DE3638035A1 - Switching-off arrangement for a regulated power supply unit - Google Patents

Switching-off arrangement for a regulated power supply unit

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DE3638035A1
DE3638035A1 DE19863638035 DE3638035A DE3638035A1 DE 3638035 A1 DE3638035 A1 DE 3638035A1 DE 19863638035 DE19863638035 DE 19863638035 DE 3638035 A DE3638035 A DE 3638035A DE 3638035 A1 DE3638035 A1 DE 3638035A1
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Abstract

A sensor (10) is provided, with which it can be detected when a specified threshold value of the output voltage (UA) of the power supply unit is exceeded. With its response this sensor reverses a bistable circuit-breaker (12), which short-circuits the supply voltage of a pulse width modulator (8). The pulse width modulator serves for voltage or current regulation of the current supply unit through a switch (1). In the state of the pulse width modulator (8) with no voltage applied the switch (1) remains in one or the other position. An energy transfer through a transmitter (2) connected between the input and the output of the power supply unit is then eliminated. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abschalteinrichtung für Stromversorgungsgeräte nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.The invention relates to a shutdown device for Power supply devices according to the preamble of the patent saying 1.

Aus der DE-AS 22 46 505 ist eine Schaltungsanordnung zur unterbrechungsfreien Stromversorgung eines Gleichstromver­ brauchers aus einem Drehstromnetz bekannt. Die Versorgungs­ spannung wird nach Gleichrichtung zerhackt und den Eingangs­ wicklungen eines Übertragers zugeführt. Ein Verbraucher ist über Gleichrichter an die Ausgangswicklungen des Übertragers angeschlossen. Ein Regelkreis sorgt durch Impulsbreitenmodula­ tion der Zerhackersignale dafür, daß die Speisespannung einen vorgegebenen Wert einhält. Sinkt die Speisespannung unzulässig ab, wird über den Regelkreis eine Hilfsspannungsquelle akti­ viert, die einen zusätzlichen Hilfsstrom über den Verbraucher schickt; steigt der Verbraucherstrom unzulässig an, so wird der Verbraucher vom Regelkreis her bedämpft.From DE-AS 22 46 505 a circuit arrangement for uninterruptible power supply of a direct current ver known from a three-phase network. The supply voltage is chopped up after rectification and the input windings of a transformer fed. Is a consumer via rectifiers to the output windings of the transformer connected. A control loop provides pulse width modules tion of the chopper signals that the supply voltage one adheres to the specified value. If the supply voltage drops impermissibly from, an auxiliary voltage source is activated via the control loop fourth, an additional auxiliary current through the consumer sends; If the consumer current rises inadmissibly, the Consumer damped from the control loop.

Voraussetzung für das Einhalten vorgegebener Strom- und Span­ nungswerte ist, daß der Regelkreis und die von ihm gesteuerten Schaltmittel ordnungsgerecht arbeiten. Da grundsätzlich Stö­ rungen und Defekte nicht ausgeschlossen werden können, sind Maßnahmen zum sicheren Abschalten des Verbrauchers beim Auf­ treten eines zu hohen Speisestromes oder einer zu hohen Speisespannung vorzusehen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung Prerequisite for compliance with specified current and span is that the control loop and those controlled by it Switchgear work properly. Basically, defects and defects cannot be excluded Measures to safely switch off the consumer when opening If the supply current is too high or too high Provide supply voltage. Object of the present invention

ist es, eine Abschalteinrichtung für Stromversorgungsgeräte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 vorzugeben, die ein sicheres Abschalten von Verbrauchern bei Über- oder Unterspan­ nungen gewährleistet und dabei aus Zuverlässigkeitsgründen mit einem möglichst geringen Aufwand an zusätzlichen Schaltmitteln auskommt.is a shutdown device for power supplies according to the preamble of claim 1 to specify the one Safe switching off of consumers in the case of over or under chip guaranteed and for reasons of reliability the least possible expenditure on additional switching means gets along.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben. So beinhalten z.B. die Merkmale des Patentanspruches 2 Mittel zur Potentialtrennung zwischen der den Verbraucher beaufschlagenden Ausgangsspannung und den ein­ gangsseitigen Schaltmitteln zum Abschalten der Stromversor­ gung; diese Mittel verhindern ungewollte Fehlreaktionen durch galvanische Trennung von Ein- und Ausgang des Regelkreises. Die Ausbildung eines Sensors zum Erkennen von Überspannungen in Verbindung mit einem besonders vorteilhaften bistabilen Schal­ ter zum Ansteuern des für die Spannungsregelung verwendeten Impulsbreitenmodulators ist im Anspruch 3 angegeben. Anspruch 4 offenbart diejenigen Mittel, die zusätzlich erforderlich sind, um das Stromversorgungsgerät auch beim Unterschreiten eines vorgegebenen Spannungswertes sicher abschalten zu können. An­ spruch 5 gibt die Mittel an, über die der Sensor sowohl auf das Über- oder Unterschreiten vorgegebener Spannungsschwellwerte reagiert, zusammen mit Mitteln zur Anzeige des jeweiligen Schaltverhaltens des Sensors. Anspruch 6 beschreibt eine beson­ dere Schaltroutine zur Inbetriebnahme des Stromversorgungsge­ rätes bei Verwendung eines Sensors, der auch das Unterschreiten einer vorgegebenen Ausgangsspannung detektieren soll. Die Merk­ male des Anspruches 7 benennen diejenigen Mittel, die zur Steuerung des Pulsbreitenmodulators zum Ausregeln von Span­ nungsschwankungen erforderlich sind. Die Merkmale des Patent­ anspruches 8 dienen dazu, den Pulsbreitenmodulator im Sinne einer Begrenzung des Speisestromes zu beeinflussen, wenn der Speisestrom einen vorgegebenen Wert oberhalb seines Nennwertes annimmt. In besonders vorteilhafter Weise wirken diese Mittel gemäß Anspruch 9 über potentialtrennende Schaltmittel auf den Pulsbreitenmodulator ein. Nach den Merkmalen des Anspruches 10 dient dabei eine Leuchtdiode zur optischen Anzeige des Wirk­ samwerdens der zur Strombegrenzung eingesetzten Mittel.The invention solves this problem by the characterizing Features of claim 1. Advantageous training  the shutdown device according to the invention are in the sub claims specified. For example, the characteristics of Claim 2 means for electrical isolation between the the output voltage acting on the consumer and the one gear-side switching means for switching off the power supply gung; these agents prevent unwanted false reactions galvanic isolation of input and output of the control circuit. The formation of a sensor for detecting overvoltages in Combined with a particularly advantageous bistable scarf ter to control that used for voltage regulation Pulse width modulator is specified in claim 3. Claim 4 discloses those means that are additionally required to the power supply device even when falling below one to be able to safely switch off the specified voltage value. On saying 5 indicates the means by which the sensor both on the Exceeding or falling below specified voltage threshold values responds, along with means of displaying each Switching behavior of the sensor. Claim 6 describes a particular switching routine for starting up the power supply advises when using a sensor that is also below should detect a predetermined output voltage. The Merk male of claim 7 designate those means for Control of the pulse width modulator to regulate chip fluctuations in voltage are required. The characteristics of the patent Claim 8 serve the pulse width modulator in the sense a limitation of the feed current when the Supply current a predetermined value above its nominal value assumes. These agents act in a particularly advantageous manner according to claim 9 on potential-isolating switching means on the Pulse width modulator. According to the features of claim 10 A light-emitting diode is used to visually display the effect of the means used to limit the current.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigtThe invention is based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. The Drawing shows

in Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung undin Fig. 1 is a block diagram for explaining the shutdown device according to the invention and

in Fig. 2 eine technisch realisierte Ausführungsschaltung eines Stromversorgungsgerätes mit den Mitteln zur Strom- und Spannungsregelung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung.in Fig. 2 is a technically realized circuit design of a power supply device with the means for current and voltage control in connection with the inventive shutdown device.

Fig. 1 zeigt im oberen Teil in schematischer Darstellung das Stromversorgungsgerät und im unteren Teil die Mittel zum Regeln des Stromversorgungsgerätes und zum sicheren Abschalten des Stromversorgungsgerätes im Störungsfall. Eingangsseitig liegt das Stromversorgungsgerät an einer Eingangsgleichspannung U E , die über einen Glättungskondensator der Primärwicklung eines Eingangsübertragers 2 zugeführt ist. Die Eingangsgleichspan­ nung kann z.B. über einen nicht dargestellten Gleichrichter aus einem Wechselspannungs- oder Drehstromnetz abgeleitet sein. Über einen Schalter 1 wird die Eingangsgleichspannung mit konstanter Schaltfrequenz im Bereich einiger kHz zerhackt. Die an der Ausgangswicklung des Übertragers 2 abgreifbaren Spannungsimpulse werden über Gleichrichter- und Freilaufdioden 3, eine Drossel 4 und einen Glättungskondensator 5 dem Ausgang des Stromversorgungsgerätes zugeführt. Am Ausgang des Stromver­ sorgungsgerätes ist die Ausgangsgleichspannung U A abgreifbar. Zur Spannungsregelung ist ein Regelverstärker 6 vorgesehen, dem einerseits die Ausgangsspannung U A oder eine davon abgeleitete Spannung als Ist-Wert und eine Referenzspannung als Soll-Wert zugeführt sind. Über eine potentialtrennende Übertragungsein­ richtung 7 steuert der Regelverstärker 6 einen Pulsbreitenmodu­ lator 8, dessen Ausgangssignale den Schalter 1 steuern. Sinkt die Ausgangsspannung U A ab, so verändert der Impulsbreitenmo­ dulator die Schaltzeiten des Schalters 1 in Richtung auf eine zeitliche Verlängerung der Einschaltdauer des Schalters bei gleichzeitiger Verkürzung der Ausschaltdauer; entsprechend än­ dert der Pulsbreitenmodulator beim Ansteigen der Ausgangsspan­ nung die Schaltdauer des Schalters l in Richtung auf eine Ver­ kürzung der Einschaltdauer bei gleichzeitiger Verlängerung der Öffnungsdauer des Schalters. Der durch den Regelverstärker und den Pulsbreitenmodulator gegebene Regelkreis ist nur zum be­ grenzten Ausregeln von Spannungsschwankungen geeignet. Steigt die Ausgangsspannung U A über einen gegebenen zulässigen Schwellwert an, bei dem z.B. für die an das Stromversorgungs­ gerät angeschlossenen Verbraucher, z.B. einen Rechner, die Möglichkeit von Fehlreaktionen oder dauerhaften Schäden gegeben ist, so ist das Stromversorgungsgerät sicher abzuschalten. Zum Detektieren derartig unzulässiger Ausgangsspannungen ist ein Sensor 10 vorgesehen. Dieser Sensor wirkt über potentialtren­ nende Übertragungseinrichtungen 11 auf einen bistabilen Schal­ ter 12 ein. Dieser Schalter 12 dient nach der Lehre der Erfin­ dung dazu, eine Hilfsspannungsversorgung 9 zur Versorgung des Pulsbreitenmodulators 8 kurzzuschließen. Die Hilfsspannungsver­ sorgung 9 ist aus der Eingangsspannung U E abgeleitet und bildet eine kurzschlußfeste Konstantspannungsquelle. Durch das Kurz­ schließen dieser Konstantspannungsquelle wird der Pulsbreiten­ modulator 8 sicher abgeschaltet, d.h. der von diesem gesteuerte Schalter 1 ist dann entweder geöffnet oder geschlossen, so daß über den Übertrager 2 keine weitere Energie übertragen werden kann. Damit tritt am Ausgang des Stromversorgungsgerätes auch keine Ausgangsspannung mehr auf, die an den nachgeordneten Verbrauchern irgendwelche Störungen verursachen könnte. Fig. 1 shows the upper part in a schematic representation of the power supply device and in the lower part the means for regulating the power supply device and for safely switching off the power supply device in the event of a fault. On the input side, the power supply unit is connected to an input DC voltage U E , which is supplied to the primary winding of an input transformer 2 via a smoothing capacitor. The input DC voltage can be derived, for example, from an AC or three-phase network via a rectifier (not shown). The DC input voltage is chopped by a switch 1 with a constant switching frequency in the range of a few kHz. The voltage pulses which can be tapped at the output winding of the transformer 2 are supplied to the output of the power supply device via rectifier and freewheeling diodes 3 , a choke 4 and a smoothing capacitor 5 . The output DC voltage U A can be tapped at the output of the power supply device. To regulate the voltage, a control amplifier 6 is provided, to which, on the one hand, the output voltage U A or a voltage derived therefrom is supplied as the actual value and a reference voltage as the target value. The control amplifier 6 controls a pulse width modulator 8 , the output signals of which control the switch 1, via a potential-isolating device 7 . If the output voltage U A drops, the pulse width modulator changes the switching times of the switch 1 in the direction of a time extension of the switch-on time while shortening the switch-off time; Accordingly, the pulse width modulator changes when the output voltage rises, the switching time of the switch l in the direction of a shortening of the on time with a simultaneous increase in the opening time of the switch. The control loop provided by the control amplifier and the pulse width modulator is only suitable for correcting voltage fluctuations. If the output voltage U A rises above a given permissible threshold value, at which, for example for consumers connected to the power supply device, for example a computer, there is the possibility of incorrect reactions or permanent damage, the power supply device must be switched off safely. A sensor 10 is provided for detecting such impermissible output voltages. This sensor acts on potential-transmitting transmitters 11 on a bistable switch ter 12 . According to the teaching of the inven tion, this switch 12 serves to short-circuit an auxiliary voltage supply 9 for supplying the pulse width modulator 8 . The auxiliary voltage supply 9 is derived from the input voltage U E and forms a short-circuit proof constant voltage source. By short-circuiting this constant voltage source, the pulse width modulator 8 is safely switched off, ie the switch 1 controlled by it is then either open or closed, so that no further energy can be transmitted via the transformer 2 . This means that there is no longer any output voltage at the output of the power supply unit, which could cause any disturbances at the downstream consumers.

Fig. 2 zeigt die technische Verwirklichung des in Fig. 1 angegebenen Blockschaltbildes. Im oberen Teil ist wieder das eigentliche Stromversorgungsgerät dargestellt, darunter die Regeleinrichtung für das Stromversorgungsgerät zusammen mit der erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung. In Fig. 2 sind nur die­ jenigen Schaltmittel mit Bezugszeichen versehen worden, die für die Erläuterung der Erfindung benötigt werden; dabei sind die bereits anhand der Fig. 1 eingeführten Bezugszeichen beibe­ halten worden. Die in der Zeichnung nach Fig. 2 nicht be­ zeichneten Schaltmittel sind für die Erläuterung der Erfindung ohne Bedeutung und nur zur Vervollständigung des Schaltungs­ aufbaus des Stromversorgungsgerätes angegeben. Fig. 2 shows the technical implementation of the block diagram shown in Fig. 1. The actual power supply device is shown again in the upper part, including the control device for the power supply device together with the shutdown device according to the invention. In Fig. 2 only those switching means have been provided with reference numerals which are required for the explanation of the invention; the reference numerals already introduced with reference to FIG. 1 have been retained. The switching means not shown in the drawing according to FIG. 2 are of no importance for the explanation of the invention and are only given to complete the circuit structure of the power supply device.

Das in Fig. 2 dargestellte Stromversorgungsgerät liegt an einer Eingangsgleichspannung U E von 60 Volt. Diese Eingangs­ gleichspannung gelangt auf die Primärwicklung des Übertra­ gers 2; dabei verringert die zusätzliche LC-Kombination den auf die Eingangsspannungsquelle U E rückwirkenden Anteil der im Stromversorgungsgerät entstehenden unerwünschten hochfrequenten Störspannung. Mit der Primärwicklung des Übertragers in Reihe liegt ein als FET-Transistor ausgebildeter Schalter 1, der von einem als Pulsbreitenmodulator verwendeten integrierten Schaltkreis 8 gesteuert wird. Derartige Schaltkreise sind z.B. unter der Bezeichnung TDA 4700, SG1526 im Handel erhältlich. Der Impulsbreitenmodulator steuert den Schalter 1 mit konstan­ ter Folgefrequenz aber unterschiedlichem Pulspausenverhältnis an und zerhackt damit den über die Eingangswicklung des Übertra­ gers 2 fließenden Eingangsspeisestrom. Der Eingangsspeisestrom induziert in der Sekundärwicklung des Übertragers 2 eine Aus­ gangsspannung, die am Ausgang des Stromversorgungsgerätes zum Abgriff einer Ausgangsspannung U A von 12 Volt führt.The power supply device shown in Fig. 2 is connected to a DC input voltage U E of 60 volts. This DC input voltage reaches the primary winding of the transmitter 2 ; the additional LC combination reduces the portion of the undesired high-frequency interference voltage which arises in the power supply unit and has an effect on the input voltage source U E. With the primary winding of the transformer in series is a switch 1 designed as a FET transistor, which is controlled by an integrated circuit 8 used as a pulse width modulator. Such circuits are commercially available, for example, under the designation TDA 4700, SG1526. The pulse width modulator controls the switch 1 with constant repetition frequency but different pulse-pause ratio and thus chops the input current flowing through the input winding of the transmitter 2 . The input feed current induces an output voltage in the secondary winding of the transformer 2 , which leads to tapping an output voltage U A of 12 volts at the output of the power supply device.

Gesteuert wird der Pulsbreitenmodulator 8 über einen Regelver­ stärker 6, dessen Eingängen einerseits über eine Zenerdiode 13 eine vorgegebene Sollspannung und andererseits über einen Span­ nungsteiler 14, 15 eine von der Ausgangsspannung U A abgeleitete Ist-Spannung zugeführt wird. Der Regelverstärker 6 wirkt über einen als potentialtrennende Übertragungseinrichtung ausgebil­ deteten Optokoppler 7 auf den Steuereingang des Pulsbreitenmo­ dulators 8 ein und veranlaßt diesen in Abhängigkeit von der je­ weils abgreifbaren Ausgangsspannung zum Einstellen des Impuls­ breitenverhältnisses des Schalters 1.The pulse width modulator 8 is controlled by a control amplifier 6 , the inputs of which, on the one hand, are supplied with a predetermined nominal voltage via a Zener diode 13 and, on the other hand, are supplied with an actual voltage derived from the output voltage U A via a voltage divider 14 , 15 . The control amplifier 6 acts as a potential-isolating transmission device opto-coupler 7 on the control input of the pulse width modulator 8 and causes this as a function of the output voltage which can be tapped because of setting the pulse width ratio of the switch 1 .

Zum Feststellen einer unzulässig hohen Ausgangsspannung U A ist ein Sensor 10 vorgesehen. Dieser Sensor ist bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 2 als Optokoppler 11 ausgebildet, dessen Leuchtdiode 17 über eine Zenerdiode 16 an einer von der Ausgangsgleichspannung U A abgeleiteten Spannung liegt. Die Leuchtdiode 17 des Optokopplers 11 beginnt bei einer über der Zenerspannung der Zenerdiode 16 liegenden Ausgangsspannung des Stromversorgungsgerätes zu leuchten und steuert damit den im linken unteren Teil der Zeichnung dargestellten Fototransistor 18 des Optokoplers 11 durch. A sensor 10 is provided to determine an impermissibly high output voltage U A. This sensor is in the exporting of FIG. 2, for example approximately formed as an optocoupler 11, the light emitting diode 17 is located via a Zener diode 16 to a derived from the output voltage U A voltage. The light-emitting diode 17 of the optocoupler 11 begins to light up when the output voltage of the power supply device is above the zener voltage of the zener diode 16 and thus controls the photo transistor 18 of the optocoupler 11 shown in the lower left part of the drawing.

Die Schaltstrecke dieses Fototransistors ist über eine Reihen­ schaltung bestehend aus der Widerstands-Kondensor-Kombination 20 und Widerstand R 22 mit demjenigen Eingang des Impulsbreiten­ modulators 8 verbunden, dem die Hilfsspannung der kurzschluß­ festen Spannungsversorgung 9 als Versorgungsspannung zugeführt wird; die Hilfsspannung ist an einer Zenerdiode 27 abgreifbar. The switching path of this phototransistor is connected via a series circuit consisting of the resistor-condenser combination 20 and resistor R 22 to that input of the pulse width modulator 8 to which the auxiliary voltage of the short-circuit fixed voltage supply 9 is supplied as the supply voltage; the auxiliary voltage can be tapped off at a zener diode 27 .

Der Fototransistor 18 des Optokopplers 10 schaltet beim Anspre­ chen des Sensors 17 einen Schalttransistor 19 durch, dessen Schaltstrecke über die Widerstands-Kondensator-Kombination 21 mit dem einen und über Widerstand 22 mit dem anderen Pol der Hilfsspannungsversorgung 9 verbunden ist.The phototransistor 18 of the optocoupler 10 switches when the sensor 17 is addressed, a switching transistor 19 whose switching path is connected via the resistor-capacitor combination 21 to one pole and via resistor 22 to the other pole of the auxiliary voltage supply 9 .

Bei seinem Durchsteuern schaltet dieser Schalttransistor 19 Steuerpotential zum Durchschalten des Fototransistors 18 auf dessen Basis. Damit ist dessen Schaltzustand unabhängig von der Beleuchtung durch die zugehörige Leuchtdiode 17 des Sen­ sors 10. Die beiden Transistoren 18 und 19 bilden zusammen mit den Netzwerken 20 und 21 eine bistabile Schaltung zur irrever­ siblen Abschaltung der Eingangsspannung des Impulsbreitenmodu­ lators 8. Die Wiederinbetriebnahme des Stromversorgungsgerätes ist nur nach vorübergehendem Abschalten der Eingangsgleichspan­ nung U E möglich.When it is turned on, this switching transistor 19 switches control potential for turning on the phototransistor 18 on the basis thereof. So that its switching state is independent of the lighting by the associated light emitting diode 17 of the sensor 10 . The two transistors 18 and 19 form, together with the networks 20 and 21, a bistable circuit for irreversibly switching off the input voltage of the pulse width modulator 8 . The power supply unit can only be restarted after the input DC voltage U E has been temporarily switched off.

Zur Kennzeichnung des Betriebszustandes des Stromversorgungs­ gerätes ist dem Sensor 10 über ein spannungsabhängiges Schalt­ mittel 22 eine Leuchtdiode 23 parallelgeschaltet. Die Schalt­ schwelle des spannungsabhängigen Schaltmittels 22 liegt unter­ halb der Schaltschwelle des spannungsabhängigen Schaltmittels 16 im Stromkreis des Sensors 17. Die Leuchtdiode 23 dient damit zur Kennzeichnung des Vorhandenseins einer Ausgangsgleichspan­ nung U A in der Größenordnung der Sollausgangsgleichspannung.To identify the operating state of the power supply device, the sensor 10 is connected via a voltage-dependent switching means 22, a light emitting diode 23 in parallel. The switching threshold of the voltage-dependent switching means 22 is below half the switching threshold of the voltage-dependent switching means 16 in the circuit of the sensor 17th The light emitting diode 23 thus serves to identify the presence of an output DC voltage U A in the order of magnitude of the nominal output DC voltage.

Neben dem zum Steuern des Impulsbreitenmodulators 8 vorgesehe­ nen Operationsverstärker 6 ist ein weiterer Operationsverstär­ ker 24 vorgesehen, der ausgangsseitig dem Operationsverstärker 6 über eine Entkopplungsdiode 25 parallelgeschaltet ist. Ein­ gangsseitig liegt dieser Operationsverstärker an einer Meß­ spannung, die an einem im Ausgangskreis des Stromversorgungs­ gerätes liegenden Meßwiderstand 26 abgreifbar ist. Beim Über­ steigen eines gegebenen Schwellwertes dieser Meßspannung wirkt dieser weitere Operationsverstärker 24 auf den Steuereingang des Pulsbreitenmodulators 8 im Sinne einer Verkürzung der Im­ pulsdauer ein. Die Schaltschwelle dieses weiteren Operations­ verstärkers ist so gewählt, daß er beim Ansteigen des über den Meßwiderstand 26 fließenden Speisestromes über einen gegebenen Nennwert wirksam wird und mit seinem Ausgangssignal die Aus­ gangssignale des Operationsverstärkers 6 übersteuert. Eine in den Ausgangskreis des weiteren Operationsverstärkers 24 geschaltete Leuchtdiode 26 macht für den Beobachter das Fließen eines oberhalb des Nennstromes liegenden Speisestromes erkenn­ bar. Der Beobachter weiß dann, daß der Impulsbreitenmodulator nicht mehr vom Operationsverstärker 6, sondern wegen des unzu­ lässigen Anstiegs des Speisestromes von dem weiteren Operati­ onsverstärker 24 gesteuert wird.In addition to the operation amplifier 6 provided for controlling the pulse width modulator 8 , a further operational amplifier 24 is provided, which is connected in parallel on the output side to the operational amplifier 6 via a decoupling diode 25 . On the output side, this operational amplifier is connected to a measuring voltage which can be tapped at a measuring resistor 26 located in the output circuit of the power supply. When a given threshold value of this measuring voltage rises, this further operational amplifier 24 acts on the control input of the pulse width modulator 8 in the sense of a shortening of the pulse duration. The switching threshold of this further operational amplifier is selected so that it takes effect when the supply current flowing through the measuring resistor 26 rises above a given nominal value and overrides the output signals from the operational amplifier 6 with its output signal. A light-emitting diode 26 connected in the output circuit of the further operational amplifier 24 makes the flow of a supply current above the nominal current recognizable for the observer. The observer then knows that the pulse width modulator is no longer controlled by the operational amplifier 6 , but by the further operational amplifier 24 because of the impermissible increase in the feed current.

Neben dem Sensor 10 zum Feststellen einer unzulässig hohen Ausgangsspannung U A kann ein Sensor vorgesehen sein, der auf das Unterschreiten vorgegebener Ausgangsspannungswerte an­ spricht und dann seinerseits über einen zugehörigen Optokoppler auf den Steuereingang des Impulsbreitenmodulators einwirkt. Ein Unterschreiten einer vorgegebenen Ausgangsspannung kann eben­ falls zu einem vollkommen unbestimmten Arbeiten nachgeschalte­ ter Verbraucher führen und hat deshalb ggf. auch zum Abschalten dieser Verbraucher durch Abschalten der Stromversorgung zu führen. Anstelle gesonderter Sensoren für das Feststellen des Über- oder Unterschreitens vorgegebener Schwellwerte kann auch ein Fensterdiskriminator vorgesehen sein, dessen Schaltzustand innerhalb eines zulässigen Spannungsbereiches verschieden ist von dem außerhalb dieses Spannungsbereiches. Bei Verwendung von Sensoren zum Detektieren einer unzulässig niedrigen Ausgangs­ spannung ist es erforderlich, die zugehörigen Sensormeldungen solange unwirksam zu machen, bis das Stromversorgungsgerät in Betrieb genommen ist und an seinem Ausgang eine Ausgangsgleich­ spannung oberhalb des zu detektierenden unteren Schwellwertes liefert.In addition to the sensor 10 for determining an impermissibly high output voltage U A , a sensor can be provided which responds to falling below the specified output voltage values and then in turn acts on the control input of the pulse width modulator via an associated optocoupler. Falling below a given output voltage can also lead to completely indefinite work downstream consumers and may therefore also have to lead to the switching off of these consumers by switching off the power supply. Instead of separate sensors for determining whether the predetermined threshold values have been exceeded or fallen below, a window discriminator can also be provided, the switching state of which within a permissible voltage range differs from that outside of this voltage range. When using sensors to detect an impermissibly low output voltage, it is necessary to disable the associated sensor messages until the power supply unit is started up and supplies an output DC voltage above the lower threshold value to be detected at its output.

Claims (11)

1. Abschalteinrichtung für Stromversorgungsgeräte mit einem Wechselrichter zum Zerhacken einer Eingangsgleichspannung und zur Impulsbreitenmodulation der Einganssignale sowie mit einem Übertrager zur Ausgabe einer Ausgangsspannung und mit einem Regelkreis, der über von der Ausgangsspannung oder vom Aus­ gangsstrom abgeleitete Sensorsignale zur Ausregelung von Span­ nungs- oder Stromschwankungen auf die Mittel zur Impulsbreiten­ modulation einwirkt, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens ein auf das Über- und/oder Unter­ schreiten vorgegebener Werte der Ausgangsspannung (U A ) und/oder des Ausgangsstromes ansprechender Sensor (10) zum Einstellen mindestens eines bistabilen Schalters (12) vorgesehen ist, und daß der bistabile Schalter im eingestellten Zustand die Versor­ gungsspannung mindestens der Mittel zur Impulsbreitenmodulation (8) kurzschließt.1.Shutdown device for power supply devices with an inverter for chopping an input DC voltage and for pulse width modulation of the input signals as well as with a transformer for outputting an output voltage and with a control circuit which uses sensor signals derived from the output voltage or from the output current to regulate voltage or current fluctuations the means for pulse width modulation acts, characterized in that at least one sensor ( 10 ) responsive to exceeding and / or falling below predetermined values of the output voltage ( U A ) and / or the output current for setting at least one bistable switch ( 12 ) is provided, and that the bistable switch in the set state shorts the supply voltage at least the means for pulse width modulation ( 8 ). 2. Abschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) über poten­ tialtrennende Mittel (11) auf den bistabilen Schalter (18, 19, 20, 21) einwirkt.2. Switch-off device according to claim 1, characterized in that the sensor ( 10 ) via potential-separating means ( 11 ) acts on the bistable switch ( 18 , 19 , 20 , 21 ). 3. Abschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) als mit einer Zenerdiode (16) eingangsseitig in Reihe liegende Leucht­ diode (17) eines Optokopplers (11) ausgebildet ist, dessen Fototransistor (18) beim Ansprechen der Leuchtdiode (17) einen Schaltentransistor (19) durchsteuert, dessen Basis über einander parallelgeschaltete Widerstände und Kondensatoren (20 bzw. 21) sowohl mit dem einen als auch mit dem anderen Pol einer als Konstantspannungsquelle ausgebildeten Versorgungs­ quelle (9) für den Impulsbreitenmodulator (8) verbunden ist, und daß der Schalttransistor (19) bei seinem Durchsteuern Steuerpotential zum Durchschalten des Fototransistors (18) auf dessen Basis schaltet. 3. Switch-off device according to claim 2, characterized in that the sensor ( 10 ) as a with a Zener diode ( 16 ) on the input side lying in series LED ( 17 ) of an optocoupler ( 11 ) is formed, the photo transistor ( 18 ) when the LED () 17 ) controls a switching transistor ( 19 ), the base of which is connected via resistors and capacitors ( 20 and 21 ) connected in parallel with both one and the other pole of a supply source ( 9 ) designed as a constant voltage source for the pulse width modulator ( 8 ) , and that the switching transistor ( 19 ) switches control potential for switching the phototransistor ( 18 ) on its base when it is turned on. 4. Abschalteinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu einem das Überschreiten eines oberen Schwellwertes der zu detektierenden Ausgangsspannung ansprechenden Sensor (10) ein auf das Unter­ schreiten eines vorgegebenen unteren Schwellwertes ansprechen­ der Sensor vorgesehen ist.4. Switch-off device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in addition to an exceeding an upper threshold value of the output voltage to be detected responsive sensor ( 10 ) a response to the undershoot of a predetermined lower threshold value, the sensor is provided. 5. Abschalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einen oberen und auf den unteren Schwellwert der zu detektierenden Ausgangs­ spannung ansprechender Fensterdiskriminator vorgesehen ist.5. Switch-off device according to claim 4, characterized characterized that one on top and to the lower threshold of the output to be detected voltage responsive window discriminator is provided. 6. Abschalteinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Wirksamschalten des Sensors für den unteren zu detektierenden Schwellwert erst nach der Inbetriebnahme des Stromversorgungsgerätes vorgesehen sind.6. Switch-off device according to claim 4 or 5, characterized characterized that means to activate of the sensor for the lower threshold value to be detected only after commissioning the power supply unit are provided. 7. Abschalteinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensor (10) über ein spannungsabhängiges Schaltmittel (22) eine Leuchtdiode (23) parallelgeschaltet ist, wobei die Schalt­ schwelle des spannungsabhängigen Schaltmittels (22) unterhalb der Schaltschwelle des Sensor (10) liegt.7. Switch-off device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor ( 10 ) via a voltage-dependent switching means ( 22 ), a light-emitting diode ( 23 ) is connected in parallel, the switching threshold of the voltage-dependent switching means ( 22 ) below the switching threshold of Sensor ( 10 ) is. 8. Abschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis durch einen mit seinem Ausgang auf den Steuereingang des Impulsbreitenmodu­ lators (8) geführten Operationsverstärker (6) dargestellt ist, an dessen einem Eingang eine von der Ausgangsspannung (U A ) ab­ geleitete Spannung und an dessen anderem Eingang eine stabile Vergleichsspannung anliegt.8. Switch-off device according to claim 1, characterized in that the control circuit is represented by an output with its output on the control input of the pulse width modulator ( 8 ) guided operational amplifier ( 6 ), at one input of which a voltage derived from the output voltage ( U A ) and at the other input there is a stable reference voltage. 9. Abschalteinrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Operations­ verstärker (24) vorgesehen ist, der ausgangsseitig dem Opera­ tionsverstärker (6) des Regelkreises über eine Entkopplungs­ diode (25) parallelgeschaltet ist und der eingangsseitig eine an einem im Ausgangskreis liegenden Meßwiderstand (26) ab­ greifbare, vom Speisestrom abhängige Meßspannung detektiert, um beim Überschreiten eines gegebenen Schwellwertes dieser Meß­ spannung auf den Steuereingang des Impulsbreitenmodulators (8) im Sinne einer Verkürzung der Impulsdauer einzuwirken.9. Switch-off device according to claim 1 and 8, characterized in that a further operational amplifier ( 24 ) is provided, the output side of the operational amplifier ( 6 ) of the control circuit via a decoupling diode ( 25 ) is connected in parallel and the input side one at one in the output circuit lying measuring resistor ( 26 ) from tangible, depending on the supply current measuring voltage detected to act upon exceeding a given threshold of this measuring voltage on the control input of the pulse width modulator ( 8 ) in the sense of a shortening of the pulse duration. 10. Abschalteinrichtung nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Operationsverstärker (6, 24) über einen Optokoppler (7) auf den Steuereingang des Impulsbreitenmodulators (8) ein­ wirken.10. Switch-off device according to claim 8 and / or 9, characterized in that the one or more operational amplifiers ( 6 , 24 ) via an optocoupler ( 7 ) act on the control input of the pulse width modulator ( 8 ). 11. Abschalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkopplungsdiode (25) mit einer Leuchtdiode (26) in Reihe geschaltet ist.11. Switch-off device according to claim 10, characterized in that the decoupling diode ( 25 ) with a light-emitting diode ( 26 ) is connected in series.
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