DE4104842A1 - Elektronisch geregeltes, primaer getaktetes netzteil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisch geregel­ tes, primär getaktetes Netzteil.

Das vorgeschlagene Netzteil kann z. B. bei der Hilfsspan­ nungsversorgung von Stromrichtern eingesetzt werden.

Ein derartiges elektronisch geregeltes, primär getakte­ tes Netzteil ist beispielsweise aus der Funkschau 12/1987, Seite 26 bis 29 bekannt. Soll ein Netzgerät wahlweise von zwei voneinander unabhängigen Gleichspan­ nungsquellen speisbar sein, ist eine Parallel- oder Kas­ kadenschaltung zweier eigenständiger Netzteile möglich. Eine derartige Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß jedes der Netzteile für die volle Nennleistung ausgelegt werden muß. Es wird demnach die zweifache Nennleistung installiert, obwohl im zeitlichen Mittel nur die einfa­ che Nennleistung benötigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein elektro­ nisch geregeltes, primär getaktetes Netzteil anzugeben, das bei möglichst geringem zusätzlichem Aufwand wahlwei­ se von mindestens zwei voneinander unabhängigen Gleich­ spannungsquellen speisbar ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Transformator mit mindestens zwei Primärwicklungen auf demselben magnetischen Kern vorgesehen ist, daß die Primärwicklungen jeweils über eigene Primärtaktungsein­ richtungen mit voneinander unabhängigen Gleichspannungs­ quellen verbindbar sind und daß die von einer Regelan­ ordnung erzeugten Taktsignale über eine Überwachungs/Um­ schaltanordnung lediglich einer einzigen Primärtaktungs­ einrichtung zuführbar sind, wobei die Auswahl der zu beaufschlagenden Primärtaktungseinrichtung in Abhängig­ keit der erfaßten Spannungspegel der Gleichspannungs­ quelle erfolgt.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß sich das magnetische Bauvolumen durch Integration von mindestens zwei Primärwicklungen auf demselben magnetischen Kern und wahlweise Umschal­ tung der Primärtaktung auf die zu betreibende Primär­ wicklung verringert. Bei Einsatz von zwei Primärwicklun­ gen wird das magnetische Bauvolumen hierdurch beispiels­ weise näherungsweise halbiert. Im Vergleich zur Ausfüh­ rung mit zwei getrennten, jeweils für die Nennleistung ausgelegten Netzteilen mit jeweils eigenem Transformator und jeweils eigener Sekundärbeschaltung ist gemäß dem erfindungsgemäßen Vorschlag nur ein einziger für Nenn­ leistung ausgelegter Transformator und nur eine Sekun­ därbeschaltung erforderlich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. In der einzigen Figur der Zeichnung ist der prinzipielle Aufbau eines elektronisch geregelten, primär getakteten Netzteils mit Anschluß an zwei unabhängige Versorgungs­ spannungen dargestellt. Es ist eine erste Gleichspan­ nungsquelle 1 zu erkennen, deren Spannung (z. B. gleich­ gerichtete Netzwechselspannung, 310 V) als erste Versor­ gungsspannung U1 an eine erste Primärtaktungseinrichtung 3 gelegt wird. Die Spannung einer zweiten Gleichspan­ nungsquelle 2 (z. B. Zwischenkreisgleichspannung für ei­ nen Wechselrichter, 600 V oder mehr) wird als zweite Versorgungsspannung U2 an eine zweite Primärtaktungsein­ richtung 4 gelegt.

Ausgangsseitig ist die erste Primärtaktungseinrichtung 3 mit einer ersten Primärwicklung 6 eines Transformators 5 verbunden, während eine zweite Primärwicklung 7 an den Ausgang der zweiten Primärtaktungseinrichtung 4 ange­ schlossen ist. Der Transformator 5 weist mindestens zwei Sekundärwicklungen 8, 9 auf, wobei die erste Sekundär­ wicklung 8 mit einer Sekundärbeschaltung 10 (unter­ schiedlich ausgeführt je nach Netzteilart, z. B. beim Sperrwandler: Dioden und Kondensator; beim Durchfluß­ wandler: zwei Dioden, Drossel und Kondensator, siehe z. B. Funkschau 12/1987, Seite 26 bis 29) verbunden ist, an deren Ausgang die elektronisch stabilisierte Aus­ gangsspannung U3 abgreifbar ist. Die zweite Sekundär­ wicklung 9 dient lediglich als Meßwicklung zur Erfassung eines Spannungsistwertsignales Uist. Alle Wicklungen 6, 7, 8, 9 des Transformators 5 sind auf demselben magneti­ schen Kern angeordnet.

Das Spannungsistwertsignal Uist wird in einer Ver­ gleichsstelle 11 mit einem Spannungssollwertsignal Usoll verglichen und das resultierende Spannungsdifferenzsi­ gnal wird einer PWM-Regelanordnung 12 (Pulse Width Modu­ lation, Pulsbreitenmodulation) zugeleitet. Die PWM-Re­ gelanordnung 12 gibt das Taktsignal T zur Ein/Aus-An­ steuerung der elektronischen Schalter der Primärtak­ tungseinrichtungen 3, 4 vor. Zur elektronischen Stabili­ sierung der Ausgangsspannung U3 wird dieses Taktsignal T in Abhängigkeit des jeweils erfaßten Spannungsistwert­ signales Uist entsprechend verändert.

Das Taktsignal T wird einer Überwachungs/Umschaltanord­ nung 13 zugeführt. Dieser Überwachungs/Umschaltanordnung 13 liegen eingangsseitig Spannungsistwertsignale U1ist bzw. U2ist von Spannungserfassungseinrichtungen 14 bzw. 15 an. Stehen sowohl die erste als auch die zweite Ver­ sorgungsspannung U1 und U2 für die Einspeisung zur Ver­ fügung, so wird die zweite Primärtaktungseinrichtung 4 von der Überwachungs/Umschaltanordnung 13 nicht akti­ viert, sondern die Taktsignale T werden lediglich an die erste Primärtaktungseinrichtung 3 weitergeleitet. Fällt jedoch die erste Versorgungsspannung U1 aus, so werden die Taktsignale T von der Oberwachungs/Umschaltungsan­ ordnung 13 automatisch an die zweite Primärtaktungsein­ richtung 4 gegeben, während die erste Primärtaktungsein­ richtung 3 "abgeschaltet" wird. Durch die Überwa­ chungs/Umschaltanordnung 13 wird demnach die Primärtaktung in Abhängigkeit von den Spannungspegeln von U1 und U2 so umgeschaltet, daß jeweils nur eine der Primärwick­ lungen 6, 7 angesteuert wird.

Claims (3)

1. Elektronisch geregeltes, primär getaktetes Netz­ teil, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator (5) mit mindestens zwei Primärwicklungen (6, 7) auf demselben magnetischen Kern vorgesehen ist, daß die Primärwicklun­ gen (6, 7) jeweils über eigene Primärtaktungseinrichtun­ gen (3, 4) mit voneinander unabhängigen Gleichspannungs­ quellen (1, 2) verbindbar sind und daß die von einer Regelanordnung (12) erzeugten Taktsignale (T) über eine Oberwachungs/Umschaltanordnung (13) lediglich einer ein­ zigen Primärtaktungseinrichtung (3, 4) zuführbar sind, wobei die Auswahl der zu beaufschlagenden Primärtak­ tungseinrichtung (3, 4) in Abhängigkeit der erfaßten Spannungspegel (U1ist, U2 ist) der Gleichspannungsquellen (1, 2) erfolgt.

2. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß an den Eingängen jeder Primärtaktungseinrich­ tung (3, 4) jeweils eine Spannungserfassungseinrichtung (14, 15) zur Erfassung des anstehenden Spannungspegels (U1ist, U2ist) vorgesehen ist.

3. Netzteil nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine PWM-Regelanordnung (Puls Width Modulation 12) vorgesehen ist.