DE8912879U1

DE8912879U1 - Power supply for connecting electrical or electronic devices

Info

Publication number: DE8912879U1
Application number: DE8912879U
Authority: DE
Original assignee: C Fuelbier und K Valicek Conway 8000 Muenchen De GmbH
Current assignee: C Fuelbier und K Valicek Conway 8000 Muenchen De GmbH
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1990-02-08
Anticipated expiration: 1999-11-01

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ein Netzteil zum Netzanschluß von elektrischen oder elektronischen Geräten der durch den Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The innovation relates to a power supply unit for connecting electrical or electronic devices of the type specified by the preamble of claim 1 to the mains.

Bei den aktuell als mobile Computerbüro propagierten Transportkoffern für jeweils einen Kleincomputer und einen Drucker sowie optimal auch einen zur Datenübertragung eingerichteten Akustikkoppler besteht die Forderung, daß der für die herausnehmbare Anordnung dieser Geräte zur Verfügung stehende Kofferraum optimal genutzt wird. Zur Nutzung des Kofferraumes müssen dabei auch die verschiedenen Koffereinbauten berücksichtigt werden, die zum Halten dieser Geräte und auch der zugehörigen Zubehörteile benötigt werden. Als Zubehörteile ergeben sich beispielsweise ein jeweiliges Netzteil für den Netzanschluß dieser Geräte, wobei mit jedem Netzteil die von der Netzspannung unterschiedliche Arbeitsspannung zur Verfügung gestellt wird, die bei den einzelnen Geräten unterschiedlich groß ist und daher auch entsprechend angepasste Ausbildungen der Netzteile erfordert.With the transport cases currently being promoted as mobile computer offices for a small computer and a printer, as well as, ideally, an acoustic coupler set up for data transmission, the requirement is that the trunk space available for the removable arrangement of these devices is used optimally. In order to use the trunk, the various case components that are needed to hold these devices and the associated accessories must also be taken into account. Accessories include, for example, a respective power supply unit for the mains connection of these devices, whereby each power supply unit provides a different working voltage from the mains voltage, which varies for each device and therefore also requires appropriately adapted designs of the power supplies.

Für den Anbieter der Transportkoffer ist dabei auch zu berücksichtigen, daß die einzelnen Geräte bei den dafür in Frage kommenden Geräteherstellern häufig voneinander abweichende Arbeitsspannungen benötigen und daher beim Zusammenstellen von Geräten verschiedener Hersteller mit individuell angepassten Netzteilen zu rechnen ist, die eine entsprechend unterschiedliche Ausbildung der Koffereinbauten erfordern können. Weil die Netzteile mehr oder weniger übereinstimmend eine Ausbildung der eingangs genannten Art aufweisen, werden bis jetzt die Koffereinbauten derart konzipiert, daß die zwei oder drei Netzteile, über welche der Netzanschluß der in solchen Transportkoffern unterzubringenden Geräte bewirkt wird, eine Ausbildung als eine integrierte Steckleiste erhalten, wobei dafür die Vorgaben der Gerätehersteller berücksichtigt werden, um mit entsprechend kostensparenden Kleinserien arbeiten zu können.The provider of the transport case must also take into account that the individual devices from the relevant device manufacturers often require different operating voltages and that when combining devices from different manufacturers, individually adapted power supplies must be expected, which may require a correspondingly different design of the case components. Because the power supplies more or less have the same design as mentioned above, the case components have so far been designed in such a way that the two or three power supplies used to connect the devices to the mains to the transport case are designed as an integrated plug strip, whereby the device manufacturer's specifications are taken into account in order to be able to work with small series that save costs.

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Die durch die Ansprüche gekennzeichnete Neuerung löst vorrangig in diesem technischen Umfeld die Aufgabe , ein Netzteil der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß für den Netzanschluß von wenigstens zwei Geräten mit unterschiedlicher Arbeitsspannung eine optimalere Ausnutzung des Kofferraumes möglich ist bzw. der Netzanschluß solcher Geräte mit verschiedener Arbeitsspannung mit verringerten Kosten des dafür jeweils benötigten Netzteils ermöglicht wird.The innovation characterized by the claims primarily solves the problem in this technical environment of designing a power supply unit of the type mentioned at the beginning in such a way that more optimal use of the trunk space is possible for the mains connection of at least two devices with different operating voltages or the mains connection of such devices with different operating voltages is made possible with reduced costs for the power supply unit required for each of them.

Die mit dem neuerungsgemäßen Netzteil erzielbaren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß durch die Einsparung eines zweiten Transformators für den mit dem Netzteil bereitgestellten zweiten Geräteanschluß eine entsprechende Kostenersparnis erhalten wird bei gleichzeitiger Vergößerung des Platzangebotes, das bei einem solchen Transportkoffer für Geräte mit verschiedenen Arbeitsspannungen für die Unterbringung der notwendigen Zubehörteile zur Verfügung steht. Diese Vorteile sind dabei umso mehr gewichtig, je mehr Geräte mit unterschiedlichen Arbeitsspannungen aus einem gemeinsamen Netzteil versorgt werden sollen, wobei die für jeden einzelnen Geräteanschluß bestehende Verbindung mit der Sekundärseite des gemeinsamen Transformators über eine jeweils zugeordnete Reihenschaltung eines Spannungsreglers und einer Diode funktionell so zu verstehen ist, daß damit eine optimale wechselseitige Absicherung der einzelnen Geräteanschlüsse erreicht wird sowie auch eine optimale Anpassungsmöglichkeit an unterschiedliche Vorgaben der Arbeitsspannung bei den verschiedenen Geräteherstellern. The advantages that can be achieved with the new power supply are essentially that by saving on a second transformer for the second device connection provided with the power supply, a corresponding cost saving is achieved, while at the same time increasing the space available in such a transport case for devices with different operating voltages for storing the necessary accessories. These advantages are all the more important the more devices with different operating voltages are to be supplied from a common power supply, whereby the connection for each individual device connection to the secondary side of the common transformer via an assigned series connection of a voltage regulator and a diode is to be understood functionally in such a way that optimal mutual protection of the individual device connections is achieved, as well as optimal adaptation to different specifications of the operating voltage from the various device manufacturers.

Ein Ausführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Netzteils ist für zwei verschiedene Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt. Für beide Darstellungen ist dabei nur der Schaltplan der Funktionsteile gezeigt, welche die Ausbildung des jeweiligen Netzteils ergeben.An embodiment of the power supply unit according to the innovation is shown schematically in the drawing for two different embodiments. For both representations, only the circuit diagram of the functional parts is shown, which result in the design of the respective power supply unit.

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Das in den beiden Figuren der Zeichnung jeweils nur mit einem Schaltplan seiner einzelnen Funktionsteile gezeigte Netzteil weist beispielsweise eine mit der strichpunktierten Umrisslinie verdeutlichte Baugröße auf, die durch eine eingekapselte Anordnung der verschiedenen Funktionsteile des Netzteils bestimmt wird. Das Netzteil ist an einem Netzteileingang 2 zur Ermöglichung eines Netzanschlußes ausgebildet, so daß über diesen Netzteileingang eine Netzspannung U von entweder 110 Volt oder 220 Volt zugeführt wird.The power supply unit shown in the two figures of the drawing with only a circuit diagram of its individual functional parts, for example, has a size indicated by the dot-dash outline, which is determined by an encapsulated arrangement of the various functional parts of the power supply unit. The power supply unit is designed with a power supply input 2 to enable a mains connection, so that a mains voltage U of either 110 volts or 220 volts is supplied via this power supply input.

Diese Netzspannung wird nun über eine Sicherung 3 an die Primärseite eines leistungsbezogenen Transformators 4 angeliefert. Die Sekundärseite dieses Transformators ist zur Vermittlung von drei verschieden großen Arbeitsspannungen U^ von beispielsweise 12 Volt, U _ von beispielsweise 18 Volt und U -. von beispielsweise 9,5 Volt an drei voneinander unabhängige Netzteilausgänge 5,6 und 7 eingerichtet. Der Anschluß dieser voneinander unabhängigen Netzteilausgänge an die Sekundärseite des Transformators 4 ist dabei jeweils durch eine Reihenschaltung eines Spannungsreglers 8 und einer Diode 9 bewirkt, wobei mit jedem Spannungsregler eine Feinregelung der jeweiligen Arbeitespannung möglich ist, die am zugehörigen Arbeitsbereich der Sekundärseite des Transformators abgenommen wird. Für die Transformation der Netzspannung auf die drei verschieden großen Arbeitspannungen, die an die Netzteilausgänge 5,6 und 7 vermittelt werden, stehen dabei verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, so insbesondere die Bereitstellung von drei entsprechend unterschiedlich gewikkelten Sekundärwicklungen, die eine Transformation der einer Primärwicklung des Transformators zugeführten Netzspannung bewirken. This mains voltage is then supplied via a fuse 3 to the primary side of a power-related transformer 4. The secondary side of this transformer is designed to transmit three different working voltages U^ of, for example, 12 volts, U _ of, for example, 18 volts and U - of, for example, 9.5 volts to three independent power supply outputs 5, 6 and 7. The connection of these independent power supply outputs to the secondary side of the transformer 4 is effected by a series connection of a voltage regulator 8 and a diode 9, whereby each voltage regulator enables fine control of the respective working voltage, which is taken from the corresponding working range of the secondary side of the transformer. There are various options available for transforming the mains voltage to the three different operating voltages that are transmitted to the power supply outputs 5, 6 and 7, in particular the provision of three correspondingly differently wound secondary windings that transform the mains voltage supplied to a primary winding of the transformer.

Mit den einzelnen Netzteilausgängen 5, 6 und 7 stehen damit Geräteanschlüsse zur Verfügung, über welche die verschiedenThe individual power supply outputs 5, 6 and 7 provide device connections via which the various

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großen Arbeitsspannungen vermittelt werden, die beispielsweise für den Betrieb eines Akustikkopplers mit durchschnittlich etwa 12 Volt, den Betrieb eines Kleincomputers mit durchschnittlich etwa 18 Volt und den Betrieb eines Druckers mit durchschnittlich etwa 9,5 Volt benötigt werden. Weil diese Geräte mit unterschiedlichen Leistungen arbeiten, ist bei dem einen Netzteil der Primärseite des Transformators 4 noch ein den drei Netzteilausgängen gemeinsamer Frequenzwandler 10 vorgeschaltet, um damit eine Verstärkung der Frequenz von beispielsweise 50 Hz einer Netzspannung von 220 Volt auf einen Wert von 1000 Hz entsprechend einer Spannungserhöhung auf 700 Volt zu erhalten, was für den Betrieb mancher Kleincomputer und auch mancher Drucker benötigt wird. Bei dem Netzteil der alternativen Ausbildung ist dagegen jede Reihenschaltung eines Spannungsreglers und einer Diode mit einem eigenen Frequenzwandler 11 vervollständigt, über welchen dabei der Anschluß an den zugeordneten Arbeitsbereich der Sekundärseite des Transformators 4 bewirkt wird. Für die alternative Ausbildung des Netzteils ist dabei auch noch ein Geräteanschluß 12 direkt an die Primärseite des Transformators 4 berücksichtigt, so daß über diesen Geräteanschluß die Netzspannung von beispielsweise 220 Volt unverändert vermittelt werden kann.large working voltages are transmitted, which are required, for example, for the operation of an acoustic coupler with an average of around 12 volts, the operation of a small computer with an average of around 18 volts and the operation of a printer with an average of around 9.5 volts. Because these devices work with different power levels, a frequency converter 10 common to the three power supply outputs is connected upstream of the primary side of the transformer 4 in one power supply unit in order to obtain an amplification of the frequency from, for example, 50 Hz of a mains voltage of 220 volts to a value of 1000 Hz, corresponding to an increase in voltage to 700 volts, which is required for the operation of some small computers and also some printers. In the power supply unit of the alternative design, on the other hand, each series connection of a voltage regulator and a diode is completed with its own frequency converter 11, via which the connection to the assigned working area of the secondary side of the transformer 4 is made. For the alternative design of the power supply, a device connection 12 directly to the primary side of the transformer 4 is also taken into account, so that the mains voltage of, for example, 220 volts can be transmitted unchanged via this device connection.

Das neuerungsgemäße Netzteil ist grundsätzlich auch für andere Gerätezusammenstellungen verwendbar, die eine gemeinsame Anordnund aufweisen und mit unterschiedlichen Arbeitsspannungen arbeiten. Da es technisch keine Schwierigkeiten darstellt, einen Transformator für die Abnahme von verschieden großen Arbeitsspannungen an seiner Sekundärseite ausuzubilden, ergibt sich damit für das neuerungsgemäße Netzteil ein entsprechend großer Kostenvorteil, der umso größer ist, je mehr Geräteanschlüsse zu versorgen sind. Die eingangs angegebenen Vorteile für eine Versorgung mit Arbeitsspannungen unterschiedlicher Größe von Geräten, die in einem gemeinsamen Transportkoffer untergebracht sind, sind daher auch auf andere Anwendungsfälle des neuerungsgemäßen Netzteils sinngemäß zu verstehen.The new power supply can also be used for other device combinations that have a common arrangement and work with different operating voltages. Since it is technically not difficult to design a transformer for the acceptance of different operating voltages on its secondary side, this results in a correspondingly large cost advantage for the new power supply, which is all the greater the more device connections are to be supplied. The advantages stated at the beginning for supplying devices with operating voltages of different sizes that are housed in a common transport case can therefore also be understood to apply to other applications of the new power supply.

Claims

Protection claims

1. Power supply unit for connecting electrical or electronic devices to the mains with a lower operating voltage than the mains voltage, which is taken from the secondary side of an integrated transformer and transmitted to a device connection of the power supply unit through a series connection of a voltage regulator and a diode and, ideally, a frequency converter.

characterized in that the secondary side of the transformer is designed for the simultaneous acceptance of at least a second, different operating voltage, which is transmitted by a second series connection of a second voltage regulator and a second diode and optimally a second frequency converter to a parallel-connected second device connection of the power supply.

2. Power supply according to claim 1,

characterized in that the two frequency converters are replaced by a frequency converter connected upstream of the primary side of the transformer and common to the two series circuits.

3. Power supply according to claim 1 or 2,

characterized by a first device connection for an electronic printer with an operating voltage of approximately 9.5 volts, a parallel-connected second device connection for a data transmission device

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directed electronic acoustic coupler, with an operating voltage of about 12 volts and a third device connection, also connected in parallel, for a small computer (PC) with an operating voltage of about 18 volts.

4. Power supply according to claim 3, wherein the printer, the acoustic coupler and the small computer have a removable arrangement in a carrying case,

characterized by a design as an integrated plug strip of the transport case, whereby the three device connections are positioned for a direct plug connection of the three devices.

5. Power supply unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that a further device connection for a device operating with mains voltage is connected directly to the primary side of the transformer.