DE3732334A1 - Device and circuit arrangement for protection against overcurrent and overvoltage - Google Patents
Device and circuit arrangement for protection against overcurrent and overvoltageInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung beschreibt eine Einrichtung und Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Überstrom und Über spannung insbesondere als Schutzeinrichtung in als Schalt netzteile konfigurierte Stromversorgungseinheiten, die vorzugsweise in elektronischen Steuerungssysteme eingesetzt werden und aus einem Steuerungsteil mit Ansteuermodul, Steuerübertrager und Steuertransistoren, und aus einem Leistungsteil mit Leistungsübertrager bestehen.The invention describes a device and Circuit arrangement for protection against overcurrent and overcurrent voltage especially as a protective device in as switching power supplies configured power supply units that preferably used in electronic control systems and from a control section with a control module, Control transformers and control transistors, and from one Power section with power transformer exist.
Die vorrangige Funktion derartiger Verfahren und Schaltungsanordnungen ist es, die Stromversorgungseinheit elektronischer Steuerungssysteme im Fehlerfall, d. h. bei Kurzschluß oder Überstrom und oder Überspannung abzu schalten, um Folgeschäden innerhalb des elektronischen Steuerungssystems zu verhindern. Nach dem Stand der Technik sind zur Realisierung dieser Anforderungen zwei Geberschaltungen notwendig, um die beschriebenen Störungen sicher zu erkennen und eine entsprechende Sicherheits funktion einzuleiten.The primary function of such procedures and Circuitry is the power supply unit electronic control systems in the event of a fault, d. H. at Short circuit or overcurrent and or overvoltage switch to consequential damage within the electronic Control system to prevent. According to the state of the art are two to meet these requirements Encoder circuits necessary to the described disturbances safe to recognize and appropriate security initiate function.
Überspannungsschutz wird bei bekannten Schutzschaltungen mit der Begrenzung der Eingangsspannung mittels einer Zenerdiode erreicht. Der Kurzschluß- oder Überlastfall wird über primär- und sekundärseitig angeordnete Sensewider stände abgefragt. Der Spannungsabfall an den Sensewider ständen wird gemessen und mit einer Referenzspannung verglichen. Steigt der Spannungsabfall an dem Sensewider stand über die Referenzspannung, wird ein Ansteuermodul, welches die Leistungstransistoren ansteuert, gestoppt. Gleichzeitig wird ein Thyristor gezündet, der den Eingang kurzschließt und eine Sicherung zur Auslösung bringt. Nachteile dieser Schutzschaltungen sind:Surge protection is used in known protective circuits with the limitation of the input voltage by means of a Zener diode reached. The short circuit or overload case is on the primary and secondary side arranged Sensewider stands queried. The voltage drop across the Sensewider is measured and with a reference voltage compared. The voltage drop at the Sensewider increases stood above the reference voltage, a control module which drives the power transistors, stopped. At the same time, a thyristor is ignited, which is the input short-circuits and triggers a fuse. Disadvantages of these protective circuits are:
- - Bei energiereichen Überspannungen wird die Zenerdiode zerstört.- In the case of high-energy overvoltages, the zener diode destroyed.
- - Die Überspannungsschutzschaltung ist nicht im Stande, das Ansteuermodul abzuschalten.- The overvoltage protection circuit is not able switch off the control module.
- - Die Zenerdiode muß bei Überlastung in den Kurzschluß gehen und darf nicht aufbrennen. Nur wenige Hersteller garantieren diese Eigenschaft für ihre Dioden, die dann auch ensprechend teuer sind.- The Zener diode must be short-circuited if overloaded go and must not burn out. Few manufacturers guarantee this property for their diodes which then are accordingly expensive.
- - Bei Netzteilen mit niedriger Eingangsspannung z. B. 24 V und hoher Ausgangsleistung <500 W muß die Diode so ausgelegt sein, einen Kurzschlußstrom von z. B. 50 A über mehrere Sekunden zu führen.- For power supplies with a low input voltage e.g. B. 24 V. and high output power <500 W the diode must be designed to a short circuit current of z. B. 50 A over to run for several seconds.
- - Nach einem Fehlerfall ist die Reparatur der Stromver sorgung notwendig, da nicht nur die Sicherung defekt ist.- After an error, the repair is the power supply necessary because not only the fuse is defective.
Es sind auch Schutzschaltungen bekannt, wobei statt der Schutzdiode auf der Primärseite eine Operationsverstärker schaltung eingesetzt wird. Die Operationsverstärker überwachen die anliegende Spannung auf der Primär- und Sekundärseite. Nachteilig bei derartigen Schutzschaltungen ist es, daß die Ansteuerung des OPV von der Sekundärseite zum Ansteuermodul über Opto-Koppler galvanisch getrennt werden muß.Protective circuits are also known, but instead of Protection diode on the primary side of an operational amplifier circuit is used. The operational amplifiers monitor the applied voltage on the primary and Secondary side. A disadvantage of such protective circuits is that the control of the OPV from the secondary side to the control module galvanically via opto-coupler must be separated.
Aus der DE-PS 28 22 897 ist eine Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung in Netzgeräten mit Strom - und Spannungs regelung bekannt. Hierbei wird eine Schaltungsanordnung vorgestellt, wobei eine steuerbare Referenzstromquelle mit einer vom Ausgangsstrom des Netzgerätes abhängigen Regelspannung beaufschlagt wird, wodurch die Höhe der einem Differenzverstärker zugeführten Refferenzspannung von der Höhe des Ausgangsstromes abhängig ist, und daß die vom Ausgangsstrom des Netzgerätes abhängige Regelspannung für den ersten Differenzverstärker von einem weiteren Differenzverstärker gebildet wird, der einem an einem Sensewiderstand entstehenden Spannungsabfall mit einer Bezugsspannung vergleicht.From DE-PS 28 22 897 a circuit arrangement for Current limitation in power supplies with current and voltage regulation known. Here is a circuit arrangement presented, being a controllable reference current source with one depending on the output current of the power supply Control voltage is applied, causing the amount of a reference voltage supplied to a differential amplifier depends on the level of the output current, and that the control voltage dependent on the output current of the power supply for the first differential amplifier from another Differential amplifier is formed, the one on one Sense resistance resulting voltage drop with a Compares reference voltage.
Derartige Schaltungsanordnungen sind in ihrer Wirkungsweise einfach, sind aber aus folgenden Gründen störanfällig in ihrer FunktionsweiseSuch circuit arrangements are effective simple, but are prone to failure for the following reasons how it works
- - für den primärseitigen OPV muß eine Hilfsspannung zur Versorgung bereit stehen,- For the primary-side OPV, an auxiliary voltage must be provided Care is available
- - OPV′s reagieren sehr sensibel. Kurzzeitige Transienten, wie sie in jedem Netzsystem vorkommen, würden die Schutzschaltung ansprechen lassen, obwohl das nicht unbe dingt nötig wäre.- OPV's are very sensitive. Short-term transients, as they occur in every network system, they would Allow the protective circuit to respond, although not inconsistent would be necessary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ein richtung und Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Kurzschluß oder Überstrom und/oder Überspannung, insbe sondere als Schutzeinrichtung für Schaltnetzteile anzugeben, die die obengenannten Nachteile verbessert und mit geringem Aufwand eine kostengünstige Lösung aufzeigt, bei der in den genannten Störfällen eine schnelle und sichere Abschaltung des gesamten Steuerungssystems erfolgt und das Zerstören von Bauteilen im Steuerungssystem und in der Stromversorgungseinheit selbst vermieden wird.The invention has for its object a direction and circuit arrangement to protect against Short circuit or overcurrent and / or overvoltage, esp Specify specifically as a protective device for switching power supplies which improves the above disadvantages and with shows an inexpensive solution with little effort which is quick and safe in the aforementioned accidents The entire control system is switched off and that Destroy components in the control system and in the Power supply unit itself is avoided.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kombination des primärseitig angeordneten Stromwandlers mit der ihm nachgeschalteten Suppressor diode bei Kurzschluß oder Überstrom und/oder Überspannung am Eingang des Schaltnetzteiles den primär und sekundär galvanisch getrennten elektronischen Schalter zu einer sicherheitsspezifischen Abschaltung des Steuerteils veranlaßt und daß die Kombination des sekundärseitig angeordneten Stromwandlers mit der ihm nachgeschalteten Suppressordiode bei Kurzschluß oder Überstrom und/oder Überspannung am Ausgang des Schaltnetzteiles den primär und sekundär galvanisch getrennten elektronischen Schalter zu einer sicherheitsspezifischen Abschaltung des Steuerteils veranlaßt, indem der als Komperator geschaltete Operationsverstärker die Spannung UR mit der konstanten Schwellwertspannung vergleicht und bei Übersteigen der Spannung UR über die Schwellwertspannung der durch die Stromwandler und den optischen Schalter primär- und sekundärseitig galvanisch getrennte elektronische Schalter ein sicheres Abschalten des Steuerteils durch das Stopp-Signal bewirkt.This object is achieved according to the invention in that the combination of the current transformer arranged on the primary side with the suppressor diode connected downstream in the event of a short circuit or overcurrent and / or overvoltage at the input of the switching power supply causes the primary and secondary galvanically separated electronic switch to a safety-specific shutdown of the control part and that the combination of the current transformer arranged on the secondary side with the suppressor diode connected after it in the event of a short circuit or overcurrent and / or overvoltage at the output of the switching power supply causes the primary and secondary galvanically isolated electronic switch to a safety-specific shutdown of the control part by the operational amplifier connected as a comparator having the voltage UR compares the constant threshold voltage and if the voltage UR exceeds the threshold voltage by the current transformer and the optical switch primary and secondary The galvanically isolated electronic switch on the side causes the control section to be safely switched off by the stop signal.
Dabei ist es, nach Anspruch 2, von besonderem Vorteil, daß bei Kurzschluß oder Überstrom und/oder Überspannung am Eingang und/oder am Ausgang des Schaltnetzteiles der elektronischen Schalter 2 den elektronischen Schalter 5 aktiviert, wodurch die Sicherheitseinrichtung anspricht, und den Eingang des Schaltnetzteils vom Eingangspotential trennt.It is, according to claim 2, of particular advantage that in the event of a short circuit or overcurrent and / or overvoltage at the input and / or output of the switching power supply, the electronic switch 2 activates the electronic switch 5 , as a result of which the safety device responds, and the input of the switching power supply separates from the input potential.
Weiterhin ist es, nach Anspruch 3, vorteilhaft, daß durch die Charakteristik der Suppressordioden Spannungsspitzen bis zu einem den Suppressordioden spezifischen Zeitintegral absorbiert werden und daß in einem Fehlerfall bei Kurzschluß oder Überstrom und/oder Überspannung zuerst die Ansteuerschaltung durch den elektronischen Schalter 2 unterbrochen wird und in der Folge die Sicherheitsein richtung durch den elektronischen Schalter 5 zur Aus lösung gebracht wird.Furthermore, according to claim 3, it is advantageous that voltage peaks up to a time integral specific to the suppressor diodes are absorbed by the characteristic of the suppressor diodes and that in the event of a fault in the event of a short-circuit or overcurrent and / or overvoltage, the control circuit is first interrupted by the electronic switch 2 and as a result, the safety device is brought to solution by the electronic switch 5 .
Nach Anspruch 4 ist es von besonderem Vorteil, daß die Parallelschaltung des Widerstandes R 1 und des Konden sators C 1 parallel zu dem Ausgang des Stromwandlers S 1 eine Zeitkonstante bilden, die das Ansprechen der Über spannungsauslösungseinrichtung bei kurzzeitigen Transienten, kleiner der Zeit zwischen den Zeitpunkten t 2 und t 3, verhindert und daß nach Anspruch 5 die Parallelschaltung des Widerstandes R 2 und des Kondensators C 2 parallel zu dem Ausgang des Stromwandlers S 2 eine Zeitkonstante bilden, die das Ansprechen der Überspannungsauslösungs einrichtung bei kurzzeitigen Transienten, kleiner der Zeit zwischen den Zeitpunkten t 2 und t 3, verhindern.According to claim 4, it is of particular advantage that the parallel connection of the resistor R 1 and the capacitor C 1 parallel to the output of the current transformer S 1 form a time constant which is the response of the overvoltage release device for short-term transients, less the time between the times t 2 and t 3 , prevented and that according to claim 5, the parallel connection of the resistor R 2 and the capacitor C 2 parallel to the output of the current transformer S 2 form a time constant that the response of the overvoltage release device for short-term transients, less the time between the Prevent times t 2 and t 3 .
Weiter ist es, nach Anspruch 6, von wesentlichem Vorteil, daß die Schaltungsanordnung derart dimensioniert ist, daß sich bis zu dem Abschaltzeitpunkt t 3 eine Zeitkonstante ergibt, die niedriger liegt als die Zeit, die der Quer strom IQ 1, IQ 2 benötigt, um in seinen höheren Grenz bereich zu gelangen.Furthermore, it is, according to claim 6, of essential advantage that the circuit arrangement is dimensioned such that up to the switch-off time t 3 there is a time constant which is lower than the time which the cross current IQ 1 , IQ 2 requires to reach its higher limit.
Schließlich ist es nach Anspruch 5 zweckmäßig, daß die Ausgänge der Stromwandler durch Dioden entkoppelt sind.Finally, it is expedient according to claim 5 that the Outputs of the current transformers are decoupled by diodes.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Zeichnung in einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Es zeigtThe method according to the invention is described below the drawing in an exemplary embodiment described. It shows
Fig. 1 das Schaltbild eines Schaltnetzeiles, bei dem das erfindungsgemäß Verfahren und die Schaltungsanordnung Anwendung findet. Fig. 1 shows the circuit diagram of a switching power supply, in which the inventive method and the circuit arrangement is used.
Fig. 2 anhand de Diagramme .I bis .IX den generellen Ablauf eines Abschaltvorganges nach dem erfindungs gemäßen Verfahren in einem Störfall, verursacht durch Überspannung am Eingang E des Schalternetzteiles. Fig. 2 based on the diagrams .I to .IX the general sequence of a shutdown process according to the Invention in a malfunction caused by overvoltage at input E of the switch power supply.
In Fig. 1 ist das Schaltbild eines Schaltnetzteiles darge stellt, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren und die Schaltungsanordnung Anwendung findet. Anhand dieser beispielhaften Ausführung eines 24 V-DC-Schaltnetzteils soll die Erfindung dokumentiert werden.In Fig. 1, the circuit diagram of a switching power supply is Darge, in which the inventive method and the circuit arrangement is used. The invention is to be documented on the basis of this exemplary embodiment of a 24 V DC switching power supply.
Das Steuerteil 3 besteht im wesentlichen aus den Leistungs-Mos -Fets T 1 und T 2, dem Ansteuermodul 4 und den Übertragern U 2, U 3. Das Ansteuermodul 4 steuert über die Übertrager U 2, U 3 die Transistoren T 1 und T 2 abwechselnd an, wobei das Tastverhältnis <0,5 sein muß. Die pulsierende Gleichspannung wird von dem Gegentaktwandler U 1 auf die Sekundärseite transformiert und von den Dioden D 3, D 4 gleichgerichtet. L 1 und C 2 dienen als Siebglieder. Die Ausgangsgleichspannung wird über den Regeleingang des Ansteuermoduls 4 abgefragt und entsprechen der Referenz spannung korregiert. Der Stromwandler S 1 und die Suppressordiode ÜA 1 bilden den primärseitigen Schutz gegen Kurzschluß oder Überstrom und/oder Überspannung am Eingang E. Stromwandler S 2 und die Suppressordiode ÜA 2 bilden den sekundärseitigen Schutz gegen Kurzschluß oder Überstrom und/oder Überspannung am Ausgang A.The control part 3 consists essentially of the power MOS fets T 1 and T 2 , the control module 4 and the transformers U 2 , U 3 . The control module 4 controls the transistors T 1 and T 2 alternately via the transmitters U 2 , U 3 , the pulse duty factor having to be <0.5. The pulsating DC voltage is transformed by the push-pull converter U 1 on the secondary side and rectified by the diodes D 3 , D 4 . L 1 and C 2 serve as sieve members. The DC output voltage is queried via the control input of the control module 4 and corresponds to the reference voltage corrected. The current transformer S 1 and the suppressor diode ÜA 1 form the primary protection against short circuit or overcurrent and / or overvoltage at input E. Current transformer S 2 and the suppressor diode ÜA 2 form the secondary protection against short circuit or overcurrent and / or overvoltage at output A.
Bekanntlich arbeiten Stromwandler nach dem Transformatoren betrieb, wobei sich die Ströme umgekehrt proportional zu den Windungszahlen verhalten. Der Sekundärstrom an den Stromwandler S 1 und S 2 verursacht demnach bei einem entsprechendem Übersetzungsverhältnis an den Widerständen R 1 und R 2 einen Spannungsabfall UR 1, UR 2, der ein genaues Abbild des Primärstromes darstellt. Die Erfindung nutzt dieses Verhalten um im Störfall den elektronischen Schalter 2 zu aktivieren.As is well known, current transformers operate after the transformer operation, the currents being inversely proportional to the number of turns. The secondary current of the current transformer S 1 and S 2, therefore, caused in a corresponding transmission ratio to the resistors R 1 and R 2 is a voltage drop UR 1 UR 2 which is an exact replica of the primary current. The invention uses this behavior to activate the electronic switch 2 in the event of a fault.
Bei Kurzschluß, Überstrom oder Überspannung am Eingang E oder am Ausgang A steigt der Sekundärstrom im Stromwandler S 1 oder S 2 proportional zu dem Primärstrom. Der Spannungsabfall an den Widerständen R 1 oder R 2 bewirkt dadurch eine Erhöhung der Spannung UR. Die Dioden D 1 und D 2 entkoppeln die Ausgänge der Stromwandler S 1 und S 2. Übersteigt die Spannung UR der konstanten Schwellwert US schaltet der Operationsverstärker OPV in positiver Richtung um und zündet den Thyristor Th 1 wodurch das Ansteuermodul 4 gestoppt wird. Über den zur galvanischen Trennung zwischengeschalteten optischen Schalter 6 wird der elektronische Schalter 5 aktiviert, wobei der durchgeschaltete Thyristor Th 2 die Sicherheitseinrichtung F zur Auslösung bringt und das Schaltnetzteil spannungs frei schaltet. Die Verzögerungszeit vom Auftreten der Störung zum Zeitpunkt t 2 bis zum Abschalten des Schalt netzteils 1 zum Zeitpunkt t 3 wird durch die Ausgangsbe schaltung der Stromwandler S 1, S 2 mittels der RC-Kombina tionen R 1, C 1 und R 2, C 2 bestimmt. Kurzzeitige Transienten, die durch beispielsweise induktive oder kapazitive Störungen immer auftreten können, werden somit nicht erfaßt, wodurch eine unnötige Abschaltung des Schaltnetz teiles vermieden wird.In the event of a short circuit, overcurrent or overvoltage at input E or output A , the secondary current in current transformer S 1 or S 2 increases proportionally to the primary current. The voltage drop across the resistors R 1 or R 2 thereby causes an increase in the voltage UR . The diodes D 1 and D 2 decouple the outputs of the current transformers S 1 and S 2 . If the voltage UR exceeds the constant threshold value US , the operational amplifier OPV switches in the positive direction and ignites the thyristor Th 1, as a result of which the control module 4 is stopped. The electronic switch 5 is activated via the optical switch 6 interposed for electrical isolation, the thyristor Th 2 being switched on triggering the safety device F and switching off the switched-mode power supply. The delay time from the occurrence of the fault at time t 2 to the switching-off of the switching power supply 1 at time t 3 is determined by the output circuit of the current transformers S 1 , S 2 by means of the RC combinations R 1 , C 1 and R 2 , C 2 certainly. Short-term transients, which can always occur due to, for example, inductive or capacitive interference, are therefore not detected, thereby avoiding unnecessary switching off of the switching power supply.
Der besondere Vorteil des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die angesprochenen Störfälle schnell und sicher erkannt werden und den Erfordernissen entsprechend reagiert wird, ohne das ein oder mehrere Bauteile des Schaltnetzteiles zerstört werden.The particular advantage of the described invention The procedure is that the accidents mentioned be recognized quickly and safely and the requirements is reacted accordingly, without the one or more Components of the switching power supply are destroyed.
Fig. 2 dokumentiert anhand der Diagramme .I bis .IX den generellen Ablauf eines Abschaltvorganges nach dem erfindungegemäßen Verfahren in einem beispielhaften Störfall, verursacht durch eine Überspannung am Eingang E des Schaltnetzteiles. Fig. 2 shows the general procedure documented with reference to the diagrams .I .IX to a turn-off operation after the erfindungegemäßen procedure in an exemplary fault, caused by an over voltage at the input E of the switching power supply.
UE 1 stellt die anliegende Eingangsspannung dar, die aber durch die Suppressoriode Üa 1 auf ÜE 2 begrenzt wird. UN ist die maximale Eingangsspannung, die von UE 1 zum Zeitpunkt t 1 überschritten wurde. UE 1 represents the applied input voltage, which is limited to ÜE 2 by the suppressor period Üa 1 . UN is the maximum input voltage that was exceeded by UE 1 at time t 1 .
Die Suppressordiode ÜA 1 wird zum Zeitpunkt t 1 leitend und begrenzt die anliegende Eingangsspannung UE 1 auf UE 2. Zum Zeitpunkt t 2 (bei ca. 2 X UN) beginnt der Quer strom IQ 1 durch die Suppressordiode ÜA 1 sehr schnell auf ein n-faches zu steigen.The suppressor diode ÜA 1 becomes conductive at time t 1 and limits the applied input voltage UE 1 to UE 2 . At time t 2 (at approx. 2 X UN ) the cross current IQ 1 through the suppressor diode ÜA 1 begins to increase very quickly to an n- fold.
Deutlich wird diese Eigenschaft an nachfolgendem Daten blattauszug der 33 V Suppressordiode BZW 50-33.This property becomes clear in the following data Extract from the 33 V suppressor diode BZW 50-33.
Der Laststrom IL 1 und IL 2 ist relativ unabhängig von der Eingangssapnnung und hier zur Vereinfachung als konstant angenommen.The load current IL 1 and IL 2 is relatively independent of the input voltage and is assumed to be constant here for simplification.
Der Eingangsstrom IE setzt sich aus dem Querstrom IQ 1 der Suppressordiode ÜA 1 und dem Laststrom IL 1 und IL 2 zusammen.The input current IE is composed of the cross current IQ 1 of the suppressor diode ÜA 1 and the load current IL 1 and IL 2 .
Der eingeprägte Strom in der Primärwirkung des Strom wandlers S 1 generiert auf seiner Sekundärseite eine analoge Ausgangsspannung UR 1, die am Komperator OPV des elektronischen Schalter 2 als UR mit der Schwellwert spannung US verglichen wird. Zum Zeitpunkt t 3 wird UR größer US und der Komperator OPV schaltet in positiver Richtung um.The impressed current in the primary effect of the current converter S 1 generates on its secondary side an analog output voltage UR 1 , which is compared to the comparator OPV of the electronic switch 2 as UR with the threshold voltage US . At time t 3 , UR becomes larger US and the comparator OPV switches in the positive direction.
Die positive Ausgangsspannung des Komperators OPV ver ursacht einen Stromfluß Iopt., der den optischen Schalter 6 durchschaltet.The positive output voltage of the comparator OPV causes a current flow Iopt ., Which turns on the optical switch 6 .
Gleichzeitig, zum Zeitpunkt t 3, zündet der Komperator OPV den Thyristor Thy 1, der das Ansteuermodul 4 des Steuer teils 3 stoppt und somit die Ansteuerung der Transistoren T 1 und T 2 unterbricht. Vorteilhaft ist es hierbei, daß die Drain-Source-Spannung UDS auf die Eingangsspannung UE reduziert wird.At the same time, at time t 3 , the comparator OPV ignites the thyristor Thy 1 , which stops the control module 4 of the control part 3 and thus interrupts the control of the transistors T 1 and T 2 . It is advantageous here that the drain-source voltage UDS is reduced to the input voltage UE .
Gleichzeitig wird der elektronische Schalter 5 von dem optischen Schalter 6 aktiviert und der Thyristor Th 2 gezündet.At the same time, the electronic switch 5 is activated by the optical switch 6 and the thyristor Th 2 is ignited.
Der Thyristor Th 2 bringt die Sicherheitseinrichtung F nach der Ansprechzeit t 4 zur Auslösung. Das gesamte Schaltnetzteil ist ab diesen Moment spannungslos.The thyristor Th 2 triggers the safety device F after the response time t 4 . From this moment on, the entire switched-mode power supply is dead.
Bei sekundärseitiger Überspannungeinkopplung würde der Stromwandler S 2 eine vergleichbare Spannung UR 2 als Eingangssignal UR dem Komperator OPV zur Verfügung stellen.In the event of overvoltage coupling on the secondary side, the current transformer S 2 would provide the comparator OPV with a comparable voltage UR 2 as an input signal UR .
Der Abschaltvorgang des Schaltnetzteiles entspräche dabei den obenbeschriebenen wobei lediglich die Suppressor diode ÜA 2 bzw. dessen Querstrom IQ 2 den Abschaltzeitpunkt bestimmen würde.The switching-off process of the switched-mode power supply would correspond to that described above, only the suppressor diode ÜA 2 or its cross current IQ 2 would determine the switch-off time.
Bei Überstrom oder Kurzschluß am Eingang E oder Ausgang A resultiert der Auslösestrom nicht von den Suppressordioden ÜA 1, ÜA 2 sondern vom Kurzschlußstrom. Der Abschaltvorgang wäre wieder der gleiche.In the event of an overcurrent or short circuit at input E or output A , the tripping current does not result from the suppressor diodes ÜA 1 , ÜA 2 but from the short-circuit current. The shutdown process would be the same again.
Claims (8)
- a) die Kombination des eingangsspannungsseitig angeordneten Stromwandlers (S 1) mit der ihm nachgeschalteten Suppressordiode (ÜA 1) bei Kurzschluß oder Überstrom und/ oder Überspannung am Eingang (E) des Schaltnetzteiles (1) den primär- und sekundärseitig galvanisch getrennten elektronischen Schalter (2) zu einer sicherheitsspezifischen Abschaltung des Steuerteiles (3) veranlaßt,
- b) die Kombination des ausgangsspannungsseitig angeordneten Stromwandlers (S 2) mit der ihm nachgeschalteten Suppressordiode (ÜA 2) bei Kurzschluß oder Überstrom und/ oder Überspannung am Ausgang (A) des Schaltnetzteiles (1) den primär- und sekundärseitig galvanisch getrennten elektronischen Schalter (2) zu einer sicherheitsspezifischen Abschaltung des Steuerteils (3) veranlaßt, indem der als Komperator geschaltete Operationsverstärker (OPV) die Spannung (UR) mit der konstanten Schwellwert spannung (US) vergleicht und bei Übersteigen der Spannung (UR) über die Schwellwertspannung (US) der durch die Stromwandler (S 1, S 2) und durch den optischen Schalter (6) primär- und sekundärseitig galvanisch getrennte elektronische Schalter (2) ein sicheres Abschalten des Steuerteils (3) durch das Stopp-Signal zum Ansteuermodul (4) bewirkt.
- a) the combination of the current transformer ( S 1 ) arranged on the input voltage side with the suppressor diode ( ÜA 1 ) connected downstream in the event of a short circuit or overcurrent and / or overvoltage at the input (E) of the switching power supply ( 1 ), the primary and secondary galvanically isolated electronic switches ( 2 ) causes a safety-specific shutdown of the control part ( 3 ),
- b) the combination of the current transformer ( S 2 ) on the output voltage side with the suppressor diode ( ÜA 2 ) connected to it in the event of a short circuit or overcurrent and / or overvoltage at the output (A) of the switching power supply ( 1 ), the primary and secondary galvanically isolated electronic switches ( 2 ) caused to security enforcing disconnection of the control part (3) by the switched as a comparator operational amplifier (OPV) voltage, the voltage (UR) with the constant threshold value (US) and compares the at exceed the voltage (UR) via the threshold voltage (US) by the current transformers ( S 1 , S 2 ) and by the optical switch ( 6 ) on the primary and secondary side galvanically isolated electronic switches ( 2 ), the control part ( 3 ) is safely switched off by the stop signal to the control module ( 4 ).
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| DE3732334C2 DE3732334C2 (en) | 1989-09-21 |
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Country Status (1)
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