DE4326981A1

DE4326981A1 - Steuerschaltung für ein duales umschaltbares Leistungsversorgungssystem

Info

Publication number: DE4326981A1
Application number: DE4326981A
Authority: DE
Inventors: Chen Shyi-Hon
Original assignee: Acer Peripherals Inc
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 1992-08-11
Filing date: 1993-08-11
Publication date: 1994-02-17
Also published as: US5262933A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein duales umschaltbares Leistungsversorgungssystem, insbesondere die Steuerschaltung eines dualen umschaltbaren Leistungsversorgungssystems.

Ein duales umschaltbares Leistungsversorgungssystem wird ver wendet, wenn ein elektronisches System eine variable Spannung als Eingang benötigt. Zum Beispiel benötigt ein Monitorsystem, das mehrere Frequenzen empfangen kann, verschiedene horizonta le Ablenkungsspannungen, welche den verschiedenen horizontalen Synchronisationsfrequenzen des Eingangs-Videosignals entspre chen. In solchen Situationen wird allgemein ein duales um schaltbares Leistungsversorgungssystem verwendet. Eine erste Baugruppe der umschaltbaren Leistungsversorgung wird zum Er zeugen einer festen Spannung verwendet, welche nötig ist, um die verschiedenen Elemente in dem Monitorsystem mit Strom zu versorgen. Eine zweite Baugruppe der umschaltbaren Leistungs versorgung wird zum Erzeugen einer benötigten variablen Span nung verwendet.

Bei den am meisten verbreiteten Systemen ist die Steuerschal tung der ersten Baugruppe der umschaltbaren Leistungsversor gung unabhängig von derjenigen der zweiten Baugruppe. Die zweite Baugruppe wird nur dann aktiviert und gibt Leistung ab, nachdem der erste Teil aktiviert worden ist und normal Lei stung abgibt.

Um Referenzspannungen zu erzeugen, um ein Oszillationssignal zu erzeugen, um einen Schalter wie einen MOS-Transistor zu betreiben, um eine Verstärkerfunktion und Kompensation zu be wirken, usw., wird sehr häufig ein kommerziell erhältlicher integrierter Schaltkreis (IC), wie das Bauteil Nr. UC3842 von S.T. Co. oder von Unitrode Co., bei der Konzeption der Steuer schaltung eines umschaltbaren Leistungsversorgungssystems ver wendet. Auf diesem Gebiet wird der UC3842-Chip als Strommodus- Pulsbreitenmodulatorsteuerung bezeichnet. Diese Art von inte grierten Steuerschaltkreisen ist so konzipiert, daß sie nur aktiviert wird, wenn die Leistungsversorgung auf eine soge nannte Startspannung angehoben wird. Die Startspannung des UC3842 beträgt ungefähr 17,5 V. Nachdem der UC3842 aktiviert worden ist, kann er wie erwartet arbeiten, auch wenn die Lei stungsversorgung unter die Startspannung fällt, solange die Leistungsversorgung oberhalb einer Abschaltspannung liegt. Die Abschaltspannung des UC3842 beträgt ungefähr 8,5 V.

Bei einem herkömmlichen dualen umschaltbaren Leistungsversor gungssystem ist der Hilfsleitungsausgang der ersten Baugruppe des umschaltbaren Leistungsversorgungssystems nicht nur dafür vorgesehen, um den integrierten Steuerschaltkreis selbst mit Leistung zu versorgen, sondern auch um die zweite Baugruppe des integrierten Steuerschaltkreises mit Leistung zu versor gen. Als Folge davon muß der Hilfsleistungsausgang gleich oder größer als die Startspannung sein. Bei einem derartigen System ist nicht nur die Belastung durch die elektrische Spannung, welcher das elektronische Element ausgesetzt ist, größer als gewünscht, sondern auch - aufgrund der höheren Betriebsspan nung, welche größer oder gleich der Startspannung ist - der Leistungsverlust. Wegen der höheren Betriebsspannung werden auch empfindliche Bauteile wie ein Leistungs-MOS-Transistor leicht zerstört, wenn die umschaltbare Leistungsversorgung nicht normal arbeitet, wie im Falle eines Überlaststroms oder eines direkten Kurzschlusses der Ausgangsanschlüsse des Trans formators. Solche kritischen Situationen können nur durch den Einbau einer Schutzschaltung vermieden werden, was einen zu sätzlichen Aufwand und zusätzliche Kosten erfordert.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein herkömmliches duales um schaltbares Leistungsversorgungssystem eine erste Transforma torgruppe 111 und eine zweite Transformatorgruppe 112. Die erste Transformatorgruppe 111 weist eine Primärspule 113 auf, welche selektiv durch das Regeln des AN/AUS-Zustands eines ersten Schalters 115 erregt wird. Die zweite Transformator gruppe 112 besitzt eine Primärspule 114, welche selektiv durch die Regelung des AN/AUS-Zustands eines zweiten Schalters 116 erregt wird. Der erste und zweite Schalter besitzen einen er sten bzw. zweiten Steuereingang.

Die Steuerschaltung des dualen umschaltbaren Leistungsversor gungssystems wie in Fig. 1 gezeigt umfaßt allgemein eine er ste Steuerschaltung 11, eine zweite Steuerschaltung 12 und zugeordnete Schaltungen. Die erste und die zweite Steuerschal tung 11 bzw. 12 können serienmäßige integrierte Schaltkreise sein, die auf dem Markt erhältlich sind. Zum Beispiel wird ein integrierter Steuerschaltkreis mit der Bauteilnummer UC3842, welcher von der Unitrode Co. hergestellt wird, häufig bei der Konzeption der Steuerschaltung des dualen umschaltbaren Lei stungsversorgungssystems verwendet. Die Funktionen des inte grierten Steuerschaltkreises, z. B. des UC3842, umfassen es zumindest, eine Referenzspannung an dem Ausgangskontakt 8 vor zusehen, ein Oszillationssignal zum Betreiben der inneren Schaltung des integrierten Steuerschaltkreises und dementspre chend zum Erzeugen des benötigten Schaltsignals an dem Aus gangskontakt 6 vorzusehen und eine Verstärkungsfunktion und eine Mitkopplungskompensation vorzusehen. Der Kontakt 7 ist ein Vcc-Eingangskontakt, welcher mit einer Eingangs-Gleich stromquelle B+ verbunden ist. Wenn die integrierten Steuer schaltkreise 11, 12 in der Steuerschaltung des umschaltbaren Leistungsversorgungssystems inplementiert sind, liegen die Ausgangssignale des Ausgangskontakts 6 an dem ersten und zwei ten Steuereingangsanschluß des ersten Schalters 113 bzw. des zweiten Schalters 116 an. Bei der herkömmlichen Gestaltung wird das Ausgangssignal V_A der primären Ausgangsspule 117 der ersten Transformatorgruppe dem Knoten C der Steuerschaltung 11 über eine Diode 120 zugeführt und das Ausgangssignal V_A wird dem Vcc-Eingangskontakt 7 der Steuerschaltung 12 eingegeben. Die Leistungsversorgung B+ bewirkt das Aktivieren der Steuer schaltung 11. Der integrierte Steuerschaltkreis, wie zum Bei spiel der UC3842, ist so ausgelegt, daß er aktiviert wird, wenn die Eingangsspannung an dem Vcc-Kontakt 7 auf eine soge nannte Startspannung angehoben wird. Nachdem der UC3842 akti viert worden ist, arbeitet er wie vorgesehen, auch wenn die Eingangsspannung an dem Knoten C unter die Startspannung fällt, so lange der Eingang an dem Kontakt 7 noch oberhalb einer Abschaltspannung liegt. Der Kondensator 118 hat die Auf gabe, Ladung während der Zeit zu speichern, während der die Leistungsquelle B+ Strom in die Steuerschaltung 11 einspeist.

Der Kondensator 119 wird verwendet, um Ladung während der Zeit zu speichern, während der der Ausgang der primären Ausgangs spule 117 Strom in die Steuerschaltung 11 einspeist. Die Dio den 120 und 121 sollen verhindern, daß die Ladung der Konden satoren 118 und 119 sich in der Richtung nach rechts entlädt. Die Bestandteile der Steuerschaltung in Fig. 1, wie zum Bei spiel der Widerstand R1, sind so gewählt, daß die Antwortkurve der Spannung an dem Knoten C die in Fig. 7 gezeigte Form hat. VST ist die Startspannung, die benötigt wird, um den integrier ten Steuerschaltkreis 11 oder 12 zu aktivieren. V_SH ist die Ab schaltspannung, welche die Eingangsspannung an dem Kontakt 7 des integrierten Steuerschaltkreises überschreiten muß, damit der integrierte Steuerschaltkreis arbeitet. Wie in Fig. 7 gezeigt, liefert während der Zeitdauer zwischen t₀ und t₁ der Eingang B+ Strom an den integrierten Steuerschaltkreis 11 und der Kondensator 118 baut seine Spannung auf. Während der Zeit dauer zwischen t₁ und t₂ empfängt der integrierte Steuerschalt kreis zusätzlichen Strom von dem Kondensator 118 und die Span nung an dem Knoten C fällt ab. Während dieser Zeit leitet die Diode 120 nicht. Zu einer Zeit kurz vor t₂ beginnt der inte grierte Steuerschaltkreis 11, das Schaltsignal zu dem Gate des Schalters 115 abzugeben. Dementsprechend beginnt die primäre Ausgangsspule 117, Spannung und Strom an die zugeordneten Bau teile abzugeben und die Diode 120 leitet. Als Folge davon be ginnt nach t₂ die Spannung an dem Knoten C bis zu einem Stabil zustands-Spannungswert aufgrund des Ladens der Kondensatoren 118 und 119 durch den Ausgangsstrom der primären Ausgangsspule 117 zu wachsen. Die Betriebsspannung im stabilen Zustand muß bei der herkömmlichen Gestaltung nach Fig. 1 mindestens 17,5 V betragen. Wenn die erste Transformatorgruppe 111 und die zugeordneten Schaltungen normal funktionieren, wird der inte grierte Steuerschaltkreis 12 durch die Eingangsspannung VA am Kontakt 7 aktiviert, welche in etwa 17,5 V beträgt. Es ist offensichtlich, daß bei der herkömmlichen Gestaltung wie in Fig. 1 die Belastung durch elektrische Spannung, welcher die Bauteile unterliegen, hoch ist und in Folge davon der Lei stungsverlust gleichfalls beträchtlich ist. Weiterhin ist es im Falle eines nicht normalen Betriebszustands, wie eines Überlaststroms oder eines direkten Kurzschlusses der Ausgangs anschlüsse der Transformatorgruppe, wesentlich sicherer für alle Bauteile in der Steuerschaltung, wenn die Betriebsspan nung sofort unter die Abschaltspannung fallen kann, welche 8,5 V für den UC3842 beträgt. Die Spannung an dem Knoten A oder C kann jedoch kaum auf ein Niveau unterhalb der Abschaltspannung bei einer herkömmlichen Gestaltung wie der der Fig. 1 abfal len.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuer haltung für ein duales umschaltbares Leistungsversorgungs system zu schaffen, bei dem die Betriebsspannung der inte grierten Steuerschaltkreise verringert wird.

Die Steuerschaltung der Erfindung liefert eine Spannung, wel che ausreicht, um die erste und zweite Baugruppe des dualen umschaltbaren Leistungsversorgungssystems anfänglich zu akti vieren. Danach fällt die Spannung auf ein Niveau oberhalb der Abschaltspannung ab, wenn das Leistungsversorgungssystem im normalen Zustand betrieben wird, und die Spannung fällt auf ein Niveau leicht unterhalb der Abschaltspannung ab, wenn das Leistungsversorgungssystem in einem nicht normalen Zustand arbeitet.

Das duale umschaltbare Leistungsversorgungssystem besitzt eine erste Transformatorgruppe und eine zweite Transformatorgruppe, welche selektiv durch die Regelung des AN/AUS-Zustand eines ersten bzw. zweiten Schalters erregt werden. Der erste und der zweite Schalter besitzen jeweils einen ersten bzw. einen zwei ten Steuereingangsanschluß.

Die Steuerschaltung der Erfindung umfaßt vorzugsweise eine erste Steuerschaltung zum Regeln des AN/AUS-Zustands des er sten Schalters. Die erste Steuerschaltung besitzt einen ersten Eingangsanschluß zum Empfangen eines ersten Leistungseingangs, einen ersten Ausgangsanschluß zum Abgeben eines ersten Schal tersteuersignals an den ersten Steuereingangsanschluß und ei nen zweiten Ausgangsanschluß zum Abgeben einer Referenzspan nung. Die erste Steuerschaltung wird angeschaltet, wenn der erste Leistungseingang eine Startspannung überschreitet und wird abgeschaltet, wenn der erste Leistungseingang unter eine Abschaltspannung fällt. Die Steuerschaltung gemäß der Erfin dung umfaßt weiterhin eine zweite Steuerschaltung, um eine Leistungsquelle in Antwort auf den ersten Leistungseingang und die Referenzspannung zur Verfügung zu stellen, und eine dritte Steuerschaltung zum Regeln des AN/AUS-Zustands des zweiten Schalters. Die dritte Steuerschaltung besitzt einen ersten Eingangsanschluß, um den Ausgang der Leistungsquelle zu emp fangen, und einen ersten Ausgangsanschluß zum Abgeben eines zweiten Schaltersteuersignals an den zweiten Steuereingangsan schluß. Die dritte Steuerschaltung wird angeschaltet, wenn die Spannung der Leistungsquelle die Startspannung überschreitet und wird abgeschaltet, wenn die Spannung der Leistungsquelle unter die Abschaltspannung fällt. Die Spannung der Leistungs quelle steigt von 0 V auf ein Niveau oberhalb der Startspan nung an, wenn der erste Leistungseingang zugeführt wird, wo durch die dritte Steuerschaltung angeschaltet wird. Die Span nung der Leistungsquelle fällt auf ein Niveau oberhalb der Abschaltspannung ab, wenn das Leistungsversorgungssystem im normalen Betrieb arbeitet. Die Spannung der Leistungsquelle fällt auf ein Niveau unterhalb der Abschaltspannung ab, wenn das Leistungsversorgungssystem unnormal arbeitet, wodurch die dritte Steuerschaltung abgeschaltet wird.

Ein weiteres Verständnis der Art und der Vorteile der vorlie genden Erfindung kann man durch die detaillierte Beschreibung der Erfindung und die beigefügten Zeichnungen erhalten. Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Steuerschaltung eines dualen umschaltbaren Lei stungsversorgungssystems nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der Steuerschaltung eines dualen umschaltbaren Leistungsversorgungssy stems gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform des Schaltungsblocks 13 der Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Steuer schaltung eines dualen umschaltbaren Leistungsver sorgungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine bevorzugte Ausführungsform des Schaltungsblocks 14 der Fig. 4,

Fig. 6 das Ersatzschaltbild des Vergleichers 524 der Fig. 5,

Fig. 7 die Änderungen der Spannung an dem Knoten C in Fig. 1 über der Zeit,

Fig. 8 die Veränderung der Spannungssignale in Fig. 2 und 3,

Fig. 9 die Veränderung der Spannungssignale in Fig. 4 und 5.

Bezugnehmend auf Fig. 2 umfaßt die Steuerschaltung der vor liegenden Erfindung eine erste Steuerschaltung 11, eine zweite Steuerschaltung 13 und eine dritte Steuerschaltung 12. Die erste Steuerschaltung 11 besitzt einen ersten Ausgangsanschluß 6 zum Abgeben eines ersten Schaltersteuersignals an den ersten Steuereingang des ersten Schalters 115, um den AN/AUS-Zustand des ersten Schalters 115 zu regeln. Die erste Steuerschaltung 11 besitzt einen ersten Eingangsanschluß 7 zum Empfangen eines ersten Leistungseingangs V_c und einen zweiten Ausgangsanschluß 8 zum Abgeben eines Referenzspannungssignals 81. Die erste Steuerschaltung 11 wird angeschaltet, wenn der erste Lei stungseingang V_C eine Startspannung überschreitet und wird ab geschaltet, wenn der erste Leistungseingang unter eine Ab schaltspannung fällt.

Die zweite Steuerschaltung 13 empfängt eine Ausgangsspannung V_A von einer primären Ausgangsspule 117 und die Referenzspannung 81 und gibt ein Leistungsquellensignal 131 ab, welches anfäng lich oberhalb der Startspannung liegt und dann auf eine Ar beitsspannung abfällt, welche um einen vorbestimmten Betrag wesentlich oberhalb der Abschaltspannung liegt.

Die dritte Steuerschaltung 12 besitzt einen ersten Ausgangsan schluß 6 zum Abgeben eines zweiten Schaltersteuersignals an den zweiten Steuereingang des zweiten Schalters 116, um den AN/AUS-Zustand des zweiten Schalters 116 zu regeln. Die dritte Steuerschaltung 12 besitzt einen ersten Eingangsanschluß 7 zum Empfangen des Leistungsquellensignals 131. Die dritte Steuer schaltung 12 wird angeschaltet, wenn die Spannung der Lei stungsquelle 131 eine Startspannung überschreitet und wird abgeschaltet, wenn die Spannung der Leistungsquelle 131 unter eine Abschaltspannung fällt.

Es ist offensichtlich, daß die restlichen zugeordneten Schal tungen in Fig. 2 dieselben wie in Fig. 1 sind und eine wei tere Erläuterung erübrigt sich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste oder zwei te Schalter 115, 116 ein MOS-Transistor.

Eine bevorzugte Ausführungsform der zweiten Steuerschaltung 13 ist in Fig. 3 gezeigt. Die zweite Steuerschaltung 13 umfaßt eine erste Diode 31, einen Kondensator 33 und eine zweite Dio de 32. Die erste Diode 31 besitzt eine Anode, welche an das Referenzspannungssignal 81 angeschlossen ist, und eine Katho de. Der Kondensator 33 besitzt eine positive Platte, welche an die Kathode der Diode 31 angeschlossen ist, und eine negative Platte, welche über einen Widerstand 34 geerdet ist. Die nega tive Platte ist weiterhin an das Leistungseingangssignal VA angeschlossen. Die zweite Diode 32 besitzt eine Kathode, wel che mit der Kathode der ersten Diode 31 verbunden ist, und ist zwischen der Kathode der ersten Diode 31 und der negativen Platte des Kondensators 33 geschaltet. Die Ausgangsleistungs quelle 131 wird an der positiven Platte des Kondensators 33 abgenommen.

Das Referenzspannungssignal 81 von dem integrierten Steuer schaltkreis UC3842 ist ein 5 V-Signal. Wenn der erste Lei stungseingang V_C von 0 V auf ein Niveau oberhalb der Start spannung erhöht wird, wird die Referenzspannung 81 von 5 V an den Eingang 21 der Steuerschaltung 13 abgegeben. Daher baut sich eine Spannung von 4,3 V über dem Kondensator 33 auf. Wenn die Eingabe der primären Ausgangsspannung V_A in die Steuer schaltung 13 durch den Eingang 22 einsetzt, wird die Spannung der negativen Platte des Kondensators 33 um den Wert von V_A erhöht. Als Folge davon besitzt die Ausgangsspannung 131 an dem Anschluß 23 den Wert 4,3 V + V_A. Da die Steuerschaltung 12 eine Startspannung von 17,5 V besitzt, reicht eine Spannung V_A von 13,2 V aus, um die Steuerschaltung 12 zu aktivieren. Die Steuerschaltung 12 wird durch die anfänglichen 17,5 V akti viert und zieht Strom von dem Kondensator 33 ab. Die Diode 32 leitet zu diesem Zeitpunkt nicht. Nachdem die Entladung des Kondensators 33 abgeschlossen ist, übernimmt es die Spannung V_A, Strom an die Steuerschaltung 12 zu liefern, und die Diode 32 leitet in diesem Stadium. Die Änderung der Spannung V33 über dem Kondensator 33, der Signale V_A und 131 über der Zeit sind in Fig. 8 gezeigt.

Aus Fig. 3 und Fig. 8 erkennt man, daß der Kondensator 33 von t₁ bis t₂ seine Spannung aufbaut. Von t₂ bis t₃ kommt die Spannung V_A herein und am Zeitpunkt t₃ erreicht das Signal sein Maximum von 17,5 V. Diese Spannung, welche größer oder gleich der Startspannung der Steuerschaltung 12 ist, aktiviert dann die Steuerschaltung 12. Während des anfänglichen Betriebs der Steuerschaltung 12 zieht diese Strom von dem Kondensator 33 ab, so daß die Spannung über dem Kondensator 33 bei t₄ deutlich abfällt und die Spannung V33 zum Zeitpunkt t₅ Null wird. Daher erreicht das Signal 131 im wesentlichen seinen Stabilzustands wert von 13,2 V und das Signal V_A liefert die Leistung, die benötigt wird, um die Steuerschaltung 12 nach dem Zeitpunkt t₅ zu betreiben.

Im Gegensatz zu der herkömmlichen Gestaltung, welche eine Spannung V_A von 17,5 V gewährleisten muß, kann das duale ums chaltbare Leistungsversorgungssystem der vorliegenden Erfin dung bei einem viel kleineren Wert von V_A betrieben werden, welcher bei 13,2 V liegt. Es ist gezeigt, daß das Signal 131 schrittweise von 0 auf 4,3 V und auf 17,5 V erhöht wird und dann auf 13,2 V abfällt.

Wenn eine unnormale Betriebssituation auftritt, wie ein Über laststrom oder ein direkter Kurzschluß der Ausgangsanschlüsse der Transformatorgruppe, erkennt man leicht, daß die Betriebs spannung von 13,2 V sofort unter die Abschaltspannung fallen kann, welche 8,5 V für den UC3842 beträgt. Dies vermeidet vor teilhafterweise jede mögliche Beschädigung der entsprechenden Bauteile in den Schaltungen.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Die gezeigte Ausführungsform umfaßt eine erste Steuerschaltung 11, eine zweite Steuerschaltung 12, ei nen Schaltkreis 14 und eine dritte Steuerschaltung 13. Die Wirkung und die Operationen der Steuerschaltungen 11, 12 und 13 sind im wesentlichen dieselben wie die bei der Ausführungs form der Fig. 2 und werden hier nicht wiederholt.

Der Schaltkreis 14 ist mit der primären Ausgangsspannung V_A verbunden und spricht auf diese an und überträgt die Ausgangs spannung V_A als einen ersten Leistungsausgang 421 am Anschluß 42. Statt das Spannungssignal V_A direkt anzukoppeln, wird die dritte Steuerschaltung 13 an den ersten Leistungsausgang 421 und die Referenzspannung 81 angeschlossen und spricht auf die se an. Der Schaltkreis 14 wird dafür eingesetzt, ein scharf variiertes Eingangssignal 421 in die Steuerschaltung 13 ein zugeben, so daß der Ausgang 421 dann, wenn der erste Lei stungseingang V_C angelegt wird, scharf von 0 V auf ein Niveau von ungefähr 13,2 V ansteigt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Schaltkreises 14 ist in Fig. 5 gezeigt. Der Schaltkreis umfaßt vorzugsweise einen Transistor 51 und einen Steuerkreis 52. Der Transistor 51 be sitzt einen Emitteranschluß, der an den ersten Leistungsein gang V_A angeschlossen ist, einen Basisanschluß und einen Kol lektoranschluß zum Abgeben des ersten Leistungsausgangs 421. Der Steuerkreis 52 ist an einem Eingang mit dem ersten Lei stungseingang V_A verbunden, um ein Basissteuersignal 521 an dem Basisanschluß des Transistors 51 anzulegen. Wenn der erste Leistungseingang V_A eine vorbestimmte Spannung überschreitet, wird der Transistor 51 eingeschaltet, um den ersten Leistungs eingang V_A zu dem ersten Leistungsausgang 421 zu übertragen.

Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt eine bevorzugte Ausführungsform des Steuerkreises 52 einen Widerstand 522, einen Kondensator 523 und eine Vergleichsschaltung 524. Der Kondensator 523 be sitzt eine erste Platte, welche mit dem Widerstand 522 an ei nem ersten Anschluß T1 verbunden ist, und eine zweite Platte, welche geerdet ist. Der Vergleicher 524 fungiert als Opera tionsverstärker. Sein Ersatzschaltbild ist in Fig. 6 gezeigt. Die Schaltung 524 hat einen Steuereingangsanschluß, welcher mit dem ersten Anschluß T1 verbunden ist, einen Anschluß T2 zum Übertragen des Basissteuersignals 521 und einen Anschluß T3, welcher mit einer Referenzspannung wie der Masse verbunden ist. Ein integrierter Schaltkreis der Serie TL431,A, der von Motorola oder einem anderen Hersteller produziert wird, kann als Schaltung 524 in der Anordnung der Fig. 5 verwendet wer den.

Wenn V_A graduell auf einen nicht verschwindenden Wert erhöht wird, lädt diese Spannung den Kondensator 523 über den Wider stand 522 auf und die Spannung an dem Knoten T1 (Vt1) wächst auf einen nicht verschwindenden Wert an. Die Spannung an dem Knoten T2 (Vt2) ist auf dem hohen Niveau und nahe bei dem Wert von V_A, solange Vt1 unterhalb von 2,5 V liegt. Als Folge davon ist der Transistor 51 abgeschaltet und das Signal 421 auf das Massenniveau abgesenkt. Wenn Vt1 auf einen Wert oberhalb von 2,5 V anwächst, fällt Vt2 auf 2,5 V. Als Folge davon ist der Transistor 51 angeschaltet und das Signal 421 ist gleich dem Wert von V_A. Bei der Schaltung der Fig. 5 bestimmen der Wert des Widerstands 522 und des Kondensators 523 die Zeit, die nötig ist, um einen Ausgang bei Signal 421 zu erhalten. Die Schaltung 524 fungiert als Vergleicher. Der Transistor 51 fun giert als Schalter und der Widerstand 525 wird verwendet, um eine Vorspannung zu erzeugen, damit die Schaltung 524 richtig arbeitet. Der Widerstand 526 ist ein strombegrenzendes Element für den Transistor 51.

Die Variation der Spannung über der Zeit bei verschiedenen Knoten der Fig. 5 und 4 sind in Fig. 9 dargestellt.

Im Vergleich mit Fig. 8 kann man erkennen, daß die Spannung 131 sich scharf von 4,3 V zu 17,5 V und dann graduell zu 13,2 V hin verändert.

Während die vorangehende Beschreibung eine vollständige und umfassende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt, können verschiedene Modifi kationen, Alternativkonstruktionen und Äquivalente verwendet werden, während man immer noch im Bereich der Erfindung bleibt. Daher sollen die vorangehende Beschreibung und die Zeichnungen nicht in dem Sinne verstanden werden, daß sie den Umfang der Erfindung begrenzen, welcher durch die beigefügten Ansprüche festgelegt ist.

Claims

1. Steuerschaltung eines dualen umschaltbaren Leistungsver sorgungssystems, welches eine erste Transformatorgruppe (111) und eine zweite Transformatorgruppe (112) aufweist, die selektiv durch die Regelung des AN/AUS-Zustands eines ersten (115) bzw. zweiten Schalters (116) erregt werden, wobei die erste Transformatorgruppe (111) eine erste Aus gangsspule (117) zum Abgeben einer primären Ausgangsspan nung aufweist und der erste und zweite Schalter einen ersten bzw. zweiten Steuereingangsanschluß aufweisen, welche umfaßt:

- eine erste Steuereinrichtung (11) zum Regeln des AN/AUS-Zustands des ersten Schalters (115), welche einen ersten Eingangsanschluß (7) zum Empfangen ei nes ersten Leistungseingangs (V_C), einen ersten Aus gangsanschluß (6) zum Abgeben eines ersten Schalter steuersignals an den ersten Steuereingangsanschluß und einen zweiten Ausgangsanschluß (8) zum Abgeben einer Referenzspannung aufweist, wobei die erste Steuereinrichtung (11) angeschaltet wird, wenn der erste Leistungseingang (V_C) eine Startspannung über steigt, und abgeschaltet wird, wenn der Leistungs eingang unter eine Abschaltspannung fällt,
- eine zweite Steuereinrichtung (13) zum Bilden einer Leistungsquelle in Antwort auf die primäre Ausgangs spannung und die Referenzspannung,
- eine dritte Steuereinrichtung (12) zum Regeln des AN/AUS-Zustands des zweiten Schalters (116), wobei die dritte Steuereinrichtung (12) einen ersten Ein gangsanschluß (7) zum Empfangen der Leistungsquelle (131) und einen ersten Ausgangsanschluß (6) zum Ab geben eines zweiten Schaltersteuersignals an den zweiten Steuereingangsanschluß aufweist, wobei die dritte Steuereinrichtung (12) angeschaltet wird, wenn die Spannung der Leistungsquelle (13) die Startspannung übersteigt, und abgeschaltet wird, wenn die Spannung der Leistungsquelle unter die Ab schaltspannung fällt, wodurch die Spannung der Leistungsquelle (13) von einer Spannung von 0 V auf ein Niveau oberhalb der Startspan nung ansteigt, wodurch die dritte Steuereinrichtung (12) eingeschaltet wird, wenn der erste Leistungseingang zu geführt wird, und danach die Spannung der Leistungsquelle (13) auf ein Niveau oberhalb der Abschaltspannung fällt, wenn das Leistungsversorgungssystem in einem normalen Zustand arbeitet, und die Spannung der Leistungsquelle auf ein Niveau leicht unterhalb der Abschaltspannung fällt, wodurch die dritte Steuereinrichtung (13) abge schaltet wird, wenn das Leistungsversorgungssystem in einem nicht normalen Betriebszustand arbeitet.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der erste Schalter (115) ein MOS- Transistor ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der zweite Schalter (116) ein MOS-Transistor ist.

4. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerein richtung (12) umfaßt:

- eine erste Diode (31) mit einer Anode, welche an die Referenzspannung gekoppelt ist, und einer Kathode,
- ein Kondensator (33) mit einer positiven Platte, welche mit der Kathode der ersten Diode (31) verbun den ist, und einer negativen Platte, welche mit Mas se über einen Widerstand (34) verbunden ist, wobei die negative Platte mit der primären Ausgangsspan nung (VA) verbunden ist, und
- eine zweite Diode (32) mit einer Kathode, welche mit der Kathode der ersten Diode (31) verbunden ist, die zwischen der Kathode der ersten Diode (31) und der negativen Platte des Kondensators (33) ge schaltet ist, wobei die Leistungsquelle ihren Aus gang an der positiven Platte des Kondensators (33) hat.

5. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Startspannung in etwa 17,5 V beträgt.

6. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltspannung in etwa 8,5 V beträgt.

7. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuerein gangsanschluß der Gate-Anschluß des MOS-Transistors ist.

8. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Steuerein gangsanschluß der Gate-Anschluß des MOS-Transistors ist.

9. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die duale umschaltbare Leistungsversorgung in einem Monitorsystem mit mehreren Frequenzen verwendet wird.

10. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingangsan schluß (7) der ersten Steuereinrichtung (11) an die pri märe Ausgangsspannung (V_A) über eine Diode (120) ankop pelt.

11. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (14), welche mit der primären Ausgangsspannung (V_A) ver bunden ist und auf diese anspricht, zum Übertragen der primären Ausgangsspannung (V_A) zu einem ersten Leistungs ausgang (421), wobei die zweite Steuereinrichtung (13) eine Stromquelle in Antwort auf den ersten Leistungsaus gang (421), welcher von der Schalteinrichtung (14) über tragen wird, und die Referenzspannung (81) bildet, wo durch die Spannung der Leistungsquelle von einer Spannung von 0 V scharf auf ein Niveau oberhalb der Startspannung ansteigt, wodurch die dritte Steuereinrichtung (12) ange schaltet wird, wenn der erste Leistungseingang zugeführt wird.

12. Steuerschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schalteinrichtung (14) umfaßt:

- einen Transistor (51) mit einem Emitteranschluß, welcher mit der primären Ausgangsspannung (V_A) ver bunden ist, einem Basisanschluß und einem Kollektor anschluß zum Abgeben des ersten Leistungsausgangs (421) und
- eine Steuereinrichtung (52), welche auf die primäre Ausgangsspannung (V_A) anspricht, zum Abgeben eines Basissteuersignals an den Basisanschluß derart, daß dann, wenn die primäre Ausgangsspannung eine vorbe stimmte Spannung übersteigt, der Transistor einge schaltet wird, um die primäre Ausgangsspannung (V_A) zu dem ersten Leistungsausgang (421) zu übertragen.

13. Steuerschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinrichtung (52) umfaßt:

- einen Widerstand (522),
- einen Kondensator (523), dessen erste Platte mit dem Widerstand (522) an einem ersten Anschluß verbunden ist und dessen zweite Platte mit Masse verbunden ist,
- einen Vergleicher (524) zum Vergleichen der Spannung an dem ersten Anschluß mit einer Referenzspannung zum Erzeugen des Basissteuersignals.

14. Steuerschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß der Vergleicher (524) ein Spannungs regler ist.