voltage is present. An over voltage occurs there on, the control circuit switches the circuit breaker from. The protective input for dynamic current limitation is in place in conjunction with a measuring resistor in the circuit of the Circuit breaker is. If the current through the Circuit breaker flowing a maximum value, so lowered the control circuit the duty cycle of the power scarf ters, whereby the output voltage is reduced and the Current through the circuit breaker and current through the Components on the output side of the switching power supply is limited. This type of current limitation has  a short circuit on the output side of the switching power supply tes the disadvantage that the short-circuit current is probably limited is, but still power loss in the components of the Switching power supply is generated, causing the components warm up strongly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsan­ ordnung zu schaffen, die bei einem Kurzschluß auf der Aus­ gangsseite des Schaltnetzgerätes die Ausgangsseite abschal­ tet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Schaltnetzgerät der eingangs beschriebenen Art so ausgebildet, daß eine Schutz­ schaltung eingangsseitig an einer auf der Ausgangsseite des Transformators anstehenden Spannung angeschlossen ist und ausgangsseitig mit einem der Schutzeingängen der Steuer­ schaltung in Verbindung steht und daß die Schutzschaltung die Spannung bestimmter Größe auf diesen Schutzeingang schaltet, wenn der Wert der anstehenden Spannung für eine bestimmte Zeit einen Schwellwert erreicht. Man erhält somit bei geringem Aufwand eine Schutzschaltung , die keine weiteren Schaltelemente zur Abschaltung der Ausgangsseite des Schaltnetzgerätes benötigt, da hierfür die vorhandene Steuerschaltung benutzt wird.The invention has for its object a circuit create order in the event of a short circuit on the off scarf the output side of the switching power supply tet. To solve this problem is a switching power supply Type described above designed so that protection circuit on the input side on one on the output side of the Transformer applied voltage is connected and on the output side with one of the protective inputs of the control circuit is connected and that the protection circuit the voltage of certain size on this protective input switches when the value of the applied voltage for a certain time reaches a threshold. So you get with little effort a protective circuit that does not further switching elements for switching off the output side of the switching power supply is required, because the existing one Control circuit is used.

Ist die Schutzschaltung eingangsseitig mit dem Regeleingang der Steuerschaltung verbunden, welche die Spannung bestimm­ ter Größe auf den Schutzeingang schaltet, wenn der Wert der Regelspannung für eine bestimmte Zeit einen vorgegebenen Wert überschreitet, so kann man, um eine einfache Schutz­ schaltung zu erhalten, die Tatsache ausnutzen, daß bei einem Kurzschluß auf der Ausgangsseite des Schaltnetzes die Regelspannung ihren Maximalwert annimmt.Is the protective circuit on the input side with the control input connected to the control circuit which determine the voltage ter size switches to the protective input if the value of the Control voltage for a certain time a predetermined Value exceeds, so you can order a simple protection circuit to take advantage of the fact that at a short circuit on the output side of the switching network Control voltage assumes its maximum value.

Zweckmäßigerweise besteht die Schutzschaltung aus einem Zeitglied und einem diesem nachgeordneten Schwellwertschal­ ter. Das Zeitglied verhindert, daß kurzzeitige Erhöhungen der Regelspannung, wie sie z. B. beim Einschalten des Schaltnetzgerätes auftreten, auf den Eingang des Schwell­ wertschalters gelangen. Diese kurzzeitigen Erhöhungen würden sonst zu einem unerwünschten Abschalten der Ausgangsseite des Schaltnetzgerätes führen.The protective circuit expediently consists of a Timer and a subordinate threshold scarf ter. The timer prevents short-term increases the control voltage, as z. B. when turning on the  Switching power supply occur on the input of the threshold value switch. These short term increases would otherwise an unwanted shutdown of the output side of the switching power supply.

Für einen einfachen Aufbau der Schutzschaltung empfiehlt es sich, daß das Zeitglied der Schutzschaltung aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators besteht, wobei der Regeleingang der Steuerschaltung mit dem einen Ende dieses Zeitgliedes verbunden ist und der Verbin­ dungspunkt zwischen Widerstand und Kondensator an den Ein­ gang des Schwellwertschalters angeschlossen ist und daß der Ausgang des Schwellwertschalters über eine den Ausgang der Schutzschaltung bildenden Diode mit einem der Schutz­ eingänge verbunden ist. Außerdem verhindert die Diode einen Rückstrom auf den Ausgang des Schwellwertschalters.It is recommended for a simple construction of the protective circuit yourself that the timer of the protection circuit from a Series connection of a resistor and a capacitor exists, the control input of the control circuit with the one end of this timer is connected and the verb point between resistor and capacitor at the on gang of the threshold switch is connected and that the output of the threshold switch via an the output the protective circuit forming diode with one of the protection inputs is connected. The diode also prevents a reverse current to the output of the threshold switch.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß an den Verbindungspunkt der Reihenschal­ tung von Widerstand und Kondensator eine Entladeschaltung für den Kondensator angeschlossen ist, welche den Konden­ sator nach einer bestimmten Zeitspanne, nachdem die Aus­ gangsseite des Schaltnetzgerätes abgeschaltet ist, entlädt. Dadurch ist ein selbsttätiges Wiedereinschalten der Aus­ gangsseite des Schaltnetzgerätes möglich, wenn der Kurz­ schluß, der zum Abschalten geführt hatte, beseitigt wurde.Another advantageous development of the invention results by the fact that at the connection point of the row scarf device of resistor and capacitor a discharge circuit connected to the capacitor, which is the condensate sator after a certain period of time after the off gear side of the switching power supply is switched off, discharges. This means that the off is automatically switched on again gear side of the switching power supply possible if the short conclusion that had led to the shutdown was eliminated.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. DieIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in FIGS . 1 and 2 of the drawing. The

Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines Schaltnetzgerätes gemäß der Erfindung. Fig. 1 shows the circuit diagram of a switching power supply according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Teil des Schaltbildes eines etwas abgewandelten weite­ ren Ausführungsbeispiels. Fig. 2 shows a part of the circuit diagram of a slightly modified wide ren embodiment.

Die durch den Pfeil 1 angedeutete Netzspannung wird nach Eintritt in das Schaltnetzgerät zunächst gleichgerichtet und mittels eines steuerbaren Leistungsschalters 2 in eine hochfrequente Wechselspannung umgeformt, die am Primärteil eines Trannsformators 3 anliegt. Die Sekundärspannungen des Transformators 3 werden ebenfalls gleichgerichtet und gesiebt, so daß an allen Ausgangsklemmen 4, insbesondere den Ausgangsklemmen 5 und 6 Gleichspannungen für einen nicht dargestellten Verbraucher zur Verfügung stehen.The line voltage indicated by the arrow 1 is first rectified after entry into the switching power supply and converted by means of a controllable circuit breaker 2 into a high-frequency alternating voltage which is present at the primary part of a transformer 3 . The secondary voltages of the transformer 3 are also rectified and screened, so that DC voltages are available at all output terminals 4 , in particular the output terminals 5 and 6, for a consumer (not shown).

Der Steuereingang 7 des Leistungsschalters 2 ist über einen Leistungstreiber 8 mit dem Ausgang 9 einer integrierten Steuerschaltung 10 verbunden. Diese integrierte Steuerschal­ tung 10 wirkt als Impulsbreitenmodulator und weist Schutz­ funktionen auf. Die integrierte Steuerschaltung kann z. B. vom Typ TDA 4714 sein, der in der eingangs genannten Bro­ schüre auf Seite 8 dargestellt ist. Andere Impulsbreitenmo­ dulatoren mit Schutzfunktionen sind in dem Lehrbuch von Tietze/Schenk, "Halbleiter-Schaltungstechnik", Springer Verlag 7. Auflage, in der Abbildung 18.74 auf Seite 562 aufgeführt. Die integrierte Steuerschaltung 10 weist einen als Überspannungseingang wirkenden Schutzeingang 11 und einen Schutzeingang 12 zur dynamischen Strombegrenzung auf. Die eingangs beschriebenen Schutzfunktionen werden ausgelöst, wenn die Spannungen an diesen Schutzeingängen 11, 12 eine bestimmte Größe haben. Weiterhin enthält die integrierte Steuerschaltung 10 den Regeleingang 13. Sie steuert die taktweise Einschaltdauer des Leistungsschalter 2 in Abhängigkeit von einer am Regeleingang 13 liegenden Regelspannung. Diese Regelspannung ist proportional der Differenz aus der an den Ausgangsklemmen 5, 6 liegenden Ausgangsspannung und ihres Sollwertes. Unterschreitet die Ausgangsspannung an den Ausgagnsklemmen 5, 6 ihren Sollwert, so steigt die Regelspannung am Regeleingang 13 an und die Einschaltdauer des Leistungsschalters 2 wird durch die Steuerschaltung 10 erhöht bis die Ausgangsspannung an den Ausgangsklemmen 5, 6 ihren Sollwert erreicht. Der Regelein­ gang 13 ist über einen Optokoppler 14 von den Ausgangs­ klemmen 5, 6 galvanisch getrennt. The control input 7 of the circuit breaker 2 is connected to the output 9 of an integrated control circuit 10 via a power driver 8 . This integrated control circuit device 10 acts as a pulse width modulator and has protective functions. The integrated control circuit can e.g. B. of the type TDA 4714, which is shown in the brochure mentioned on page 8. Other pulse width modulators with protective functions are listed in the textbook by Tietze / Schenk, "Semiconductor Circuit Technology", Springer Verlag 7th edition, in Figure 18.74 on page 562. The integrated control circuit 10 has a protective input 11 acting as an overvoltage input and a protective input 12 for dynamic current limitation. The protective functions described at the outset are triggered when the voltages at these protective inputs 11 , 12 are of a certain size. The integrated control circuit 10 also contains the control input 13 . It controls the cyclical duty cycle of the circuit breaker 2 as a function of a control voltage at the control input 13 . This control voltage is proportional to the difference between the output voltage at the output terminals 5 , 6 and their setpoint. If the output voltage to the Ausgagnsklemmen 5, 6 its target value, the control voltage at the control input 13 and the duty cycle of the power switch 2 is increased by the control circuit 10 until the output voltage at the output terminals 5, 6 has reached its target value. The Regelein input 13 is galvanically isolated from the output terminals 5 , 6 via an optocoupler 14 .

Um ein Abschalten der Ausgangsseite des Schaltnetzgerätes bei Kurzschluß oder Überlast zu ermöglichen, ist eine Schutz­ schaltung 15 vorgesehen. Der Eingang der Schutzschaltung 15 ist mit dem Regeleingang 13 verbunden. Der Ausgang der Schutzschaltung 15 ist an den Schutzeingang 12 zur dyna­ mischen Strombegrenzung angeschlossen. Die Schutzschaltung 15 besteht aus einer als Zeitglied dienende Reihenschaltung eines Widerstandes 16 und eines Kondensators 17, dem ein Schwellwertschalter 18 nachgeschaltet ist.To enable switching off the output side of the switching power supply in the event of a short circuit or overload, a protective circuit 15 is provided. The input of the protective circuit 15 is connected to the control input 13 . The output of the protective circuit 15 is connected to the protective input 12 for dynamic current limiting. The protective circuit 15 consists of a series connection of a resistor 16 and a capacitor 17 serving as a timing element, to which a threshold switch 18 is connected.

Der Schwellwertschalter 18 besteht im wesentlichen aus einem als Komparator geschalteten Operationsverstärker, dessen (+) -Eingang an dem Verbindungspunkt des Zeitgliedes liegt. Dem (-)-Eingang des Oparationsverstärker ist eine Vergleichs­ spannung zugeführt, deren Wert sich aus der Speisespannung U s der integrierten Steuerschaltung 10 und der Zenerspannung der vorgeschalteten Zenerdiode 19 ergibt.The threshold switch 18 essentially consists of an operational amplifier connected as a comparator, the (+) input of which lies at the connection point of the timing element. The (-) - input of the operational amplifier is supplied with a comparison voltage, the value of which results from the supply voltage U s of the integrated control circuit 10 and the Zener voltage of the upstream Zener diode 19 .

Im folgenden sei die Wirkungsweise der Schutzschaltung 15 erläutert. Bei Kurzschluß oder Überlast auf der Ausgangssei­ te des Schaltnetzgerätes sinkt die Ausgangsspannung an den Ausgangsklemmen 5, 6 stark ab. Als Folge steigt die Regelspannung am Regeleingang 13 über ihren höchsten Wert bei ungestörten Betrieb an. Am Kondensator 17 baut sich eine Spannung auf, deren Wert größer als die Spannung am (-)-Eingang des Schwellwertschalters 18 ist.The mode of operation of the protective circuit 15 will be explained below. In the event of a short circuit or overload on the output side of the switching power supply, the output voltage at the output terminals 5 , 6 drops sharply. As a result, the control voltage at control input 13 rises above its highest value during undisturbed operation. A voltage builds up on the capacitor 17 , the value of which is greater than the voltage at the (-) input of the threshold value switch 18 .

Am Ausgang des Schwellwertschalters 18 tritt eine Spannung auf, die über die Diode 20 auf den Schutzeingang 12 zur dynamischen Strombegrenzung geschaltet wird. Diese Spannung ist wesentlich größer als die Spannung am Strom­ meßwiderstand 21 im Stromkreis des Leistungsschalters 2 und sie bewirkt über die integrierte Steuerschaltung 10 ein gänzliches Abschalten des Leistungsschalters 2.At the output of the threshold switch 18 , a voltage occurs which is connected via the diode 20 to the protective input 12 for dynamic current limitation. This voltage is substantially greater than the voltage at the measuring resistor 21 2 in the current circuit of the circuit breaker and it causes the integrated control circuit 10, a gänzliches switching off of the circuit breaker. 2

In Fig. 2 ist eine modifizierte Schutzschaltung 15 dar­ gestellt, die ebenfalls an den Schutzeingang 12 und den Regeleingang 13 der integrierten Steuerschaltung 10 an­ schließbar ist. Für gleiche Teile sind gleiche Bezugszeichen verwendet.In Fig. 2, a modified protection circuit 15 is provided, which can also be connected to the protection input 12 and the control input 13 of the integrated control circuit 10 . The same reference numerals are used for the same parts.

An dem Verbindungspunkt der aus dem Widerstand 16 und dem Kondensator 17 bestehenden ersten Zeitgliedes ist eine strichpunktiert eingefaßte Entladeschaltung 22 für den Kondensator 17 angeschlossen. Die Entladeschaltung 22 besteht aus einer als zweites Zeitglied dienenden Reihen­ schaltung eines Widerstandes 23 und eines Kondensators 24, deren Verbindungspunkt 25 mit dem Steuereingang 26 eines steuerbaren Schalters 27 in Verbindung steht. Das zweite Zeitglied in der Entladeschaltung 22 weist eine größere Zeitkonstante wie das bereits zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 beschriebene erste Zeitglied aus Widerstand 16 und Kondensator 17 auf.At the connection point of the first timing element consisting of the resistor 16 and the capacitor 17 , a discharge circuit 22 for the capacitor 17 is connected in dash-dot lines. The discharge circuit 22 consists of a series circuit serving as a second timing element of a resistor 23 and a capacitor 24 , the connection point 25 of which is connected to the control input 26 of a controllable switch 27 . The second timing element in the discharge circuit 22 has a greater time constant than the first timing element comprising resistor 16 and capacitor 17, which has already been described for the exemplary embodiment according to FIG. 1.

Wenn der Leistungsschalter 2 nach einem Kurzschluß mittels der Schutzschaltung 15 abgeschaltet ist, liegt noch eine hohe Regelspannung am Eingang der Schutzschaltung 15 an, so daß sich auch der Kondensator 24 der Entladeschaltung 22 auflädt. Hat die Spannung am Kondensator 24 eine bestimmte, vorgegebene Höhe erreicht, zündet der steuerbare Schalter 27 und der Kondensator 17 wird entladen. Dadurch tritt am Ausgang des Schwellwertschalters 18 keine Spannung mehr auf und die integrierte Steuerschaltung 10 schaltet den Leistungsschalter 2 ab. Ist der Kurzschluß inzwischen beseitigt, so nimmt das Schaltnetzgerät seinen normalen Betrieb auf. Anderenfalls baut sich wieder eine ausreichende Spannung am Kondensator 17 auf, die bewirkt, daß der Schwellwertschalter 18 den Schutzeingang 12 zur dynamischen Strombegrenzung mit einer Spannung beaufschlägt, die zum erneuten Abschalten des Leistungsschalters 2 führt.If the circuit breaker 2 is switched off by means of the protective circuit 15 after a short circuit, a high control voltage is still present at the input of the protective circuit 15 , so that the capacitor 24 of the discharge circuit 22 also charges. When the voltage across the capacitor 24 has reached a certain predetermined level, the controllable switch 27 ignites and the capacitor 17 is discharged. As a result, no voltage occurs at the output of the threshold switch 18 and the integrated control circuit 10 switches the circuit breaker 2 off. If the short circuit has now been eliminated, the switching power supply unit starts operating normally. Otherwise, a sufficient voltage builds up again on the capacitor 17 , which causes the threshold switch 18 to apply a voltage to the protective input 12 for dynamic current limitation, which leads to the circuit breaker 2 being switched off again.

Claims (5)

1. Schaltnetzgerät, bei dem die gleichgerichtete Netzspannung über einen taktweise betreibbaren, steuerbaren Leistungsschalter auf einen Transformator gegeben wird, bei dem der Steuereingang des Leistungsschalters mit einem ersten Ausgang einer als Impulsbreitenmodulator wirkenden Steuerschaltung mit Schutzfunktionen in Verbindung steht, die unter Anschlußeingängen wenigstens einen Schutzeingang aufweist, wobei bei Anliegen einer Spannung bestimmter Größe an diesem Schutzeingang die Steuerschaltung den Leistungs­ schalter über den ersten Ausgang bleibend abschaltet und bei dem aus einer auf der Ausgangsseite des Transformators abgegriffenen Spannung eine Regelspannung für die Steuer­ schaltung gewonnen wird, die auf einen Regeleingang der Steuerschaltung geführt ist und von deren Größe die takt­ weise Einschaltdauer des Leistungsschalter abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzschaltung (15) eingangsseitig an einer auf der Ausgangsseite des Transformators (3) anstehenden Spannung angeschlossen ist und ausgangsseitig mit einem der Schutzeingänge (11, 12) der Steuerschaltung (10) in Verbindung steht und daß die Schutzschaltung (15) die Spannung bestimmter Größe auf diesen Schutzeingang (11, 12) schaltet, wenn der Wert der anstehenden Spannung für eine bestimmte Zeit einen Schwellwert erreicht.1. Switched-mode power supply, in which the rectified mains voltage is applied to a transformer via a cyclically operable, controllable circuit breaker, in which the control input of the circuit breaker is connected to a first output of a control circuit acting as a pulse width modulator with protective functions which has at least one protective input under connection inputs , With the presence of a voltage of a certain size at this protective input, the control circuit permanently switches off the circuit breaker via the first output and a control voltage for the control circuit is obtained from a voltage tapped on the output side of the transformer, which leads to a control input of the control circuit and the size of which depends on the clock-wise duty cycle of the circuit breaker, characterized in that a protective circuit ( 15 ) on the input side at a voltage on the output side of the transformer ( 3 ) is connected and the output side is connected to one of the protective inputs ( 11 , 12 ) of the control circuit ( 10 ) and that the protective circuit ( 15 ) switches the voltage of a certain size to this protective input ( 11 , 12 ) when the value of the voltage present for reaches a threshold for a certain time. 2. Schaltnetzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschaltung (15) eingangsseitig mit dem Regeleingang (13) der Steuerschaltung (10) verbunden ist und die Spannung bestimmter Größe auf den Schutzeingang (11, 12) schaltet, wenn der Wert der Regel­ spannung für eine bestimmte Zeit einen vorgegebenben Wert überschreitet. 2. Switching power supply according to claim 1, characterized in that the protective circuit ( 15 ) is connected on the input side to the control input ( 13 ) of the control circuit ( 10 ) and the voltage of a certain size switches to the protective input ( 11 , 12 ) when the value of the rule voltage exceeds a predetermined value for a certain time. 3. Schaltnetzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschaltung (15) aus einem Zeitglied und einem diesem nachgeordneten Schwellwertschalter (18) besteht.3. Switching power supply according to claim 1 or 2, characterized in that the protective circuit ( 15 ) consists of a timer and a downstream of this threshold switch ( 18 ). 4. Schaltnetzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied der Schutzschaltung (15) aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes (16) und eines Kondensators (17) besteht, wobei der Regeleingang (13) der Steuerschaltung (10) mit dem einen Ende dieses Zeitgliedes verbunden ist und der Verbindungs­ punkt zwischen Widerstand (16) und Kondensator (17) an den Eingang des Schwellwertschalters (18) angeschlossen ist und daß der Ausgang des Schwellwertschalters (18) über eine den Ausgang der Schutzschaltung (10) bildende Diode (20) mit einem der Schutzeingänge (11, 12) der Steuerschaltung (10) verbunden ist.4. Switching power supply according to claim 3, characterized in that the timing element of the protective circuit ( 15 ) consists of a series circuit of a resistor ( 16 ) and a capacitor ( 17 ), the control input ( 13 ) of the control circuit ( 10 ) with one end of this Time element is connected and the connection point between the resistor ( 16 ) and capacitor ( 17 ) is connected to the input of the threshold switch ( 18 ) and that the output of the threshold switch ( 18 ) via a diode ( 20 ) forming the output of the protective circuit ( 10 ) is connected to one of the protective inputs ( 11 , 12 ) of the control circuit ( 10 ). 5. Schaltnetzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt der Reihenschaltung von Widerstand (16) und Kondensator (17) eine ein zweites Zeitglied enthaltende Entladeschaltung (22) für den Kondensator (16) angeschlossen ist, welche den Kondensator (16) nach einer bestimmten Zeitspanne, nachdem die Ausgangsseite des Schaltnetzgerätes abgeschaltet ist, entlädt.5. Switching power supply according to claim 4, characterized in that at the connection point of the series circuit of resistor ( 16 ) and capacitor ( 17 ) a discharge circuit ( 22 ) containing a second timing element for the capacitor ( 16 ) is connected, which the capacitor ( 16 ) discharges after a certain period of time after the output side of the switching power supply is switched off.
DE19853525942 1985-07-17 1985-07-17 Switched-mode power supply Granted DE3525942A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853525942 DE3525942A1 (en) 1985-07-17 1985-07-17 Switched-mode power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853525942 DE3525942A1 (en) 1985-07-17 1985-07-17 Switched-mode power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3525942A1 true DE3525942A1 (en) 1987-01-29
DE3525942C2 DE3525942C2 (en) 1992-01-16

Family

ID=6276267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853525942 Granted DE3525942A1 (en) 1985-07-17 1985-07-17 Switched-mode power supply

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3525942A1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0321663A2 (en) * 1987-12-23 1989-06-28 Lenze GmbH & Co. KG Aerzen Protection circuitry for a commutating transistor
EP0357448A2 (en) * 1988-09-02 1990-03-07 Neopost Limited Electrical power supplies
EP0576706A1 (en) * 1992-06-30 1994-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Power-supply circuit with at least two outputs
DE4244530A1 (en) * 1992-12-30 1994-07-07 Thomson Brandt Gmbh Protected power supply circuit for TV receiver in standby mode
EP0689351A3 (en) * 1994-06-23 1996-02-07 Nokia Technology Gmbh Circuit for the standby operation of a remote control apparatus
EP0706256A2 (en) 1994-10-06 1996-04-10 BOSCH TELECOM ÖFFENTLICHE VERMITTLUNGSTECHNIK GmbH Circuit for a DC-DC converter
DE19600962A1 (en) * 1996-01-12 1997-07-17 Siemens Ag Switched-mode power supply with low-loss standby mode
DE19652604A1 (en) * 1996-04-23 1997-10-30 Thomson Brandt Gmbh Power supply for a device with standby operation
EP1239573A1 (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Fujitsu Limited Overvoltage-protective device for power system, AC/DC converter and DC/DC converter constituting the power system
US6982517B2 (en) 2001-10-20 2006-01-03 Robert Bosch Gmbh Circuit system for discharging a buffer capacitor used for supplying high voltage to a control unit, in particular a control unit for actuating a piezoelectric output stage
WO2009080382A1 (en) * 2007-12-20 2009-07-02 Siemens Ag Österreich Method for operating a dc-dc converter

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4218845C2 (en) * 1992-06-09 1994-10-27 Bosch Telecom Circuit arrangement for a ringing voltage generator
DE19740137A1 (en) * 1997-09-12 1999-03-18 Alsthom Cge Alcatel Method and circuit arrangement for generating alternating calls for electronic subscriber circuits

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0082105A1 (en) * 1981-12-16 1983-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Intrinsic safety power supply with a controlled semiconductor disposed in the primary circuit of a transformer
EP0084245A1 (en) * 1981-12-22 1983-07-27 Hughes Aircraft Company Overcurrent limiter circuit for switching regulator power supplies

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0082105A1 (en) * 1981-12-16 1983-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Intrinsic safety power supply with a controlled semiconductor disposed in the primary circuit of a transformer
EP0084245A1 (en) * 1981-12-22 1983-07-27 Hughes Aircraft Company Overcurrent limiter circuit for switching regulator power supplies

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Siemens, Integrierte Schaltnetzteil-Steuerschal- tungen, Mai 1984 *
Siemens, Technische Mitteilungen aus dem Bereich Bauelemente, Mai 1984, integrierte Schalt-netzteilsteuerschaltungen, TDA 4700, TDA 4718, Funktion und Anwendung, S. 11, 26, 33, 34 *
Tietze/Schenk, Halbleiterschaltungstechnik, Springer Verlag, 7. Aufl. S. 562 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0321663A2 (en) * 1987-12-23 1989-06-28 Lenze GmbH & Co. KG Aerzen Protection circuitry for a commutating transistor
EP0321663A3 (en) * 1987-12-23 1990-12-27 Lenze Gmbh & Co. Kg Aerzen Protection circuitry for a commutating transistor
EP0357448A2 (en) * 1988-09-02 1990-03-07 Neopost Limited Electrical power supplies
EP0357448A3 (en) * 1988-09-02 1991-04-10 Neopost Limited Electrical power supplies
EP0576706A1 (en) * 1992-06-30 1994-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Power-supply circuit with at least two outputs
DE4244530A1 (en) * 1992-12-30 1994-07-07 Thomson Brandt Gmbh Protected power supply circuit for TV receiver in standby mode
EP0689351A3 (en) * 1994-06-23 1996-02-07 Nokia Technology Gmbh Circuit for the standby operation of a remote control apparatus
EP0706256A2 (en) 1994-10-06 1996-04-10 BOSCH TELECOM ÖFFENTLICHE VERMITTLUNGSTECHNIK GmbH Circuit for a DC-DC converter
DE19600962A1 (en) * 1996-01-12 1997-07-17 Siemens Ag Switched-mode power supply with low-loss standby mode
DE19652604A1 (en) * 1996-04-23 1997-10-30 Thomson Brandt Gmbh Power supply for a device with standby operation
EP1239573A1 (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Fujitsu Limited Overvoltage-protective device for power system, AC/DC converter and DC/DC converter constituting the power system
US6982517B2 (en) 2001-10-20 2006-01-03 Robert Bosch Gmbh Circuit system for discharging a buffer capacitor used for supplying high voltage to a control unit, in particular a control unit for actuating a piezoelectric output stage
WO2009080382A1 (en) * 2007-12-20 2009-07-02 Siemens Ag Österreich Method for operating a dc-dc converter
US20100315844A1 (en) * 2007-12-20 2010-12-16 Daniel Portisch Method for Operating a DC-DC Converter
US8416589B2 (en) 2007-12-20 2013-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Method for operating a DC-DC converter in current-mode control

Also Published As

Publication number Publication date
DE3525942C2 (en) 1992-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2513005C3 (en) Power supply unit for transforming an unregulated, pulsating input voltage into a stabilized direct voltage
DE2010208B2 (en) Device for protecting electrical circuits
DE3407067A1 (en) CONTROL CIRCUIT FOR GAS DISCHARGE LAMPS
DE2854410A1 (en) DC VOLTAGE REGULATOR
DE3525942C2 (en)
DE3245112A1 (en) POWER SUPPLY
DE2607463C2 (en) Circuit arrangement for protecting a resonant circuit against overload
DE2524367A1 (en) CIRCUIT FOR THE CONVERSION OF AC VOLTAGES INTO A DC VOLTAGE OF CONSTANT SIZE
EP0014833B1 (en) Circuit for controlling the output voltage of a switching converter
EP1169763A1 (en) Protective circuit for an electronic device
DE3123804A1 (en) OVERLOAD PROTECTION CIRCUIT FOR POWER SUPPLIES
DE112004002917T5 (en) Control circuit of a DC-controlled magnetic switching device and power converter
EP0970555A1 (en) Electronic fuse
DE60014357T2 (en) Start-up circuit for switching power supplies
EP0339598A2 (en) Protection circuit for capacitives loads
DE2539727A1 (en) STATIC OVERCURRENT RELAY
DE2929818A1 (en) CONTROL CIRCUIT FOR A POWER SUPPLY
DE19529333B4 (en) Self-exciting flyback converter and method of controlling a self-excited flyback converter
DE19614816C1 (en) Electronic switched network supply stage
DE2849619C2 (en)
DE3932399C1 (en) Operating series length regulating loop - switching in adjuster again during delay time if current falls again below threshold value
EP0404993B1 (en) Current limiting DC converter
DE3421520A1 (en) Device for monitoring the operating mode of a voltage-controlled DC supply
DE2530350C3 (en) Feed circuit for televisions
DE2812840A1 (en) OVERCURRENT LIMITING DEVICE FOR ELECTRIC DC DEVICES

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee