DE4128361A1 - Schaltung innerhalb eines schaltnetzteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung innerhalb eines Schaltnetzteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In dem Buch von J. Wüstehube u. a. mit dem Titel "Schaltnetzteile Grundlagen, Entwurf, Schaltungsbeispiele", Kontakt und Studium, Bd. 33, 2. überarbeitete Aufl., Sindelfingen: expert verlag; Berlin: VDE-Verlag, 1982, ist auf der Seite 178 ein Schaltnetzteil mit einem Durchfluß-Übertrager bekannt, der eine primärseitige Regelschaltung aufweist. Die Regelschaltung regelt den Stromfluß durch die Primärseite des Durchfluß-Übertragers. Als Beispiel für eine solche Regelschaltung ist auf den Seiten 181 bis 197 die Steuer- und Regelschaltung TDA 1060 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltnetzteil mit einem Durchfluß-Übertrager mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung und mit Bauelementen zum Ein- und Ausschalten des durch die Primärwicklung fließenden Stroms so weiterzuentwickeln, daß diese Bauelemente ohne eigene Hilfsspannungsquelle versorgt werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltung innerhalb eines Schaltnetzteils gemäß Anspruch 1.

Vorteilhaft wirkt sich dabei aus, daß während des Betriebs die Bauteile auf der Primärseite allein über die Hilfswicklung und den daran angeschlossenen Gleichrichter mit Strom versorgt werden. Die Startschaltung dient nur der Stromversorgung der elektronischen Bauteile während des kurzen Einschalt-Zeitraums. Es genügt daher für die Startschaltung eine einfache und infolgedessen preisgünstige Gestaltung. Außerdem wirkt sich vorteilhaft aus, daß an der Startschaltung nur eine kleine Verlustleistung auftritt. Günstig wirkt sich aus, wenn ein Kondensator am Ausgang des Gleichrichters parallel zu den Spannungseingängen der elektronischen Bauteile geschaltet wird. Der Kondensator glättet die Spannung am Ausgang des Gleichrichters.

Außerdem wirkt sich bei Einfügung einer Hilfswicklung an dem Druchfluß-Übertrager vorteilhaft aus, daß die Abnahme des durch die Primärwicklung des Durchfluß-Übertragers fließenden Stromes eine Spannung in der Hilfswicklung induziert. Über den an die Hilfswicklung angeschlossenen Gleichrichter setzt ein von der induzierten Spannung hervorgerufener Stromfluß ein. Dabei wird Energie verbraucht, die der Primärwicklung entzogen wird. Dieser Vorgang bewirkt eine Verkleinerung der Selbstinduktionsspannung auf der Primärseite.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer Abbildung und eines Ausführungsbeispiels, aus dem sich weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben, näher beschrieben.

Die Fig. zeigt den Primärkreis eines Durchfluß-Übertragers, der Teil eines nicht weiter dargestellten Schaltnetzteiles ist, mit einer Primärwicklung (1) und mit einem elektronischen Baustein (2) zum Ein- und Ausschalten des durch die Primärwicklung (1) fließenden Stroms. Bei dem elektronischen Baustein (2) kann es sich beispielsweise um die Steuer- und Regelschaltung TDA 1060 handeln. Zu dem Durchfluß-Übertrager gehört eine Sekundärwicklung (3) mit einem sekundärseitigen, nicht abgebildeten Stromkreis, an dem Ausgangsanschlüsse des Schaltnetzteils angebracht sind. An der Primärwicklung (1) ist mit gleichem Wicklungssinn eine Hilfswicklung (4) angebracht, die mit einer Gleichrichterschaltung (5) verbunden ist. Es handelt sich um eine bekannte Gleichrichterschaltung (5) mit vier Dioden und einem Eingang und einem Ausgang. Bei Anlegen einer Wechselspannung am Eingang treten am Ausgang zeitlich unmittelbar folgende positive Halbwellen auf. Ein Anschluß (5a) am Ausgang der Gleichrichterschaltung (5) weist gegenüber einem anderen Anschluß (5b) am Ausgang dieser Gleichrichterschaltung (5) bei eingangsseitig anliegender Wechselspannung positives Potential auf. Der Anschluß (5a) ist mit einem Anschluß eines Kondensators (6) und mit einem Versorgungsspannungseingang (7) des Bausteins (2) verbunden. Ein anderer Anschluß des Kondensators (6) ist zusammen mit dem Anschluß (5b) der Gleichrichterschaltung und mit einem Anschluß (7a) des Bausteins (2) verbunden.

In Reihe zu der Primärwicklung (1) liegt ein zu dem Baustein (2) gehöriger npn-Transistor (8) und eine Gleichspannungsquelle. Diese Gleichspanungsquelle ist der Ausgang eines nicht dargestellten Netzgleichrichters. Das Schaltnetzteil wird mit Netzspannung betrieben, und diese Netzspannung wird innerhalb des Schaltnetzteils dem Netzgleichrichter zugeführt. Der Emitter des npn-Transistors (8) ist mit einem Minuspol (9) der Gleichspannungsquelle verbunden. Der Kollektor des npn-Transistors (8) ist mit dem einen Ende der Primärwicklung (1) verbunden, deren anderes Ende an einen Pluspol (10) der Gleichspannungsquelle geführt ist.

Der Anschluß (5b) am Ausgang der Gleichrichterschaltung (5), ein Anschluß des Kondensators (6) und ein Anschluß (7b) des Bausteins (2) liegen am Minuspol (9) der Gleichspannungsquelle.

Eine Startschaltung (11) ist mit einem Anschluß mit dem Pluspol (10) der Gleichspannungsquelle verbunden, ein zweiter Anschluß ist zu dem Minuspol (9) der Gleichspannungsquelle geführt; ein dritter Anschluß ist mit dem Anschluß des Bausteins (2) verbunden, der nicht zu dem Minuspol (9) der Gleichspannungsquelle geführt ist.

Damit Strom durch die Primärwicklung (1) fließt, muß der npn-Transistor (8) leitend geschaltet werden. Dazu wird die Regelschaltung (2) mit elektrischer Energie versorgt. Beim Einschalten des Schaltnetzteils ermöglicht die Startschaltung (11) die Energieversorgung, und zwar stellt die Startschaltung (11) die Verbindung her zwischen dem Pluspol der Gleichspannungsquelle und demjenigen Anschluß des elektronischen Bausteins (2), der nicht mit dem Minuspol verbunden ist.

Wenn während des Betriebs die Primärwicklung (1) von Strom durchflossen wird, ist die Energieversorgung des elektronischen Bausteins (2) über die in der Hilfswicklung (4) induzierte Spannung und über den infolgedessen über die Gleichrichterschaltung (5) fließenden Strom gewährleistet. Die Spannung zur Versorgung des elektronischen Bausteins (2) wird geglättet durch den Kondensator (6).

Beim Abschalten des durch die Primärwicklung (1) fließenden Stroms wird in der Hilfswicklung (4) eine Spannung induziert. Da der Stromfluß durch einen Transistor unterbrochen wird, nimmt der Strom wegen der abfließenden Ladungsträger nicht abrupt ab. Die in der Hilfswicklung (4) induzierte Spannung ruft einen Stromfluß durch den Gleichrichter (5) zum Kondensator (6) hervor, der den Kondensator (6) lädt. Die dabei fließende Energie wird der Primärwicklung entzogen. Die Primärstreuinduktivität wird dadurch verkleinert, welches eine Verringerung der Überspannungsspitze beim Abschalten bewirkt.

Claims (4)

1. Schaltung innerhalb eines Schaltnetzteils mit einem eine Primär- und eine Sekundärwicklung enthaltenden Durchfluß-Übertrager und mit elektronischen Bauteilen für das Ein- und Ausschalten des durch die Primärwicklung fließenden Stroms, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchfluß-Übertrager eine Hilfswicklung (4) aufweist, daß diese Hilfswicklung (4) an einen Gleichrichter (5) angeschlossen ist und daß der Gleichrichter (5) ausgangsseitig mit den elektronischen Bauteilen verbunden ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Bauteile beim Einschalten des Schaltnetzteils über eine Startschaltung (11) von einem Netzgleichrichter des Schaltnetzteils versorgt werden.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung (4) und die Primärwicklung (1) des Durchfluß-Übertragers den gleichen Wicklungssinn haben.

4. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (6) parallel zu den elektronischen Bauteilen geschaltet ist.