FI94197B

FI94197B - Power supply system

Info

Publication number: FI94197B
Application number: FI932918A
Authority: FI
Inventors: Hannu Maekelae; Seppo Vimpari; Pekka Haekli
Original assignee: Nokia Telecommunications Oy
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1995-04-13
Also published as: GB2294370A; FI932918A; FI932918A0; GB9526198D0; GB2294370B; FI94197C; AU7074794A; WO1995000999A1; DE4494360T1

Description

9419794197

Tehonsyöttöj ärjestelmäPower supply system

Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osan mukainen tehonsyöttöjärjestelmä, jossa käytetään hakkuriteholähteitä. Keksinnön mukaisen järjestelmän edullinen käyttökohde on tietoliikennelaitteisto, jossa on useita rinnakkaisia korttiyksiköitä, joista kukin tarvitsee oman teholähteensä.The invention relates to a power supply system according to the preamble of appended claim 1, in which switch mode power supplies are used. The preferred application of the system according to the invention is telecommunication equipment with several parallel card units, each of which needs its own power supply.

10 Hakkuriteholähteiden (switched-mode power supply) osuus teholähdesuunnittelussa on jatkuvasti kasvussa. Tämä johtuu niiden useista eduista, joita ovat esim. hyvä hyötysuhde, laaja tulojännitealue sekä mahdollisuus toteuttaa kompakteja ja kevyitä teholähteitä. Hakkuriteholähteissä 15 käytetään nykyisin yhä useammin flyback-topologiaa (topologialla tarkoitetaan sitä piirikonfiguraatiota, joka määrää, miten teho siirtyy teholähteessä). Flyback-tyyp-pisen teholähteen suurin etu on sen yksinkertainen ja halpa rakenne, joka soveltuu käytettäväksi myös moniläh-20 töisissä teholähteissä.10 The share of switched-mode power supply in power supply design is constantly growing. This is due to their many advantages, such as good efficiency, wide input voltage range and the ability to implement compact and lightweight power supplies. Switching power supplies 15 nowadays increasingly use a flyback topology (topology refers to the circuit configuration that determines how power is transferred in a power supply). The biggest advantage of a flyback-type power supply is its simple and inexpensive design, which is also suitable for use in multi-source power supplies.

Hakkuriteholähteessä säädetään ensiöpiirissä olevan kytkimen ON- ja OFF-jaksojen suhdetta pulssinleveysmodu-laation (PWM) avulla. Kytkintä ohjaava PWM-säätöpiiri voidaan sijoittaa teholähteessä joko ensiöjännitteiden tai 25 toisiojännitteiden puolelle, riippuen siitä, mitkä ominaisuudet ovat kulloinkin tärkeitä. Seuraavassa näitä kahta ratkaisua kuvataan tarkemmin.The switch power supply controls the ratio of the ON and OFF periods of the switch in the primary circuit by means of pulse width modulation (PWM). The PWM control circuit controlling the switch can be placed in the power supply on the side of either the primary voltages or the secondary voltages, depending on which characteristics are important in each case. These two solutions are described in more detail below.

Kuviossa 1 on esitetty sinänsä tunnetun (flyback) hakkuriteholähteen periaatteellista kytkentää, kun 30 PWM-säätöpiiri on sijoitettu ensiöjännitteiden puolelle.Figure 1 shows the basic connection of a switchback power supply known per se (flyback) when the PWM control circuit is located on the primary voltage side.

. Teholähde käsittää sinänsä tunnetusti ensinnäkin päämuun- tajan 10, jonka läpi teho siirretään ensiöstä toisioon, ensiöpiirissä olevan kytkimen SW, joka voi olla esim. tehomosfet (kuten kuviossa on esitetty) tai bipolaaritran-35 sistori. Kytkimellä katkotaan ensiökäämin A läpi kulkevaa 94197 2 ensiövirtaa. Lisäksi teholähde käsittää kytkintä ohjaavan säätöpiirin 13, joka kytkimen toimintajaksoa (duty cycle) säätämällä ohjaa ulostulojännitteitä Uoutl ja Uout2, jotka ovat tässä esimerkissä +12V ja +5V. Säätö tapahtuu puls-5 sinleveysmodulaation (PWM) avulla, toisin sanoen säätämällä kytkimen ON- ja OFF-jaksojen pituuksien keskinäistä suhdetta. Kytkinpulssin leveyttä ohjaava säätöpiiri 13 voi toimia joko jännitemoodissa lähtöjännitteeseen perustuen (ns. voltage mode) tai virtamoodissa ensiövirtaan ja lähiö töjännitteeseen perustuen (ns. current mode). Suurin osa (n. 80%) nykyisistä flyback-hakkureista käyttää virtamoo-dipiirejä (koska virtamoodisäädöllä saadaan säädön vaihe-vara paremmaksi kuin jännitemoodisäädöllä). Tämän vuoksi kuvion 1 esimerkissä esitetty säätöpiiri onkin virtamoo-15 dissa toimiva säätöpiiri 13, joka suorittaa säädön ta-kaisinkytkentäpiiriltä FB saamansa jännitetiedon sekä kytkimeltä SW saamansa virtatiedon perusteella. Jännite-tieto muodostetaan ottamalla jännitteenjakovastuksilla R2 ja R3 näyte lähtöjännitteestä amplitudimodulaattoripii-20 rille 14, joka on galvaanisesti kytketty toisiopuolen lähtöön. Amplitudimodulaattoripiirin ulostulosignaali kytketään galvaanisen erotusmuuntajan 15 kautta säätöpiirin 13 jännitetakaisinkytkentäsisäänmenoon Vfb. Virtatieto saadaan kytkimeltä SW virranmittausvastuksella Rm (joka on 25 kytketty MOSFETin SW source-elektrodin ja tulojännitteen Uin miinusnavan väliin) ottamalla vastuksen yli vaikuttavasta jännittestä näyte säätöpiirin virranmittaustuloon Is. Säätöpiiri 13 voi olla esim. tyyppiä UC3843 (tai jokin muu saman perheen piiri), valmistaja Unitrode Corporation, 30 USA. Amplitudimodulaattoripiiri 14 voi puolestaan olla . esim. saman valmistajan piiri UC3901. Vastaavia piirejä on myös muilla valmistajilla.. As is known per se, the power supply firstly comprises, firstly, a main transformer 10, through which power is transferred from the primary to the second, a switch SW in the primary circuit, which can be e.g. a power soset (as shown in the figure) or a bipolar transistor 35. The switch interrupts the 94197 2 primary currents passing through the primary winding A. In addition, the power supply comprises a control circuit 13 controlling the switch, which, by adjusting the duty cycle of the switch, controls the output voltages Uout1 and Uout2, which in this example are + 12V and + 5V. The adjustment takes place by means of pulse-5 sine width modulation (PWM), i.e. by adjusting the relationship between the lengths of the ON and OFF periods of the switch. The control circuit 13 controlling the width of the switch pulse can operate either in the voltage mode based on the output voltage (so-called voltage mode) or in the current mode based on the primary current and the suburb current (so-called current mode). Most (approx. 80%) of current flyback chippers use current mode circuits (because current mode control makes the control phase margin better than voltage mode control). Therefore, the control circuit shown in the example of Fig. 1 is a control circuit 13 operating in the current mode 15, which performs the control on the basis of the voltage information received from the feedback circuit FB and the current information received from the switch SW. The voltage information is formed by R 2 and R 3 jännitteenjakovastuksilla sample output voltage amplitudimodulaattoripii-20 Rille 14, which is electrically connected to the secondary-side output. The output signal of the amplitude modulator circuit is connected via a galvanic isolation transformer 15 to the voltage feedback input Vfb of the control circuit 13. The current information is obtained from the switch SW with a current measuring resistor Rm (connected between the SW source electrode of the MOSFET and the negative terminal Uin of the input voltage) by taking a sample of the voltage across the resistor at the current measuring input Is of the control circuit. The control circuit 13 may be, for example, type UC3843 (or another circuit in the same family), manufactured by Unitrode Corporation, 30 USA. The amplitude modulator circuit 14 may in turn be. eg UC3901 circuit of the same manufacturer. Other manufacturers have similar circuits.

Teholähteen ensiöpuolella on lisäksi erillinen apu-jännitekäämi B, jonka avulla muodostetaan käyttöjännite 35 (+12V) säätöpiirille 13. Apujännitekäämin napojen välissä 3 94197 on sarjassa tasasuuntausdiodi Dl ja kondensaattori Cl, jonka yli mainittu käyttöjännite muodostuu. Kondensaattorin ja käämin yhteinen napa on kytketty tulojännitteen miinusnapaan ja kondensaattorin ja diodin yhteinen napa 5 puolestaan säätöpiirin käyttöjännitesisäänmenoon Vc, johon muodostuu yhteinen piste P latausvastukselle Rl, kondensaattorille Cl, diodille Dl ja käynnistyskondensaattorille Ck, joka on kytketty tämän yhteisen pisteen ja tulojännitteen miinusnavan väliin. Latausvastus Rl on kytketty tulo-10 jännitteen plusnavan ja säätöpiirin 13 käyttöjänni-tesisäänmenon (pisteen P) väliin.On the primary side of the power supply there is also a separate auxiliary voltage coil B, by means of which a supply voltage 35 (+ 12V) is generated for the control circuit 13. Between the terminals 3 94197 of the auxiliary voltage coil there is a rectifier diode D1 and a capacitor C1. The common terminal of the capacitor and the winding is connected to the negative terminal of the input voltage and the common terminal 5 of the capacitor and the diode is connected to the operating voltage input Vc of the control circuit, which has a common point P The charging resistor R1 is connected between the positive terminal of the input-10 voltage and the operating voltage input (point P) of the control circuit 13.

Teholähteen toisiopiirissä on tässä esimerkissä kaksi toisiokäämiä, joita on merkitty viitemerkeillä C ja D. Toisiokäämien yhteinen napa on kytketty maahan ja tämän 15 yhteisen navan sekä käämin toisen navan väliin on kytketty tasasuuntausdiodi ja ulostulokondensaattori keskenään sarjaan. Käämin C osalta näitä on merkitty viitemerkeillä D2 ja Coutl ja käämin D osalta viitemerkeillä D3 ja Cout2.In this example, the secondary circuit of the power supply has two secondary windings, denoted by C and D. The common terminal of the secondary windings is connected to ground and a rectifier diode and an output capacitor are connected in series between this common terminal and the other terminal of the winding. For coil C, these are denoted by D2 and Cout1 and for coil D by D3 and Cout2.

Kuvion 1 mukaisen teholähteen käynnistäminen tapah-20 tuu seuraavasti. Latausvastuksen Rl (joka rajoittaa virtaa) kautta ladataan käynnistyskondensaattoria Ck, kunnes säätöpiirin käyttöjännitesisäänmenossa Vc vaikuttava jännite kasvaa niin suureksi, että säätöpiiri alkaa antaa oh-jauspulsseja kytkimelle SW. Tämän seurauksena teholähde 25 käynnistyy ja apujännitekäämiin B syntyy jännite, joka ta-sasuunnataan diodilla Dl ja jota käytetään säätöpiirin käyttöjännitteen ja kytkimen ohjaustehon muodostamiseen.The power supply according to Figure 1 is switched on as follows. The charging capacitor Ck is charged via the charging resistor R1 (which limits the current) until the voltage acting at the operating voltage input Vc of the control circuit increases so large that the control circuit begins to give control pulses to the switch SW. As a result, the power supply 25 is turned on and a voltage is generated in the auxiliary voltage coil B, which is rectified by a diode D1 and used to generate the control voltage of the control circuit and the control power of the switch.

Säätöpiirin 13 ennen käynnistämistä ottama virta (ns. startup-virta) on pieni (esim. 1 mA) verrattuna sen 3 0 käynnistymisen jälkeen ottamaan virtaan (esim. > 30 mA) .The current drawn by the control circuit 13 before start-up (so-called startup current) is small (e.g. 1 mA) compared to the current it takes up after start-up 30 (e.g.> 30 mA).

- Näin ollen järjestely on edullinen, koska vain käynnistys- teho tarvitsee ottaa suuresta tulojännitteestä (esim. 20... 72V) . Säätöpiirin käyttöjännitteen hystereesillä huolehditaan siitä, että teholähde käynnistyy kondensaatto-35 riin Ck latautuneella energialla. Esim. edellä mainitun 4 941 97 piirin UC3843 käynnistymiskynnysjännite on 8,4 V ja mini-mikäyttöjännite 7,6 V.- Therefore, the arrangement is advantageous, because only the starting power needs to be taken from a high input voltage (eg 20 ... 72V). The hysteresis of the operating voltage of the control circuit ensures that the power supply is started with the energy charged in the capacitor 35 Ck. For example, the starting threshold voltage UC3843 of the above-mentioned 4 941 97 circuit is 8.4 V and the mini-operating voltage is 7.6 V.

Edellä kuvatun ratkaisun suurin haitta on erillisen takaisinkytkentäpiirin tarve, mistä seuraa useita ongel-5 mia: - takaisinkytkennässä tarvitaan galvaanisen erotuksen takia muuntaja, jolla on riittävä jännitelujuus (käytännössä ainakin 200 V), - takaisinkytkentä tuo teholähteen toimintaan vii- 10 vettä, - teholähteen vaatima pinta-ala kasvaa, ja - takaisinkytkentäpiiri sekä tarvittava erotusmuun-taja lisäävät kustannuksia.The main disadvantage of the solution described above is the need for a separate feedback circuit, which results in several problems: - the feedback requires a transformer with sufficient voltage strength (practically at least 200 V) due to the galvanic isolation, - the feedback brings water to the power supply, - the power supply requires the surface area increases, and - the feedback circuit and the required isolating transformer increase the cost.

Erillisestä takaisinkytkentäpiiristä päästään eroon 15 sijoittamalla PWM-säätöpiiri teholähteen toisiojännit- teiden puolelle. Kuviossa 2 on esitetty sinänsä tunnetun hakkuriteholähteen periaatteellista kytkentää, kun PWM-säätöpiiri 13 on sijoitettu toisiojännitteiden puolelle. Tässä tapauksessa otetaan ohjaus säätöpiirin jänniteta-20 kaisinkytkentäsisäänmenoon Vfb teholähteen lähdöstä jän nitteen jakovastusten R4 ja R5 avulla. Tieto ensiövirrasta otetaan ensiöpiirissä olevalla virranmittausmuuntajan 21 kautta säätöpiirin virranmittaustuloon Is, jolloin erillistä virranmittausvastusta ei ole, vaan MOSFETin SW sour-25 ce-elektrodi on kytketty suoraan tulojännitteen Uin miinusnapaan. Koska kytkin SW sijaitsee ensiöpuolella, tarvitaan tässä ratkaisussa kytkimen ohjaukseen oma ohjauspii-rinsä 22, joka on varustettu galvaanisella erotuksella. Erillistä apujännitekäämiä B ei tässä ratkaisussa tarvita, 30 mutta teholähde on varustettava omalla erillisellä käyn-, nistysteholähteellä 23 (hakkuriteholähde), joka saa tulo- jännitteensä teholähteen tulojännitteestä Uin. Käynnistys-teholähteen ulostulojännitteen plusnapa on kytketty käyn-nistysvastuksen Rk kautta säätöpiirin käyttöjännitesisään-35 menoon Vc ja sen ulostulojännitteen miinusnapa on kytketty 5 94197 maahan. Käynnistyskondensaattori Ck on kytketty säätöpiirin käyttöjännitesisäänmenoon Vc ja maan väliin.A separate feedback circuit can be eliminated by placing the PWM control circuit on the secondary voltage side of the power supply. Figure 2 shows the basic connection of a switch power supply known per se when the PWM control circuit 13 is arranged on the side of the secondary voltages. In this case, control is taken to the voltage-20 switch input Vfb of the control circuit from the output of the power supply by means of the voltage divider resistors R4 and R5. Information about the primary current is taken via the current measuring transformer 21 in the primary circuit to the current measuring input Is of the control circuit, where there is no separate current measuring resistor, but the SW sour-25 ce electrode of the MOSFET is connected directly to the negative terminal Uin. Since the switch SW is located on the primary side, this solution requires its own control circuit 22 provided with galvanic isolation to control the switch. A separate auxiliary voltage winding B is not required in this solution, but the power supply must be provided with its own separate starting power supply 23 (switch power supply), which receives its input voltage from the input voltage Uin of the power supply. The positive terminal of the output voltage of the starting power supply is connected via the starting resistor Rk to the supply voltage input Vc of the control circuit 35 and its negative terminal of the output voltage is connected to ground 5 94197. The starting capacitor Ck is connected to the operating voltage input Vc of the control circuit between ground and ground.

Käynnistettäessä teholähde alkaa käynnistysteholähde 23 ladata käynnistyskondensaattoria Ck pienellä latausvir-5 ralla siksi, kunnes säätöpiiri 13 alkaa antaa ohjauspuls-seja ja teholähteen lähtöjännitteet nousevat. Teholähteen lähdön ja säätöpiirin käyttöjännitesisäänmenon Vc väliin estosuuntaan kytketty diodi Dk estää lähdössä mahdollisesti olevien kuormitusten vaikutuksen käynnistystapahtumaan. 10 Kuviossa 2 esitetyn ratkaisun pääasiallisin hait tapuoli on se, että hakkuriteholähde on varustettava erillisellä pienellä käynnistysteholähteellä. Tämä on haitta erityisesti järjestelmissä, joissa tarvitaan useita erillisiä hakkuriteholähteitä. Käytännössä on tämä epäkohta 15 saattanut johtaa siihen, että tällaisissa järjestelmissä hakkuriteholähteet toteutetaan kuvion 1 mukaisella ratkaisulla, jossa säätöpiiri on ensiöpuolella. Tällöin on teholähteillä kuitenkin taka is inkytkennästä johtuvat puutteet, joita kuvattiin edellä.When the power supply is started, the starting power supply 23 starts to charge the starting capacitor Ck with a small charging current 5 until the control circuit 13 starts giving control pulses and the output voltages of the power supply increase. A diode Dk connected in the blocking direction between the output of the power supply and the operating voltage input Vc of the control circuit prevents the effect of any loads at the output on the starting event. 10 The main disadvantage of the solution shown in Figure 2 is that the switch power supply must be equipped with a separate small starting power supply. This is a disadvantage especially in systems that require multiple separate switching power supplies. In practice, this drawback 15 may have led to the fact that in such systems the switch power supplies are implemented with the solution according to Figure 1, in which the control circuit is on the primary side. In this case, however, the power supplies have the drawbacks due to the rear connection described above.

20 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on päästä eroon edellä kuvatuista epäkohdista ja saada aikaan sellainen tehonsyöttöjärjestelmä, jossa päästään eroon edellä kuvatuista ongelmista. Tämä saavutetaan keksinnön mukaisella tehonsyöttöjärjestelmällä, jolle on tunnusomaista 25 se, mitä kuvataan oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnus-merkkiosassa.It is an object of the present invention to overcome the drawbacks described above and to provide a power supply system which overcomes the problems described above. This is achieved by a power supply system according to the invention, which is characterized by what is described in the characterizing part of the appended claim 1.

Keksinnön mukaisen ratkaisun eräs lisäetu on se, että kaikki hakkuriteholähteet voidaan sammuttaa keskitetysti alentamalla yhteisen apujännitelähteen antamaa apu-3C jännitettä. Tämä tarkoittaa toisaalta sitä, että sammutus-- ta ei tarvitse tehdä erikseen jokaiselle hakkuriteholäh- a teelle ja toisaalta sitä, että keskitetyssä sammutuksessa ei tarvitse katkoa suuria virtoja, kuten jouduttaisiin tekemään, jos sammutus hoidettaisiin katkaisemalla järjes-35 telmän yhteisestä jännitelähteestä tapahtuva syöttö.An additional advantage of the solution according to the invention is that all switch power supplies can be switched off centrally by lowering the auxiliary voltage 3C provided by the common auxiliary voltage source. This means, on the one hand, that the shutdown does not have to be done separately for each switch mode power supply and, on the other hand, that large currents do not have to be interrupted in centralized shutdown, as would be the case if the system were switched off from a common voltage source.

94197 694197 6

Seuraavassa keksintöä ja sen edullisia suoritusmuotoja kuvataan tarkemmin viitaten kuvioiden 3 ja 4 mukaisiin esimerkkeihin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää sinänsä tunnetun hakkuriteholähteen 5 periaatteellista kytkentää, kun PWM-säätöpiiri on sijoitettu ensiön puolelle, kuvio 2 esittää sinänsä tunnetun hakkuriteholähteen periaatteellista kytkentää, kun PWM-säätöpiiri on sijoitettu toision puolelle, 10 kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen hajautetun te- honsyöttöjärjestelmän periaatteellista rakennetta, kuvio 4 esittää kuviossa 3 esitetyn järjestelmän yksittäisen teholähteen keksinnön mukaista toteutusta, ja kuvio 5 esittää kuviossa 3 esitetyn järjestelmän 15 toista suoritusmuotoa.The invention and its preferred embodiments will now be described in more detail with reference to the examples of Figures 3 and 4 in the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a schematic circuit of a switch power supply 5 the control circuit is located on the secondary side, Fig. 3 shows the basic structure of a distributed power supply system according to the invention, Fig. 4 shows an implementation of a single power supply of the system shown in Fig. 3 according to the invention, and Fig. 5 shows a second embodiment of the system 15 shown in Fig. 3.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen tehonsyöt-töjärjestelmä, jota käytetään tietoliikennelaitteistossa syöttämään teho laitteen piireille. Tällaisen tietoliikennelaitteiston kehikossa on tyypillisesti paljon rinnak-20 kaisia korttiyksiköitä CB, joista kukin tarvitsee oman hakkuriteholähteensä 34, joka syöttää korttiyksiköllä olevia piirejä. Järjestelmä käsittää yhden yhteisen teholii-täntäyksikön 31, jossa muodostetaan akkujännitteestä Ua tulojännite Uin hakkuriteholähteille 34. Tämä taphtuu suo-25 dattamalla akkujännitteestä häiriöt suodatinyksikössä 32.Figure 3 shows a power supply system according to the invention used in telecommunication equipment to supply power to the circuits of the device. The frame of such a communication apparatus typically has a large number of parallel card units CB, each of which needs its own switch power supply 34 to supply the circuits on the card unit. The system comprises one common power connection unit 31, in which an input voltage Uin is generated from the battery voltage Ua to the switch power supplies 34. This is done by filtering out the battery voltage for disturbances in the filter unit 32.

Suodatettu jännite syötetään jännitesyöttölinjaa SV pitkin kaikkien korttien teholähteille 34.The filtered voltage is applied along the voltage supply line SV to the power supplies 34 of all cards.

Liitäntäyksikössä on lisäksi yksi yhteinen, itsenäisesti käynnistyvä apujännitelähde 33, jota käytetään kek-30 sinnön mukaisesti kaikkien hakkuriteholähteiden käynnistä miseen. Käynnistämiseen tarkoitettu apujännite Uap syötetään apulinjaa AP pitkin kaikille hakkuriteholähteille 34. Oleellista keksinnön kannalta on se, että yhteistä apujännitelähdettä käytetään hakkuriteholähteiden käynnistämi-35 seen, jolloin siis apujännite Uap on riittävä (tässä 7 94197 esimerkissä +12V) käynnistämään hakkuriteholähteessä käytetyn säätöpiirin 13.The interface unit further has one common, independently starting auxiliary voltage source 33, which is used according to the invention to turn on all switch power sources. The auxiliary voltage Uap for starting is supplied along the auxiliary line AP to all switching power supplies 34. It is essential for the invention that a common auxiliary voltage source is used to start the switching power supplies, so that the auxiliary voltage Uap is sufficient (+12V in this example 7 94197) to start the control circuit 13.

Keksinnön mukaisesti on yksittäisellä korttiyksi-köllä oleva yksittäinen hakkuriteholähde toteutettu ku-5 viossa 4 esitetyllä tavalla sijoittamalla PWM-säätöpiiri toisiopuolelle, jolloin päästään eroon takaisinkytkennän mukanaan tuomista epäkohdista. Ratkaisu vastaa periaatteessa muuten kuviossa 3 esitettyä ratkaisua, mutta apu-linjan AP plusnapa yhdistetään käynnistysvastuksen Rk 10 kautta säätöpiirin käyttöjännitesisäänmenoon Vc, toisin sanoen erillisestä käynnistysteholähteestä on päästy eroon käyttämällä apujännitettä Uap, jolla korvataan käynnistys-teholähde.According to the invention, a single switch power supply on a single card unit is implemented as shown in Fig. 4 by placing the PWM control circuit on the secondary side, whereby the drawbacks brought about by the feedback are overcome. The solution corresponds in principle to the solution shown in Fig. 3, but the positive terminal of the auxiliary line AP is connected via the starting resistor Rk 10 to the operating voltage input Vc of the control circuit, i.e. a separate starting power supply is obtained by using an auxiliary voltage Uap to replace the starting power supply.

Kun hakkuriteholähde on käynnistynyt, diodin Dk ja 15 vastuksen Rk kautta kulkee virtaa myös linjaan AP päin, mikäli apujännite Uap, joka on normaalisti yhtä suuri kuin lähtöjännite, pyrkii jostain syystä laskemaan. Yksittäiset hakkuriteholähteet 34 varmistavat näin ollen apujännit-teen, joka pysyy ylhäällä, vaikka varsinainen apujännite-20 lähde hajoaisikin (tämä edellyttää, että liitäntäyksikön 31 apujännitelähteessä on diodi sarjassa lähdössä).Once the switch power supply has started, current also flows through the diode Dk and the resistor Rk to the line AP if the auxiliary voltage Uap, which is normally equal to the output voltage, tends to decrease for some reason. The individual switch power supplies 34 thus ensure an auxiliary voltage that remains high even if the actual auxiliary voltage-20 source decays (this requires that the auxiliary voltage source of the interface unit 31 has a diode in series at the output).

Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti voidaan pienillä lisäkytkennöillä järjestää myös pakko-ohjaus hakkuriteholähteiden sammuttamiseksi samanaikaisesti (ns. 25 shutdown). Tällöin apujännitteen pakko-ohjaus alle sovitun jännitetason aiheuttaa kunkin hakkuriteholähteen säätöpiirin sammumisen. Esim. jos kysymyksessä on yleisesti käytetty säätöpiiri UC3843, voidaan tämä toteuttaa kytkemällä apujännitelinjan plusnavasta diodi Ds estosuunnassa säätö-30 piirin erovahvistimen lähtöön COMP. Tällöin, jos apujännite Uap laskee, vetää se COMP-nastan jännitetason alas ja sammuttaa säätöpiirin. Pakko-ohjaus voidaan näin suorittaa keskitetysti esim. liitäntäyksikössä 31. Liitäntäyksikkö voidaan esim. varustaa kuvion 5 mukaisesti akkujännitettä 35 Ua valvovalla valvontayksiköllä, joka vertaa akkujännitet- 94197 8 tä referenssijännitteeseen ja ohjaa apujännitelähdettä 33 akkujännitteen laskiessa sallitun referenssiarvon alapuolelle. Tämä ohjaus voidaan suorittaa joko laskemalla apu-jännitelähteen ulostulojännitettä pienemmäksi tai ohjaa-5 maila ulostulojännite nollaksi (esim. ohjaamalla apujänni-telähteen lähtö esim. transistorin avulla oikosulkuun).According to a preferred embodiment of the invention, forced control can also be provided with small additional connections for switching off the power supplies simultaneously (so-called 25 shutdowns). In this case, the forced control of the auxiliary voltage below the agreed voltage level causes the control circuit of each switch power supply to switch off. For example, in the case of the commonly used control circuit UC3843, this can be accomplished by connecting a diode Ds in the blocking direction from the positive terminal of the auxiliary voltage line to the output COMP of the differential amplifier of the control-30 circuit. In this case, if the auxiliary voltage Uap drops, it pulls down the voltage level of the COMP pin and switches off the control circuit. The forced control can thus be performed centrally, e.g. in the connection unit 31. The connection unit can e.g. be equipped with a monitoring unit for monitoring the battery voltage 35 Ua according to Fig. This control can be performed either by lowering the output voltage of the auxiliary voltage source below or by controlling the output voltage of the 5-racket to zero (e.g. by directing the output of the auxiliary voltage source, e.g. by a transistor, to a short circuit).

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan 10 muunnella edellä ja oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Keksinnön mukaista ratkaisua on periaatteessa mahdollista käyttää myös jännitemoodissa toimivan säätöpiirin (esim. UC 3524, valmistaja Unitrode Corporation, USA) yhteydessä, vaikka kek-15 sintöä onkin edellä selostettu ainoastaan virtamoodissa toimivan piirin yhteydessä. Tällöin kuitenkin menetetään ne edut, jotka virtamoodissa toimiva säätöpiiri omaa jännitemoodissa toimivaan säätöpiiriin nähden. Yhteinen apu-jännitelähde voi olla tyypiltään millainen tahansa (säätö-20 piiri ensiössä tai toisiossa), mutta mikäli säätöpiiri on toisiojännitteiden puolella, on siinä oltava erillinen käynnistysteholähde. Yksittäiset hakkuriteholähteet voivat myös olla eri tyyppisiä. Vaikka edellä olevissa esimerkeissä on käytetty apujännitearvona +12V:a, voi tarvittava 25 jännite vaihdella sen mukaan, kuinka suuren käynnistysjännitteen käytetty säätöpiiri tarvitsee. Uusimmissa säätöpiireissä on tarvittava käyttöjännite alhaisempi, ja esim. +5V saattaa jatkossa riittää, jolloin yksittäisessä hakkuriteholähteessä ei esim. +12V lähtöä tarvita ollenkaan 20 (ellei sitä tarvita muihin tarkoituksiin), vaan keksinnönkin kannalta tullaan toimeen +5V:n lähdöllä, joka hakkuriteholähteissä on tyypillisesti joka tapauksessa.Although the invention has been described above with reference to the examples according to the accompanying drawings, it is clear that the invention is not limited thereto, but can be modified within the scope of the inventive idea set forth above and in the appended claims. In principle, the solution according to the invention can also be used in connection with a voltage-mode control circuit (e.g. UC 3524, manufactured by Unitrode Corporation, USA), although the invention has been described above only in connection with a current-mode circuit. In this case, however, the advantages which the control circuit operating in the current mode has over the control circuit operating in the voltage mode are lost. The common auxiliary voltage source can be of any type (control-20 circuit in the primary or secondary), but if the control circuit is on the secondary voltages side, it must have a separate starting power supply. Individual switch mode power supplies can also be of different types. Although + 12V has been used as an auxiliary voltage in the above examples, the required voltage may vary depending on how much starting voltage the control circuit used requires. In the newest control circuits, the required operating voltage is lower, and e.g. + 5V may be sufficient in the future, in which case a single + 12V output is not needed at all (unless it is needed for other purposes), but the invention also achieves a + 5V output, which is typically anyway.

Claims

1. Power supply system comprising several separate chopper type power sources (34) measured from a common voltage source, which power sources include - a transformer (10), through which power is transferred from a primary circuit to a secondary circuit, - one in and known control circuit (13) which controls a switch (SW) in the primary circuit and by means of which the mutual length between the switch's IN and OFF periods is controlled, which control circuit is arranged in the secondary circuit by the power source of the chopper type, characterized by the system has a common auxiliary voltage source (33) for multiple power sources (34) of the chopper type, which auxiliary voltage source acts as a common starting power source for respective power sources of the chopper type, the auxiliary voltage (Uap) of said common auxiliary voltage source (33) in the power sources of the chopper type have been functionally connected directly as starting voltage for the control circuit (13). 20

Power supply system according to claim 1, characterized in that the whole system has a common auxiliary voltage source (33) which functions as a starting power source.

Power supply system according to claim 2, characterized in that each power source of the chopper type has a starting voltage supplying auxiliary line (AP) coupled via a starting resistor (Rk) to the control circuit's operating voltage input (Vc), which is via a blocking diode (Dk). connected to the output of the power source of the chopper type, which output nominal voltage (Uoutl) is equal to the auxiliary voltage (Uap), whereby the power source of the chopper type should supply current to said line (AP) where the auxiliary voltage (Uap) ) jokes.

4. Power supply system according to claim 2, characterized in that it comprises extinguishing means (35, Ds) for extinguishing all power sources (34) of the chopper type by lowering said auxiliary voltage (Uap).

Power supply system according to claim 4, characterized in that said extinguishing means 5 comprises a monitoring unit (35) which lowers the auxiliary voltage (Uap), where the voltage (Ua) of the common voltage source of the system drops below a predetermined limit value. Il tn in trust iliH t