EP2812988A2 - Power supply - Google Patents

Power supply

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EP2812988A2
EP2812988A2 EP13700686.2A EP13700686A EP2812988A2 EP 2812988 A2 EP2812988 A2 EP 2812988A2 EP 13700686 A EP13700686 A EP 13700686A EP 2812988 A2 EP2812988 A2 EP 2812988A2
Authority
EP
European Patent Office
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power supply
output
switching regulator
supply according
voltage
Prior art date
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Ceased
Application number
EP13700686.2A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Augesky
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP2812988A2 publication Critical patent/EP2812988A2/en
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    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Definitions

  • the invention relates to a power supply with a DC-DC converter and a switching converter.
  • Upshift controller At this DC link voltage is a low-loss DC-DC converter with a fixed
  • the first stage regulates the intermediate circuit voltage in such a way that the output side is at the desired output voltage.
  • Such fuses are particularly useful when the power supply supplies several load branches. A fault in a load branch then possibly leads to the switching off of this branch, without the other load branches also having to be switched off.
  • the invention is based, for a
  • an intermediate circuit is provided with an intermediate circuit voltage, wherein the intermediate circuit via the DC-DC converter to a supply voltage can be connected and wherein at the intermediate circuit, at least one output switching regulator
  • Output switch regulator removed energy.
  • the regulation of the output voltage is taken over by the output switching controller based on the current DC link voltage level.
  • the controller is a measured value of the instantaneous DC link voltage supplied to limit the DC link voltage to a predetermined lower value and to a predetermined upper value.
  • the control of the DC-DC converter is then carried out in such a way that the DC link voltage always in one area
  • the output switching regulator comprises a current control, which outputs an output current to a adjustable maximum value limited.
  • Output switching regulator is supplied to a shutdown signal, which after exceeding a predetermined
  • the output switching regulator is connected to a timer, which outputs the switch-off signal when a predetermined output current limit value is exceeded for a predetermined period of time.
  • the timer starts to run as soon as the output current
  • Another embodiment provides that a temperature sensor is provided for detecting a critical temperature and that an output of the shutdown signal occurs when a predetermined output current limit is exceeded and when the critical temperature reaches a limit.
  • a detected temperature of a critical component and the output current are evaluated in this way. As soon as the output current rises above the output current limit, it depends on the temperature of the critical component, whether a shutdown of
  • the intermediate circuit voltage is designed as a low voltage.
  • the present topology also allows an almost all of the components that can be safely connected to the DC link or disconnected from it.
  • various components can be safely connected to the DC link or disconnected from it.
  • the low voltage allows a wide selection of low-cost components for the realization of the output switching regulator.
  • power components for example, common electronic components from the consumer electronics, telecom or automotive sector can be used.
  • the present topology also allows an almost all of the components that can be safely connected to the DC link or disconnected from it.
  • the DC-DC converter For high overall efficiency, it is beneficial to form the DC-DC converter as a resonant converter. Such a converter has particularly low switching losses.
  • the DC-DC converter When connected to a public power grid, it is advantageous if the DC-DC converter is preceded by a so-called power factor correction circuit (PFC circuit) for connection to a supply network. In this way disturbing harmonics in the supply network are avoided,
  • PFC circuit power factor correction circuit
  • low-cost low-voltage components means that even with multiple output switching controllers, the total cost of the device is no higher than with conventional device solutions.
  • a variant provides that the at least two
  • the advantage is used that the output voltages of the individual output switching regulators are independently adjustable.
  • Each output switching regulator has its own output voltage regulation with different nominal output voltages. This also line losses, which occur between the power supply and a load, can be compensated in a simple manner.
  • the common control unit comprises an interface for communication with a bus system in order to transmit reporting data and / or to receive control data. This increases flexibility when using the power supply.
  • control unit is supplied as a parameter, a current load of the DC-DC converter and the Control unit controls the output switching regulators depending on this parameter.
  • the DC-DC converter reaches its load limit, the transmitted power of the output switching regulator is reduced by means of a control unit.
  • Output switch a prioritization is provided.
  • the output switching regulators are first reset or switched off, at the outputs of which uncritical loads are connected. Such loads, for example, for the availability of a
  • Base unit comprising a housing, wherein the housing
  • Base device can be connected. This measure also increases the possibilities when using the power supply.
  • Control unit comprises, wherein on the housing of the base unit an interface is provided, by means of which a control unit of the expansion module with the control unit of the base module is connectable.
  • the controller in the base unit acts as a master, for example, to specify setpoints. Communication with external signaling and control devices is also carried out by means of this master control.
  • the control unit is the actual one
  • Output voltage control provided.
  • a particularly low-loss overall concept provides that the respective output switching regulator is designed as a step-down regulator.
  • An inventive method provides that a
  • Control for controlling the DC-DC converter is given an upper and a lower value for the DC link voltage and that a control for controlling the
  • the output switching regulator is given an output current limit value and if the output current limit value is greater for an output current value
  • the output switching controller is given an overcurrent limit, which a
  • the output current is limited to this overcurrent limit until a critical temperature within the power supply reaches a limit or until a predetermined period of time has expired.
  • some fuses require a tripping current that is a multiple of the rated current (eg, three times the rated current). Allowing such an overcurrent for a short period of time (10-25 ms), it is possible to trigger such fuses without damaging components of the power supply. Furthermore, it makes sense if the output switching regulator in any case after a certain period of time
  • Limiting operation is switched off. The output current is then limited to an output current limit that would be too high for continuous operation. For the given
  • Time period is such a limiting operation
  • a conventional power supply includes a
  • Downward switching regulator 1 which is connected, for example, to a three-phase supply network LI, L2, L3 (FIG. 1).
  • an intermediate circuit 3 At the output of the step-down controller 1, an intermediate circuit 3 is provided with an intermediate circuit capacitor.
  • a DC-DC converter 2 subsequently converts an intermediate circuit voltage into an output voltage. The regulation of
  • Output voltage is carried out by means of step-down regulator 1, because the DC-DC converter 2 has a fixed transmission ratio.
  • the DC link voltage is thus set to a certain value, which of the desired
  • an intermediate circuit 3 is provided without a defined intermediate circuit voltage (FIG. 2).
  • a DC link capacitor is a voltage, which is supplied from the input side and the
  • the DC-DC converter 2 is formed, for example, as an LLC resonant converter.
  • a controller of the DC-DC converter 2 is an upper and a lower limit value for the
  • Voltage control of the DC link 3 then intervenes as soon as the DC link voltage reaches a limiting value.
  • Each output switching regulator is conveniently as
  • Downward switching controller formed. Downward switching regulators have a high degree of efficiency, in particular, when the level differences between the input and output voltages deviate only slightly, for example only by a factor of two. At a typical industrial voltage output voltage of 24 volts, the DC link voltage moves
  • the topology allows the independent setting of the
  • the extracted energy of the supplied loads is permanently lower than the total available power of the power supply.
  • two outputs are different Connected consumers who are never active at the same time.
  • the energy that can be transmitted by the DC-DC converter 2 is then usable by means of an expansion module B, as shown in FIG. 3.
  • a base unit A comprises the DC-DC converter 2 which, for example, via a PFC circuit 5 to a single-phase
  • Mains supply Net is connected.
  • the DC-DC converter 2 is connected to four output switching regulators 11, 12, 13, In of the base unit A. The are controlled
  • Control unit SA which is set up as a master.
  • this control unit SA is via a suitable
  • Example is provided a connection to a Profinet.
  • Each output switching regulator 11, 12, 13, In supplies at its output a regulated output voltage Outl, Out2, Out3, Outn.
  • the intermediate circuit 3 and the control unit SA have contacts to which the expansion module B is connected.
  • the expansion module B comprises four further output switching regulators 14, 15, 16, Im, which are connected to a common control SB. At each output switching regulator 14, 15, 16, Im, there is a regulated output voltage Out4, Out5, Out 6, Outm.
  • the control unit SB of the expansion module B is set up as a slave and communicates with the control unit SA of the base unit A.
  • the master control unit SA in the base unit A assumes the load management. For example, shutdown scenarios are provided when the sum of the output switching regulators 11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im
  • the communication between the control unit SA of the base unit A and the control unit SB of an expansion module B can be dispensed with.
  • a variant encompassed by the present invention provides that the intermediate circuit 3 is connected to a further supply.
  • the DC link 3 is connected directly to a switchable power source or it is another DC-DC converter arranged for connection to a further supply source, for example in its own connectable module. The connection to a

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Abstract

The invention relates to a power supply with a DC-DC converter (2) and a switching converter (1), an intermediate circuit (3) with an intermediate circuit voltage is provided, wherein the intermediate circuit (3) can be connected to a supply voltage via the DC-DC converter (2) and at least one output switching regulator (11, 12, 3, 1n, 14, 15, 16, 1m) is connected to the intermediate circuit (3), said switching regulator supplying, on the output side, a regulated output voltage (Out1, Out2, Out3, Outn, Out4, Out5, Out6, Outm). The intermediate circuit voltage is not controlled. Instead, the intermediate circuit voltage is obtained from the energy supplied by means of the DC-DC converter (2) and the energy extracted by means of the output switching regulator (11, 12, 13, 1n, 14, 15, 16, 1m).

Description

Stromversorgung power supply
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Stromversorgung mit einem DC-DC- Wandler und einem Schaltwandler. The invention relates to a power supply with a DC-DC converter and a switching converter.
Nach dem Stand der Technik kennt man zweistufige The prior art knows two-stage
Stromversorgungen, welche die Vorteile zweier Wandlerkonzepte nutzen. Dabei wird eine eingangsseitige Versorgungsspannung auf eine weitgehend konstante Zwischenkreisspannung geregelt. Power supplies that take advantage of two converter concepts. In this case, an input-side supply voltage is regulated to a largely constant intermediate circuit voltage.
Dies geschieht mit einem Abwärtsschaltregler und/oder einemThis is done with a down-switching controller and / or a
Aufwärtsschaltregler . An diese Zwischenkreisspannung ist ein verlustarmer DC-DC-Wandler mit einem fixen Upshift controller. At this DC link voltage is a low-loss DC-DC converter with a fixed
Übertragungsverhältnis angeschlossen. Die erste Stufe regelt die Zwischenkreisspannung in der Weise, dass ausgangsseitige die gewünschte Ausgangsspannung anliegt. Transmission ratio connected. The first stage regulates the intermediate circuit voltage in such a way that the output side is at the desired output voltage.
Für Anwendungen, die eine abgesicherte Ausgangsspannung erfordern, werden einer solchen Standardstromversorgung elektronische Sicherungen nachgeschaltet. Solche Sicherungen begrenzen im Überlastfall den Strom und schalten im For applications requiring a fused output voltage, electronic fuses are connected downstream of such a standard power supply. Such fuses limit the current in case of overload and switch on
Überlastbetrieb nach einer gewissen Zeit ab, um Overload operation after a certain time from, to
Bauteilschäden infolge übermäßiger Erwärmung zu vermeiden. Component damage due to excessive heating to avoid.
Solche Sicherungen sind vor allem dann sinnvoll, wenn die Stromversorgung mehrere Lastzweige versorgt. Eine Störung in einem Lastzweig führt dann gegebenenfalls zum Abschalten dieses Zweigs, ohne dass die anderen Lastzweige ebenfalls abgeschaltet werden müssen. Such fuses are particularly useful when the power supply supplies several load branches. A fault in a load branch then possibly leads to the switching off of this branch, without the other load branches also having to be switched off.
Den Vorteilen, die eine solche Anordnung mit sich bringt, stehen mehrere Nachteile gegenüber. Zunächst ist damit ein erhöhter Geräteaufwand verbunden, mit entsprechendem The advantages associated with such an arrangement are offset by several disadvantages. First, it is associated with increased equipment costs, with appropriate
Platzbedarf in einem Schaltschrank. Hinzu kommt der Space requirement in a control cabinet. In addition comes the
Verkabelungsaufwand. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Lösung besteht auch in der zusätzlichen Verlustleistung sowie in der begrenzten Dauer, während der die Stromversorgung im Überlastbetrieb mit Strombegrenzung betrieben werden kann. Wiring. A major disadvantage of the known solution is also in the additional power loss as well in the limited duration during which the power supply can be operated in overload operation with current limitation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine The invention is based, for a
Stromversorgung der eingangs genannten Art eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik anzugeben. Power supply of the type mentioned to indicate an improvement over the prior art.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 20. Verbesserungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1 and claim 20. Improvements are given in the dependent claims.
Dabei ist ein Zwischenkreis mit einer Zwischenkreisspannung vorgesehen, wobei der Zwischenkreis über den DC-DC-Wandler an eine Versorgungsspannung anschließbar ist und wobei an dem Zwischenkreis zumindest ein Ausgangsschaltregler In this case, an intermediate circuit is provided with an intermediate circuit voltage, wherein the intermediate circuit via the DC-DC converter to a supply voltage can be connected and wherein at the intermediate circuit, at least one output switching regulator
angeschlossen ist, welcher ausgangsseitig eine geregelte Ausgangsspannung liefert. Mit dieser Anordnung ist eine is connected, which provides a regulated output voltage on the output side. With this arrangement is a
Regelung der Zwischenkreisspannung ist nicht erforderlich. Stattdessen ergibt sich die Zwischenkreisspannung aus der mittels DC-DC-Wandler zugeführten und der mittels Control of the DC link voltage is not required. Instead, the DC link voltage results from the supplied by DC-DC converter and by means of
Ausgangsschaltregler entnommenen Energie. Die Regelung der Ausgangsspannung übernimmt der Ausgangsschaltregler ausgehend vom momentanen Zwischenkreisspannungsniveau . In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist der DC-DC-Wandler mittels einer Steuerung angesteuert und der Steuerung ist ein Messwert der momentanen Zwischenkreisspannung zugeführt, um die Zwischenkreisspannung auf einen vorgegebenen unteren Wert und auf einen vorgegebenen oberen Wert zu begrenzen. Die Ansteuerung des DC-DC-Wandlers erfolgt dann in der Weise, dass die Zwischenkreisspannung immer in einem Bereich  Output switch regulator removed energy. The regulation of the output voltage is taken over by the output switching controller based on the current DC link voltage level. In an expedient development of the DC-DC converter is controlled by a controller and the controller is a measured value of the instantaneous DC link voltage supplied to limit the DC link voltage to a predetermined lower value and to a predetermined upper value. The control of the DC-DC converter is then carried out in such a way that the DC link voltage always in one area
gehalten wird, der für den nachgeschalteten is held for the downstream
Ausgangsschaltregler als eingangsseitiger Output switching controller as input side
Betriebsspannungsbereich günstig ist. Operating voltage range is favorable.
Zudem ist es von Vorteil, wenn der Ausgangsschaltregler eine Stromregelung umfasst, welche einen Ausgangsstrom auf einen einstellbaren Maximalwert begrenzt. Mittels In addition, it is advantageous if the output switching regulator comprises a current control, which outputs an output current to a adjustable maximum value limited. through
Ausgangsschaltregler ist damit auf einfache Weise eine Output switching regulator is thus a simple way
Absicherung gegen Überlasten möglich. Im Überlastfall erfolgt mittels Ausgangsschaltregler eine dauerhafte Begrenzung des Stromes, ohne dass eine Abschaltung notwendig wird. Zudem spart ein solcher Geräteaufbau Platz in einem Schaltschrank, mit weniger Verkabelungsaufwand gegenüber herkömmlichen Protection against overloads possible. In the event of an overload, a permanent limitation of the current takes place by means of the output switching controller, without a shutdown being necessary. In addition, such a device design saves space in a control cabinet, with less cabling compared to conventional
Absicherungssystemen . Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass dem Hedging systems. Another improvement is that the
Ausgangsschaltregler ein Abschaltsignal zugeführt ist, welches nach Überschreitung eines vorgegebenen  Output switching regulator is supplied to a shutdown signal, which after exceeding a predetermined
Ausgangsstromgrenzwertes mit zeitlichem Nachlauf eine Output current limit value with time lag
Abschaltung des Ausgangsschaltreglers bewirkt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass Bauelemente innerhalb der Stromversorgung infolge einer Überlastung nicht zerstört werden . Shutdown of the output switching controller causes. This ensures that components within the power supply are not destroyed as a result of overloading.
In einer Ausführung ist dabei der Ausgangsschaltregler mit einem Zeitglied verbunden ist, welches das Abschaltsignal ausgibt, wenn ein vorgegebener Ausgangsstromgrenzwert für eine vorgegebene Zeitspanne überschritten ist. Das Zeitglied beginnt also zu laufen, sobald der Ausgangsstrom den In one embodiment, the output switching regulator is connected to a timer, which outputs the switch-off signal when a predetermined output current limit value is exceeded for a predetermined period of time. The timer starts to run as soon as the output current
Ausgangsstromgrenzwert erreicht. Bleibt der Ausgangsstrom während der vorgegebene Zeitspanne über dem Output current limit reached. If the output current remains above that during the specified time period
Ausgangsstromgrenzwert, wird der betreffende Ausgang der Stromversorgung abgeschaltet.  Output current limit, the corresponding output of the power supply is switched off.
Eine andere Ausführung sieht vor, dass ein Temperatursensor zur Erfassung einer kritischen Temperatur vorgesehen ist und dass eine Ausgabe des Abschaltsignals erfolgt, wenn ein vorgegebener Ausgangsstromgrenzwert überschritten ist und wenn die kritische Temperatur einen Grenzwert erreicht. Another embodiment provides that a temperature sensor is provided for detecting a critical temperature and that an output of the shutdown signal occurs when a predetermined output current limit is exceeded and when the critical temperature reaches a limit.
Mittels geeigneter Steuerungsmittel werden auf diese Weise eine erfasste Temperatur eines kritischen Bauteils und der Ausgangsstrom auswertet. Sobald der Ausgangsstrom über dem Ausgangsstromgrenzwert steigt, hängt es von der Temperatur des kritischen Bauteils ab, ob eine Abschaltung des By means of suitable control means, a detected temperature of a critical component and the output current are evaluated in this way. As soon as the output current rises above the output current limit, it depends on the temperature of the critical component, whether a shutdown of
betreffenden Ausgangs erfolgt. concerned.
Weiters ist es von Vorteil, wenn die Zwischenkreisspannung als Kleinspannung ausgelegt ist. Im europäischen Furthermore, it is advantageous if the intermediate circuit voltage is designed as a low voltage. In the European
Wirtschaftsraum ist damit eine Spannung bis 60V festgelegt. Mit der Festlegung auf einen Kleinspannungskreis ist  Economic space is thus set a voltage up to 60V. With the commitment to a low voltage circuit is
einerseits eine hohe Sicherheit für das Bedienpersonal gegeben. Beispielsweise können verschiedene Komponenten gefahrlos an den Zwischenkreis angeschlossen oder von diesem getrennt werden. Andererseits ermöglicht die Kleinspannung eine breite Auswahl kostengünstiger Bauteile zur Realisierung des Ausgangsschaltreglers. Anstelle technisch aufwändiger und teuerer Leistungsbauteile können beispielsweise gängige elektronische Bauteile aus dem Unterhaltungselektronik-, Telekom- oder Automotivbereich zum Einsatz kommen. Die vorliegende Topologie ermöglicht zudem eine nahezu on the one hand given a high level of security for the operating personnel. For example, various components can be safely connected to the DC link or disconnected from it. On the other hand, the low voltage allows a wide selection of low-cost components for the realization of the output switching regulator. Instead of technically complex and expensive power components, for example, common electronic components from the consumer electronics, telecom or automotive sector can be used. The present topology also allows an almost
durchgängige Ausführung in SMD-Technik und auch die Kühlung der Bauteile ist mit geringem Aufwand durchführbar. Continuous execution in SMD technology and the cooling of the components can be carried out with little effort.
Für einen hohen Gesamtwirkungsgrad ist es günstig, den DC-DC- Wandler als einen Resonanzwandler auszubilden. Ein solcher Wandler weist besonderst geringe Schaltverluste auf. Bei einem Anschluss an ein öffentliches Stromnetz ist es vorteilhaft, wenn dem DC-DC-Wandler eine sogenannte Power- Factor-Correction-Schaltung ( PFC-Schaltung) zum Anschluss an ein Versorgungsnetz vorgeschaltet ist. Auf diese Weise werden störende Oberwellen im Versorgungsnetz vermieden, For high overall efficiency, it is beneficial to form the DC-DC converter as a resonant converter. Such a converter has particularly low switching losses. When connected to a public power grid, it is advantageous if the DC-DC converter is preceded by a so-called power factor correction circuit (PFC circuit) for connection to a supply network. In this way disturbing harmonics in the supply network are avoided,
insbesondere beim Anschluss an ein einphasiges Netz. especially when connected to a single-phase network.
Eine vorteilhafte Ausprägung der Erfindung sieht vor, dass an dem Zwischenkreis zumindest zwei Ausgangsschaltregler An advantageous embodiment of the invention provides that at least two output switching regulator on the DC link
angeschlossen sind. Es sind dann mittels einer are connected. It is then by means of a
Stromversorgung mehrere Lasten versorgbar, wobei jede Last mittels eigenem Ausgangsschaltregler abgesichert ist. Durch den parallelen Aufbau von mehreren Ausgängen sind die Ströme im Stromversorgungsgerät auf mehrere Leitungen aufgeteilt, wodurch speziell bei Geräten mit 20/40 oder mehr Ampere Power supply multiple loads supplied, each load is protected by its own output switching regulator. Due to the parallel construction of several outputs are the currents divided into multiple power lines in the power supply, which makes it particularly suitable for devices with 20/40 or more amperes
Leitungsverluste reduziert sind. Zudem sind die Ausgänge parallel zusammenschaltbar, um höhere Lasten zu versorgen. Dabei wird die Begrenzungs- und Abschaltfunktion der Line losses are reduced. In addition, the outputs can be connected in parallel to supply higher loads. The limitation and shutdown function of
einzelnen Ausgangsschaltregler mit gegenseitiger Entkopplung realisiert . individual output switching regulator realized with mutual decoupling.
Die Verwendung von kostengünstigen Kleinspannungsbauteilen führt dazu, dass auch bei mehreren Ausgangsschaltreglern die Gerätegesamtkosten nicht höher sind als bei herkömmlichen Gerätelösungen . The use of low-cost low-voltage components means that even with multiple output switching controllers, the total cost of the device is no higher than with conventional device solutions.
Eine Variante sieht vor, dass die zumindest zwei A variant provides that the at least two
Ausgangsschaltregler eine gemeinsame Output switching regulator a common
Ausgangsspannungsregelung aufweisen. Sinnvollerweise  Output voltage control have. Logically,
geschieht dies bei Anwendungen mit zwei Lasten, welche die gleiche Versorgungsspannung benötigen, oder wenn die Ausgänge parallel geschaltet sind. This happens in applications with two loads that need the same supply voltage, or when the outputs are connected in parallel.
In einer anderen Variante wird der Vorteil genutzt, dass die Ausgangsspannungen der einzelnen Ausgangsschaltregler unabhängig voneinander einstellbar sind. Dabei weist jeder Ausgangsschaltregler eine eigene Ausgangsspannungsregelung mit unterschiedlichen Soll-Ausgangsspannungen auf. Damit sind auch Leitungsverluste, welche zwischen der Stromversorgung und einer Last auftreten, auf einfache Weise ausgleichbar. In another variant, the advantage is used that the output voltages of the individual output switching regulators are independently adjustable. Each output switching regulator has its own output voltage regulation with different nominal output voltages. This also line losses, which occur between the power supply and a load, can be compensated in a simple manner.
Sinnvollerweise werden mehrere Ausgangsschaltregler mittels einer gemeinsamen Steuereinheit angesteuert. Dabei ist es günstig, wenn die gemeinsame Steuereinheit eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einem Bussystem umfasst, um Meldedaten zu senden und/oder Steuerdaten zu empfangen. Das steigert die Flexibilität bei Einsatz der Stromversorgung. It makes sense to control a plurality of output switching regulators by means of a common control unit. It is advantageous if the common control unit comprises an interface for communication with a bus system in order to transmit reporting data and / or to receive control data. This increases flexibility when using the power supply.
Vorteilhafterweise ist der Steuereinheit als Parameter eine momentane Belastung des DC-DC-Wandler zugeführt und die Steuereinheit steuert die Ausgangsschaltregler in Abhängigkeit dieses Parameters an. Wenn der DC-DC-Wandler an seine Belastungsgrenze stößt, wird mittels Steuereinheit die übertragene Leistung der Ausgangsschaltregler reduziert. Advantageously, the control unit is supplied as a parameter, a current load of the DC-DC converter and the Control unit controls the output switching regulators depending on this parameter. When the DC-DC converter reaches its load limit, the transmitted power of the output switching regulator is reduced by means of a control unit.
Somit ist die fortdauernde Versorgung angeschlossener Lasten sichergestellt . Thus, the continued supply of connected loads is ensured.
Dabei ist es günstig, wenn für die Ansteuerung der It is advantageous if for the control of the
Ausgangsschaltregler eine Priorisierung vorgesehen ist. Bei drohender Überlastung des DC-DC-Wandlers werden zuerst die Ausgangsschaltregler zurückgefahren oder abgeschaltet, an deren Ausgänge unkritische Lasten angeschlossen sind. Solche Lasten, die beispielsweise für die Verfügbarkeit einer Output switch a prioritization is provided. In case of imminent overload of the DC-DC converter, the output switching regulators are first reset or switched off, at the outputs of which uncritical loads are connected. Such loads, for example, for the availability of a
Industrieanlage unerlässlich sind, beleiben weiter versorgt. Industrial plant are indispensable, continue to be supplied.
Von Vorteil ist es zudem, wenn die Stromversorgung ein It is also advantageous if the power supply on
Basisgerät mit einem Gehäuse umfasst, wobei das Gehäuse Base unit comprising a housing, wherein the housing
Kontakte aufweist, an welchen die Zwischenkreisspannung anliegt, sodass mittels dieser Kontakte ein Erweiterungsmodul mit zumindest einem weiteren Ausgangsschaltregler an dasHas contacts on which the intermediate circuit voltage is applied, so that by means of these contacts an expansion module with at least one other output switching regulator to the
Basisgerät anschließbar ist. Auch diese Maßnahme erhöht die Möglichkeiten beim Einsatz der Stromversorgung. Base device can be connected. This measure also increases the possibilities when using the power supply.
Dabei ist es günstig, wenn das Basisgerät eine eigene It is advantageous if the base unit has its own
Steuereinheit umfasst, wobei am Gehäuse des Basisgeräts eine Schnittstelle vorgesehen ist, mittels der eine Steuereinheit des Erweiterungsmoduls mit der Steuereinheit des Basismoduls verbindbar ist. Die Steuerung im Basisgerät fungiert als Master, beispielsweise zur Vorgabe von Sollwerten. Auch die Kommunikation mit externen Melde- und Steuerungseinrichtungen erfolgt mittels dieser Mastersteuerung. Im Erweiterungsmodul ist die Steuereinheit zur eigentlichen Control unit comprises, wherein on the housing of the base unit an interface is provided, by means of which a control unit of the expansion module with the control unit of the base module is connectable. The controller in the base unit acts as a master, for example, to specify setpoints. Communication with external signaling and control devices is also carried out by means of this master control. In the expansion module, the control unit is the actual one
Ausgangsspannungsreglung vorgesehen . Ein besonders verlustarmes Gesamtkonzept sieht vor, dass der jeweilige Ausgangsschaltregler als Abwärtsschaltregler ausgebildet ist. Ein erfindungsgemäßes Verfahren sieht vor, dass einer Output voltage control provided. A particularly low-loss overall concept provides that the respective output switching regulator is designed as a step-down regulator. An inventive method provides that a
Steuerung zur Ansteuerung des DC-DC-Wandlers ein oberer und ein unterer Wert für die Zwischenkreisspannung vorgegeben wird und dass einer Steuerung zur Ansteuerung des Control for controlling the DC-DC converter is given an upper and a lower value for the DC link voltage and that a control for controlling the
Ausgangsschaltreglers ein Sollausgangsspannungswert Output switch controller a target output voltage value
vorgegeben wird. Die Zwischenkreisspannung wird dann durch geeignete Ansteuerung des DC-DC-Wandlers innerhalb des oberen und unteren Werts gehalten, wodurch ein günstiger is given. The DC link voltage is then maintained by appropriate control of the DC-DC converter within the upper and lower value, whereby a cheaper
Betriebsspannungsbereich für nachgeschaltete Operating voltage range for downstream
Ausgangsschaltregler festgelegt ist. Output switching controller is set.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn dem Ausgangsschaltregler ein Ausgangsstromgrenzwert vorgegeben wird und wenn bei einem Ausgangsstromwert größer dem Ausgangsstromgrenzwert der In addition, it is advantageous if the output switching regulator is given an output current limit value and if the output current limit value is greater for an output current value
Ausgangsstrom auf diesen Ausgangsstromgrenzwert begrenzt wird. Eine Last wird auf diese Weise mit der maximal Output current is limited to this output current limit. A load becomes that way with the maximum
möglichen Dauerleistung weiterversorgt. Wenn beispielsweise aufgrund besonderer Betriebsbedingungen mehrere Lasten gleichzeitig aktiv sind, führt dies nicht zum Ausfall der Stromversorgung . possible continuous power further supplied. If, for example, several loads are active at the same time due to special operating conditions, this does not lead to a power failure.
Gegebenfalls ist vorgesehen, dass dem Ausgangsschaltregler ein Überstromgrenzwert vorgegeben wird, welcher ein Optionally, it is provided that the output switching controller is given an overcurrent limit, which a
Vielfaches des Ausgangsstromgrenzwertes beträgt und dass vor einer Begrenzung auf den Ausgangsstromgrenzwert bei Is multiple of the output current limit and that before limiting to the output current limit at
Erreichung des Überstromgrenzwertes der Ausgangsstrom so lange auf diesen Überstromgrenzwert begrenzt wird, bis eine kritische Temperatur innerhalb der Stromversorgung einen Grenzwert erreicht oder bis eine vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist. Beispielsweise benötigen manche Sicherungen einen Auslösestrom, der ein Vielfaches des Nennstromes beträgt (z.B. dreifacher Nennstrom). Durch das Zulassen eines solchen Überstromes für eine kurze Zeitspanne (10-25ms) ist es möglich, solche Sicherungen auszulösen, ohne Bauteile der Stromversorgung zu beschädigen. Weiters ist es sinnvoll, wenn der Ausgangsschaltregler jedenfalls nach einer bestimmten Zeitspanne im Reaching the overcurrent limit, the output current is limited to this overcurrent limit until a critical temperature within the power supply reaches a limit or until a predetermined period of time has expired. For example, some fuses require a tripping current that is a multiple of the rated current (eg, three times the rated current). Allowing such an overcurrent for a short period of time (10-25 ms), it is possible to trigger such fuses without damaging components of the power supply. Furthermore, it makes sense if the output switching regulator in any case after a certain period of time
Begrenzungsbetrieb abgeschaltet wird. Der Ausgangsstrom ist dann auf einen Ausgangsstromgrenzwert begrenzbar, der für einen Dauerbetrieb zu hoch wäre. Für die vorgegebene Limiting operation is switched off. The output current is then limited to an output current limit that would be too high for continuous operation. For the given
Zeitspanne ist jedoch ein solcher Begrenzungsbetrieb Time period, however, is such a limiting operation
durchführbar, ohne dass Bauteile der Stromversorgung Schaden nehmen . Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung: feasible without damage to components of the power supply. The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. In a schematic representation:
Fig. 1 Stromversorgung nach dem Stand der Technik Fig. 1 power supply according to the prior art
Fig. 2 Stromversorgung mit einer erfindungsgemäßer Fig. 2 power supply with an inventive
Topologie  topology
Fig. 3 Stromversorgung mit Basisgerät und Erweiterungsmodul  Fig. 3 Power supply with base unit and expansion module
Eine herkömmliche Stromversorgung umfasst einen A conventional power supply includes a
Abwärtsschaltregler 1, der beispielsweise an ein dreiphasiges Versorgungsnetz LI, L2, L3 angeschlossen ist (Fig. 1) . Am Ausgang des Abwärtsschaltreglers 1 ist ein Zwischenkreis 3 mit einem Zwischenkreiskondensator vorgesehen. Ein DC-DC- Wandler 2 setzt in weiterer Folge eine Zwischenkreisspannung in eine Ausgangsspannung um. Die Regelung der Downward switching regulator 1, which is connected, for example, to a three-phase supply network LI, L2, L3 (FIG. 1). At the output of the step-down controller 1, an intermediate circuit 3 is provided with an intermediate circuit capacitor. A DC-DC converter 2 subsequently converts an intermediate circuit voltage into an output voltage. The regulation of
Ausgangsspannung erfolgt dabei mittels Abwärtsschaltregler 1, weil der DC-DC-Wandler 2 ein fixes Übersetzungsverhältnis aufweist. Die Zwischenkreisspannung ist somit auf einen bestimmten Wert festgelegt, welcher von der gewünschten  Output voltage is carried out by means of step-down regulator 1, because the DC-DC converter 2 has a fixed transmission ratio. The DC link voltage is thus set to a certain value, which of the desired
Ausgangsspannung und vom Übersetzungsverhältnis des DC-DC- Wandlers abhängt. Output voltage and the ratio of the DC-DC converter depends.
Dem gegenüber ist erfindungsgemäß ein Zwischenkreis 3 ohne festgelegter Zwischenkreisspannung vorgesehen (Fig. 2). An einem Zwischenkreiskondensator liegt eine Spannung an, die sich aus der eingangsseitig zugeführten und der On the other hand, according to the invention, an intermediate circuit 3 is provided without a defined intermediate circuit voltage (FIG. 2). At a DC link capacitor is a voltage, which is supplied from the input side and the
ausgangsseitig entnommenen Energie ergibt. Eingangsseitig wird aus einem Versorgungsnetz LI, L2, L3 mittels eines DC- DC-Wandlers 2 Energie in den Zwischenkreis 3 geladen. In Fig. 2 liegen am Zwischenkreis 3 beispielsweise vier output taken energy results. On the input side is from a supply network LI, L2, L3 by means of a DC-DC converter 2 energy is loaded into the DC link 3. In Fig. 2 are located on the intermediate circuit 3, for example, four
Ausgangsschaltregler 11, 12, 13, In an, welche dem Output switching regulator 11, 12, 13, In, which the
Zwischenkreis 3 Energie entnehmen und an angeschlossene Remove intermediate circuit 3 energy and connected to
Lasten abgeben. Der DC-DC-Wandler 2 ist zum Beispiel als LLC- Resonanzwandler ausgebildet.  Release loads. The DC-DC converter 2 is formed, for example, as an LLC resonant converter.
Gegebenenfalls sind einer Steuerung des DC-DC-Wandlers 2 ein oberer und ein unterer Begrenzungswert für die Optionally, a controller of the DC-DC converter 2 is an upper and a lower limit value for the
Zwischenkreisspannung vorgegeben und ein Messwert der  DC link voltage specified and a measured value of the
momentanen Zwischenkreisspannung zugeführt. Eine supplied instantaneous DC link voltage. A
Spannungsregelung des Zwischenkreises 3 greift dann ein, sobald die Zwischenkreisspannung einen Begrenzungswert erreicht. Voltage control of the DC link 3 then intervenes as soon as the DC link voltage reaches a limiting value.
Jeder Ausgangsschaltregler ist günstigerweise als Each output switching regulator is conveniently as
Abwärtsschaltregler ausgebildet. Abwärtsschaltregler weisen insbesondere dann einen hohen Wirkungsgrad auf, wenn die Niveauunterschiede zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung nur wenig abweichen, beispielsweise lediglich um den Faktor zwei. Bei einer im Industriebereich üblichen Ausgangsspannung von 24 Volt bewegt sich die Zwischenkreisspannung Downward switching controller formed. Downward switching regulators have a high degree of efficiency, in particular, when the level differences between the input and output voltages deviate only slightly, for example only by a factor of two. At a typical industrial voltage output voltage of 24 volts, the DC link voltage moves
vorteilhafterweise zwischen 30 und 60 Volt. advantageously between 30 and 60 volts.
Die Topologie erlaubt die unabhängige Einstellung der The topology allows the independent setting of the
Spannung und des maximalen Stromes an jedem Ausgang. Jeder Abwärtsschaltregler 11, 12, 13, In begrenzt dabei im Voltage and the maximum current at each output. Each down-switching regulator 11, 12, 13, In limited thereby in
Störungsfall den Strom auf den maximalen Wert, ohne dass die anderen Ausgänge davon betroffen sind. Trotzt eines Fault the current to the maximum value without affecting the other outputs. Defies one
fehlerhafter Lastzweigs werden die anderen Lastzweige faulty load branch become the other load branches
weiterhin versorgt. continues to be supplied.
In vielen Anwendungen kann es vorkommen, dass die entnommene Energie der versorgten Lasten dauerhaft niedriger ist als die zur Verfügung stehende Gesamtleistung der Stromversorgung. Beispielsweise sind an zwei Ausgänge unterschiedliche Verbraucher angeschlossen, die niemals gleichzeitig aktiv sind. Die vom DC-DC-Wandler 2 übertragbare Energie ist dann mittels eines Erweiterungsmoduls B nutzbar, wie in Fig. 3 dargestellt . In many applications it may happen that the extracted energy of the supplied loads is permanently lower than the total available power of the power supply. For example, two outputs are different Connected consumers who are never active at the same time. The energy that can be transmitted by the DC-DC converter 2 is then usable by means of an expansion module B, as shown in FIG. 3.
Ein Basisgerät A umfasst den DC-DC-Wandler 2, welcher zum Beispiel über eine PFC-Schaltung 5 an ein einphasiges A base unit A comprises the DC-DC converter 2 which, for example, via a PFC circuit 5 to a single-phase
Versorgungsnetz Net angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist der DC-DC-Wandler 2 mit vier Ausgangsschaltreglern 11, 12, 13, In des Basisgeräts A verbunden. Angesteuert werden die Mains supply Net is connected. On the output side, the DC-DC converter 2 is connected to four output switching regulators 11, 12, 13, In of the base unit A. The are controlled
Ausgangsschaltregler 11, 12, 13, In mittels einer Output switching regulator 11, 12, 13, In by means of a
Steuereinheit SA, welche als Master eingerichtet ist. Control unit SA, which is set up as a master.
Optional ist diese Steuereinheit SA über eine geeignete Optionally, this control unit SA is via a suitable
Schnittstelle 4 mit externen Komponenten verbunden. Zum Interface 4 connected to external components. To the
Beispiel ist eine Anbindung an ein Profinet vorgesehen. Example is provided a connection to a Profinet.
Jeder Ausgangsschaltregler 11, 12, 13, In liefert an seinem Ausgang eine geregelte Ausgangsspannung Outl, Out2, Out3, Outn . Each output switching regulator 11, 12, 13, In supplies at its output a regulated output voltage Outl, Out2, Out3, Outn.
Der Zwischenkreis 3 und die Steuereinheit SA weisen Kontakte auf, an die das Erweiterungsmodul B angeschlossen ist. Das Erweiterungsmodul B umfasst vier weitere Ausgangsschaltregler 14, 15, 16, Im, welche mit einer gemeinsamen Steuerung SB verbunden sind. An jedem Ausgangsschaltregler 14, 15, 16, Im, liegt eine geregelte Ausgangsspannung Out4, Out5, Out 6, Outm an . The intermediate circuit 3 and the control unit SA have contacts to which the expansion module B is connected. The expansion module B comprises four further output switching regulators 14, 15, 16, Im, which are connected to a common control SB. At each output switching regulator 14, 15, 16, Im, there is a regulated output voltage Out4, Out5, Out 6, Outm.
Die Steuereinheit SB des Erweiterungsmoduls B ist als Slave eingerichtet und kommuniziert mit der Steuereinheit SA des Basisgeräts A. Die Mastersteuereinheit SA im Basisgerät A übernimmt das Lastmanagement. Beispielsweise sind Szenarien für Abschaltvorgänge vorgesehen, wenn die Summe der von den Ausgangsschaltreglern 11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im The control unit SB of the expansion module B is set up as a slave and communicates with the control unit SA of the base unit A. The master control unit SA in the base unit A assumes the load management. For example, shutdown scenarios are provided when the sum of the output switching regulators 11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im
entnommenen Energie die Leistung des DC-DC-Wandlers 2 taken energy the performance of the DC-DC converter. 2
übersteigt . In einfacheren Ausführungen kann die Kommunikation zwischen der Steuereinheit SA des Basisgeräts A und der Steuereinheit SB eines Erweiterungsmoduls B entfallen. Eine von der vorliegenden Erfindung umfasste Variante sieht vor, dass der Zwischenkreis 3 an eine weitere Versorgung angeschaltet ist. Dazu ist entweder der Zwischenkreis 3 direkt mit einer zuschaltbaren Energiequelle verbunden oder es ist ein weiterer DC-DC-Wandler zum Anschluss an eine weitere Versorgungsquelle angeordnet, zum Beispiel in einem eigenen anschließbaren Modul. Die Anschaltung an eine exceeds. In simpler embodiments, the communication between the control unit SA of the base unit A and the control unit SB of an expansion module B can be dispensed with. A variant encompassed by the present invention provides that the intermediate circuit 3 is connected to a further supply. For this purpose, either the DC link 3 is connected directly to a switchable power source or it is another DC-DC converter arranged for connection to a further supply source, for example in its own connectable module. The connection to a
zusätzliche Versorgung ist insbesondere dann unproblematisch, wenn die Zwischenkreisspannung als Kleinspannung ausgelegt ist . additional supply is particularly unproblematic when the DC link voltage is designed as a low voltage.

Claims

Patentansprüche claims
1. Stromversorgung mit einem DC-DC-Wandler (2) und einem Schaltwandler (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein 1. Power supply with a DC-DC converter (2) and a switching converter (1), characterized in that a
Zwischenkreis (3) mit einer Zwischenkreisspannung vorgesehen ist, dass der Zwischenkreis (3) über den DC-DC-Wandler (2) an eine Versorgungsspannung anschließbar ist und dass an dem Zwischenkreis (3) zumindest ein Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) angeschlossen ist, welcher DC link (3) is provided with an intermediate circuit voltage, that the intermediate circuit (3) via the DC-DC converter (2) to a supply voltage can be connected and that at the intermediate circuit (3) at least one output switching regulator (11, 12, 13, In , 14, 15, 16, Im), which is connected
ausgangsseitig eine geregelte Ausgangsspannung (Outl, Out2, Out3, Outn, Out4, Out5, Out 6, Outm) liefert. On the output side, it supplies a regulated output voltage (Outl, Out2, Out3, Outn, Out4, Out5, Out6, Outm).
2. Stromversorgung nach Anspruch 1, dadurch 2. Power supply according to claim 1, characterized
gekennzeichnet, dass der DC-DC-Wandler (2) mittels einer Steuerung angesteuert ist und dass dieser Steuerung ein in that the DC-DC converter (2) is controlled by means of a controller and that this controller is a
Messwert der momentanen Zwischenkreisspannung zugeführt ist, um die Zwischenkreisspannung auf einen vorgegebenen unteren Wert und auf einen vorgegebenen oberen Wert zu begrenzen.  Measured value of the instantaneous DC link voltage is supplied in order to limit the intermediate circuit voltage to a predetermined lower value and to a predetermined upper value.
3. Stromversorgung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 3. Power supply according to claim 1 or 2, characterized
gekennzeichnet, dass der Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) eine Stromregelung umfasst, welche einen Ausgangsstrom auf einen einstellbaren Maximalwert begrenzt. characterized in that the output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) comprises a current control, which limits an output current to an adjustable maximum value.
4. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) ein Abschaltsignal zugeführt ist, welches nach Überschreitung eines vorgegebenen 4. Power supply according to one of claims 1 to 3, characterized in that the output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im), a shutdown signal is supplied, which after exceeding a predetermined
Ausgangsstromgrenzwertes mit zeitlichem Nachlauf eine  Output current limit value with time lag
Abschaltung des Ausgangsschaltreglers (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) bewirkt. Shutdown of the output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) causes.
5. Stromversorgung nach Anspruch 4, dadurch 5. Power supply according to claim 4, characterized
gekennzeichnet, dass der Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) mit einem Zeitglied verbunden ist, welches das Abschaltsignal ausgibt, wenn ein vorgegebener Ausgangsstromgrenzwert für eine vorgegebene Zeitspanne überschritten ist. characterized in that the output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) is connected to a timer which outputs the switch-off signal when a predetermined output current limit value is exceeded for a predetermined period of time.
6. Stromversorgung nach Anspruch 4, dadurch 6. Power supply according to claim 4, characterized
gekennzeichne , dass ein Temperatursensor zur Erfassung einer kritischen Temperatur vorgesehen ist und dass eine Ausgabe des Abschaltsignals erfolgt, wenn ein vorgegebener Ausgangsstromgrenzwert überschritten ist und wenn die characterize that a temperature sensor is provided for detecting a critical temperature and that an output of the shutdown signal occurs when a predetermined output current limit is exceeded and when the
kritische Temperatur einen Grenzwert erreicht. critical temperature reaches a limit.
7. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichne , dass die Zwischenkreisspannung als 7. Power supply according to one of claims 1 to 6, characterized gekennzeichne that the intermediate circuit voltage as
Kleinspannung ausgelegt ist.  Low voltage is designed.
8. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der DC-DC-Wandler (2) als 8. Power supply according to one of claims 1 to 7, characterized in that the DC-DC converter (2) as
Resonanzwandler ausgebildet ist. Resonant converter is formed.
9. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem DC-DC-Wandler (2) eine sogenannte Power-Factor-Correction-Schaltung (5) zum Anschluss an ein Versorgungsnetz (Net) vorgeschaltet ist. 9. Power supply according to one of claims 1 to 8, characterized in that the DC-DC converter (2) is preceded by a so-called power factor correction circuit (5) for connection to a supply network (Net).
10. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zwischenkreis (3) zumindest zwei Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) angeschlossen sind. 10. Power supply according to one of claims 1 to 9, characterized in that at the intermediate circuit (3) at least two output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) are connected.
11. Stromversorgung nach Anspruch 10, dadurch 11. Power supply according to claim 10, characterized
gekennzeichnet, dass die zumindest zwei characterized in that the at least two
Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) eine gemeinsame Ausgangsspannungsregelung aufweisen.  Output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) have a common output voltage control.
12. Stromversorgung nach Anspruch 10, dadurch 12. Power supply according to claim 10, characterized
gekennzeichnet, dass jeder Ausgangsschaltregler (11, 12,characterized in that each output switching regulator (11, 12,
13. In, 14, 15, 16, Im) eine eigene Ausgangsspannungsregelung mit unterschiedlichen Soll-Ausgangsspannungen aufweist. 13. In, 14, 15, 16, Im) has its own output voltage control with different nominal output voltages.
13. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In bzw. 14, 15, 16, Im) mittels einer 13. Power supply according to one of claims 10 to 12, characterized in that a plurality of output switching regulator (11, 12, 13, In or 14, 15, 16, Im) by means of a
gemeinsamen Steuereinheit (SA bzw. SB) angesteuert sind. common control unit (SA or SB) are controlled.
14. Stromversorgung nach Anspruch 10, dadurch 14. Power supply according to claim 10, characterized
gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (SA bzw. SB) alscharacterized in that the control unit (SA or SB) as
Parameter eine momentane Belastung des DC-DC-Wandler (2) zugeführt ist und dass die Steuereinheit (SA bzw. SB) die Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) in Abhängigkeit dieses Parameters ansteuert. Parameter is a current load of the DC-DC converter (2) is supplied and that the control unit (SA or SB) controls the output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) in response to this parameter.
15. Stromversorgung nach Anspruch 14, dadurch 15. Power supply according to claim 14, characterized
gekennzeichnet, dass für die Ansteuerung der characterized in that for the control of the
Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) eine Priorisierung vorgesehen ist. Output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) a prioritization is provided.
16. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Steuereinheit (SA) eine Schnittstelle (4) zur Kommunikation mit einem 16. Power supply according to one of claims 13 to 15, characterized in that the common control unit (SA) has an interface (4) for communicating with a
Bussystem umfasst, um Meldedaten zu senden und/oder Bus system includes to send reporting data and / or
Steuerdaten zu empfangen. Receive control data.
17. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung ein17. Power supply according to one of claims 1 to 16, characterized in that the power supply
Basisgerät (A) mit einem Gehäuse umfasst und dass das Gehäuse Kontakte aufweist, an welchen die Zwischenkreisspannung anliegt, sodass mittels dieser Kontakte ein Erweiterungsmodul (B) mit zumindest einem weiteren Ausgangsschaltregler (14, 15, 16, Im) an das Basisgerät (A) anschließbar ist. Base unit (A) comprising a housing and in that the housing has contacts to which the intermediate circuit voltage is applied, so that by means of these contacts an expansion module (B) with at least one further output switching regulator (14, 15, 16, Im) to the base unit (A) is connectable.
18. Stromversorgung nach Anspruch 17, dadurch 18. Power supply according to claim 17, characterized
gekennzeichnet, dass das Basisgerät (A) eine eigene in that the base unit (A) has its own
Steuereinheit (SA) umfasst, dass am Gehäuse des Basisgeräts (A) eine Schnittstelle vorgesehen ist, mittels der eine Control unit (SA) comprises that an interface is provided on the housing of the base unit (A), by means of a
Steuereinheit (SB) des Erweiterungsmoduls (B) mit der Control unit (SB) of the extension module (B) with the
Steuereinheit (SA) des Basismoduls (A) verbindbar ist. Control unit (SA) of the base module (A) is connectable.
19. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige 19. Power supply according to one of claims 1 to 18, characterized in that the respective
Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) als Abwärtsschaltregler ausgebildet ist. Output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) is designed as a step-down controller.
20. Verfahren zum Betreiben einer Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichne , dass einer Steuerung zur Ansteuerung des DC-DC-Wandlers (2) ein oberer und ein unterer Wert für die Zwischenkreisspannung vorgegeben wird und dass einer Steuerung zur Ansteuerung des Ausgangsschaltreglers (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) ein Sollausgangsspannungswert vorgegeben wird. 20. A method for operating a power supply according to one of claims 1 to 19, characterized in that a controller for driving the DC-DC converter (2) is given an upper and a lower value for the DC link voltage and that a controller for controlling the Output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) a target output voltage value is specified.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16,21. The method according to claim 20, characterized in that the output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16,
Im) ein Ausgangsstromgrenzwert vorgegeben wird und dass bei einem Ausgangsstromwert größer dem Ausgangsstromgrenzwert der Ausgangsstrom auf diesen maximalen Ausgangsstromgrenzwert begrenzt wird. Im) an output current limit is specified and that at an output current value greater than the output current limit, the output current is limited to this maximum output current limit.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16,22. The method according to claim 20, characterized in that the output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16,
Im) ein Überstromgrenzwert vorgegeben wird, welcher ein Im) an overcurrent limit is given, which is a
Vielfaches des Ausgangsstromgrenzwertes beträgt und dass vor einer Begrenzung auf den Ausgangsstromgrenzwert bei Is multiple of the output current limit and that before limiting to the output current limit at
Erreichung des Überstromgrenzwertes der Ausgangsstrom so lange auf diesen Überstromgrenzwert begrenzt wird, bis eine kritische Temperatur innerhalb der Stromversorgung einen Grenzwert erreicht oder bis eine vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist. Reaching the overcurrent limit, the output current is limited to this overcurrent limit until a critical temperature within the power supply reaches a limit or until a predetermined period of time has expired.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch 23. The method according to claim 21 or 22, characterized
gekennzeichnet, dass der Ausgangsschaltregler (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) nach einer bestimmten Zeitspanne im characterized in that the output switching regulator (11, 12, 13, In, 14, 15, 16, Im) after a certain period of time in
Begrenzungsbetrieb abgeschaltet wird. Limiting operation is switched off.
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