DE3706692C2

DE3706692C2 -

Info

Publication number: DE3706692C2
Application number: DE19873706692
Authority: DE
Inventors: Eugen Ing.(Grad.) 4300 Essen De Smolka
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1987-03-02
Publication date: 1990-02-01
Also published as: DE3706692A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschwinghilfsschaltung für ein Schaltnetzteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Aus der DE-PS 19 48 919 ist eine Anschwinghilfsschaltung für Transistor-Gegentaktzerhacker bekannt, die außer der Rück kopplungswicklung zur Steuerung der Transistoren eine Hilfs wicklung aufweist, an die ein Signal zum Anschwingen des Zer hackers anlegbar ist.

In der DE-OS 31 30 958 ist ein nach dem Sperrwandlerprinzip arbeitendes Schaltnetzteil der eingangs genannten Art beschrieben. Es arbeitet mit einem Übertrager, der eine Arbeitswicklung und eine Rückkopplungswicklung für einen Schalttransistor aufweist. Im eingeschwungenen Betriebszustand wird der Schalttransistor über den einen Eingang eines ODER-Gliedes von einem als Pulsbreitenmodulator arbeitenden Impulsgeber angesteuert. Letzterer liegt in einem Regelkreis, dessen Regelbedingungen von den Lastverhältnissen und der Spannung an der Rückkopplungswicklung bestimmt werden. Als Anschwinghilfe ist ein Impulsgenerator vorgesehen, der den Schalttransistor über den anderen Eingang des ODER-Gliedes ansteuert. Nachteilig ist, daß die nicht den Regelbedingungen des Regelkreises unterliegenden Starthilfe-Impulse des Impulsgenerators auch im eingeschwungenen Zustand über das ODER-Glied auf den Schalttransistor gelangen und zu Schaltfehlern führen.

In der DE-OS 34 17 940 ist ein selbständig startender Schaltregler beschrieben, bei dem ein RC-Glied dazu benutzt wird, in Verbindung mit einem elektronischen Schalter eine Kippspannung zu erzeugen, die an den Schaltregler einen startenden Einschaltimpuls liefert. Dabei ist die Funktion des Schalters abhängig von der Dimensionierung des RC-Gliedes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Schaltnetzteil der eingangs genannten Art eine Anschwinghilfsschaltung zu entwickeln, die unter allen Einschaltbedingungen, insbesondere der des langsamen Anstieges der Speisespannung, einen sicheren Start des Schaltnetzteiles gewährleistet und die im normalen Betriebszustand des Schaltnetzteiles sicher von diesem entkoppelt ist.

Die Aufgabe wird bei einer Anschwinghilfsschaltung der eingangs genannten Art mit den im Kennzeichen des Patentanspruches an gegebenen schaltungstechnischen Mitteln gelöst. Ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt ein nach dem Sperrwandler-Prinzip arbei tendes Schaltnetzteil mit einem Übertrager Ü, dessen Arbeits wicklung W 1 periodisch durch einen Schalttransistor T 2 an ei ne Speisespannung U _B, die aus einer beliebigen Spannungsquel le durch Gleichrichtung über D 4 gewonnen wird, schaltbar ist. Derartige Schaltnetzteile dienen dazu, einen Verbraucher aus einer Spannungsquelle U _ein mit stark schwankender Amplitude im Bereich von beispielsweise 18 Volt bis 350 Volt mit einer Spannung U _aus konstanter Amplitude von beispielsweise 15 Volt zu versorgen. Gesteuert wird der Schalttransistor T 2 von ei nem Impulsgeber PM. Dieser Impulsgeber PM erzeugt in Abhängig keit von den durch die Lastwicklung W 3 fließenden Belastungs strom impulsbreiten-modulierte Impulse, die die Einschalt dauer des Schalttransistors T 2 bestimmen. Der Impulsgeber PM besitzt einen Spannungsanschluß S 1, in den die aus einer Rückkopplungswicklung W 2 durch Gleichrichtung mit der Entkop peldiode D 2 und Siebung durch den Kondensator C gewonnene Steuerspannung U _V eingespeist wird.

Als Anschwinghilfe dient bei diesem Schaltnetzteil der ge strichelt umrahmte Schaltungsteil mit dem astabilen Multivi brator AM, dem Hilfstransistor T 1, der Entkoppeldiode D 1, der Zener-Diode D 3 und den Widerständen R 1 und R 2. Beim Anlegen der Spannungsquelle U _ein stellt die Zener-Diode D 3 über den Widerstand R 1 eine von der Speisespannung U _B unabhängige sta bilisierte Spannung U _S für den astabilen Multivibrator AM ein. Seine Ausgangsspannung am Anschlußpunkt S 2, die der Steuerelektrode des Hilfstransistors T 1 zugeführt wird, springt mit kleiner Frequenz von einigen Hertz ständig zwi schen 0 Volt und U _S. Die Spannung am Emitter von T 1 verhält sich wie die Steuerspannung an S 2, so daß über die Entkoppel diode D 1 die pulsierende Speisespannung U _B zum Impulsgeber PM gelangt. Der Widerstand R 2 begrenzt den Strom im Kollektor kreis des Hilfstransistors T 1. Erreicht oder übersteigt die Speisespannung U _B den Wert der stabilisierten Spannung U _S, dann gelangen Spannungsimpulse ausreichender Höhe zum Impuls geber PM. Das Schaltnetzteil schwingt an. Im eingeschwunge nem Zustand werden in der Rückkopplungswicklung W 2 Spannungs impulse induziert, deren Amplitude bei geeigneter Dimensio nierung von W 2 die Amplitude der vom Hilfstransistor T 1 gene rierten Impulse übersteigt, so daß die Entkoppeldiode D 1 sperrt. Der als Anschwinghilfe dienende Schaltungsteil ist nunmehr elektrisch vom Schaltnetzteil abgekoppelt; er liefert jedoch weiterhin eine pulsierende Steuerspannung am Anschluß punkt S 2, die jederzeit das Schaltnetzteil erneut zum An schwingen erregen kann.

Die Vorteile der Anschwinghilfsschaltung bestehen darin, daß keine gesonderte Wicklung auf dem Übertrager Ü erforderlich ist und daß durch Variation der Frequenz und/oder des Tast verhältnisses des astabilen Multivibrators AM sowie der sta bilisierten Spannung U _S durch die Zener-Diode D 3 die Schal tung einfach modifiziert werden kann, um sie an die Anschwing charakteristik verschiedenster Schaltnetzteile anzupassen.

Claims

Anschwinghilfsschaltung für ein nach dem Sperrwandlerprinzip arbeitendes Schaltnetzteil mit einem Übertrager, der eine Arbeitswicklung und eine Rückkopplungswicklung für einen Schalttransistor aufweist, ferner mit einem Impulsgeber, der zur Steuerung des Schalttransistors von der in der Rückkopplungswicklung induzierten und gleichgerichteten Steuerspannung des Schaltnetzteiles versorgt wird, mit einem von der Speisespannung des Schaltnetzteiles versorgten Generator zur Erzeugung eines Anschwingsignales für den Schalttransistor, sowie mit einer logischen Verknüpfung des Anschwingsignales mit dem von der Rückkopplungswicklung verursachten Signal, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschwinghilfsschaltung folgende Schaltungsmerkmale aufweist:
- a) die Rückkopplungswicklung (W 2) des Übertragers (Ü) lädt über eine zweite Entkoppeldiode (D 2) einen Glättungskondensator (C) auf die Steuerspannung (U _V) auf, die an einem Spannungsanschluß (S 1) abgegriffen und dem Impulsgeber (PM) zugeführt wird;
- b) als Generator ist ein astabiler Multivibrator (AM) vorgesehen, der Impulse erzeugt, die dem Steuereingang eines als Emitterfolger betriebenen an die Speisespannung (U _B) angeschlossenen Hilfstransistor (T 1) zugeführt werden;
- c) die am Emitter des Hilfstransistors (T 1) pulsierende Speisespannung (U _B) wird über eine erste Entkoppeldiode (D 1) dem von der Steuerspannung (U _V) gespeisten Spannungsanschluß (S 1) des Impulsgebers (PM) zugeführt, wobei die beiden Entkoppeldioden (D 1, D 2) mit ihren Kathoden mit dem Glättungskondensator (C) verbunden sind;
- d) die stabilisierte Betriebsspannung (U _S) für den astabilen Multivibrator (AM) wird an einer Zener-Diode (D 3) erzeugt, die über einen Widerstand (R 1) an die nicht stabilisierte Speisespannung (U _B) angeschlossen ist.