NL1038158C2 - METHOD AND DEVICE FOR STARTING A MICROPROCESSOR IN GENERAL AND A MICROCONTROLLER, MICROCOMPUTER OR OSCILLATOR IN PARTICULAR. - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR STARTING A MICROPROCESSOR IN GENERAL AND A MICROCONTROLLER, MICROCOMPUTER OR OSCILLATOR IN PARTICULAR. Download PDF

Info

Publication number
NL1038158C2
NL1038158C2 NL1038158A NL1038158A NL1038158C2 NL 1038158 C2 NL1038158 C2 NL 1038158C2 NL 1038158 A NL1038158 A NL 1038158A NL 1038158 A NL1038158 A NL 1038158A NL 1038158 C2 NL1038158 C2 NL 1038158C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
power supply
switching power
voltage
microcontroller
capacitor
Prior art date
Application number
NL1038158A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Mateo Jozef Jacques Mayer
Original Assignee
Automatic Electric Europ Special Products B V
Water Waves B V
Pure Green Technologies B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automatic Electric Europ Special Products B V, Water Waves B V, Pure Green Technologies B V filed Critical Automatic Electric Europ Special Products B V
Priority to NL1038158A priority Critical patent/NL1038158C2/en
Priority to NL1038640A priority patent/NL1038640C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1038158C2 publication Critical patent/NL1038158C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33561Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control

Description

Werkwijze en inrichting voor opstart van een microprocessor in het algemeen en een microcontroller, microcomputer of oscillator in het bijzonderMethod and device for starting up a microprocessor in general and a microcontroller, microcomputer or oscillator in particular

Onderhavige vinding betreft een werkwijze en inrichting voor de opstart van een microprocessor in het algemeen en een microcontroller en / of microcomputer en / of 5 oscillator in het bijzonder gekenmerkt door tenminste een wisselspanning leverende eerste voedingsbron, tenminste eerste gelijkrichtende middelen om de door de eerste voedingsbron geleverde wisselspanning gelijk te richten, tenminste een met de gelijkgerichte wisselspanning werkzaam verbonden eerste actieve component uit de groep van DIACs, thyristors, TRIACs, UJTs, tenminste een met de eerste aktieve component 10 werkzaam verbonden elektronische component die de eerste aktieve component triggert en daarmee inschakelt, tenminste een met de aktieve component werkzaam verbonden eerste condensator die gedurende de periode dat de aktieve component is ingeschakeld wordt opgeladen, tenminste tweede gelijkrichtende middelen die in serie zijn geschakeld met de eerste gelijkrichtende middelen en tenminste een tweede condensator die werkzaam is 15 verbonden met de tweede gelijkrichtende middelen, een eerste belasting die tenminste werkzaam verbonden is met de eerste condensator en een tweede belasting die tenminste werkzaam verbonden is met de tweede condensator waarbij de tijdsgemiddelde spanning over de eerste condensator tenminste 10% lager is dan de tijdsgemiddelde spanning over de tweede condensator en waarbij de eerste belasting tenminste uit een microprocessor en 20 / of een microcontroller en / of een microcomputer en / of een oscillator bestaat. Verder wordt onderhavige vinding gekenmerkt door tenminste een schakelende voeding die tenminste uit de eerste belasting bestaat en die tenminste in eerste instantie wordt opgestart en van energie voorzien door tenminste enige elektrische energie afkomstig van de eerste condensator. Tot slot wordt onderhavige vinding gekenmerkt door een 25 scheidingstransformator in de schakelende voeding die is uitgerust met een extra secundaire wikkeling en die, na opstart van de schakelende voeding met enige energie afkomstig van de eerste condensator, de voeding van de eerste belasting ovemeemt. Hierdoor is de technologie volgens onderhavige vinding uitermate geschikt voor toepassing in apparatuur ter behandeling van elektrisch geleidende fluidums zoals water.The present invention relates to a method and device for the start-up of a microprocessor in general and a microcontroller and / or microcomputer and / or oscillator in particular characterized by at least an alternating voltage-supplying first supply source, at least first rectifying means for the supply by the first supply source to supply the alternating voltage supplied at least one first active component from the group of DIACs, thyristors, TRIACs, UJTs which is actively connected to the rectified alternating voltage, at least one electronic component which is connected to the first active component 10 and which triggers and switches on the first active component at least one first capacitor operatively connected to the active component which is charged during the period that the active component is switched on, at least second rectifying means connected in series with the first rectifying means and at least one second capacitor which is operatively connected to the second rectifying means, a first load that is at least operatively connected to the first capacitor and a second load that is at least operatively connected to the second capacitor with the time-average voltage across the first capacitor being at least 10% lower than the time-average voltage across the second capacitor and wherein the first load consists at least of a microprocessor and / or a microcontroller and / or a microcomputer and / or an oscillator. Furthermore, the present invention is characterized by at least one switching power supply consisting of at least the first load and which is started up at least initially and supplied with energy by at least some electrical energy from the first capacitor. Finally, the present invention is characterized by a isolating transformer in the switching power supply which is equipped with an additional secondary winding and which, after starting up the switching power supply with some energy from the first capacitor, takes over the power supply of the first load. This makes the technology according to the present invention extremely suitable for use in equipment for treating electrically conductive fluids such as water.

3030

Inleidingpreface

In de electrotechniek bestaat vaak de behoefte om tegelijkertijd een hoge spanning ter beschikking te hebben en een gestabiliseerde laagspanning. Deze behoefte vloeit voort uit het feit dat een groot aantal ICs, waaronder microcontrollers maar niet daartoe beperkt, 35 gevoed dient te worden met een laagspanning van 5 Volt. Het is echter ongewenst om de 5 Volt voorziening te realiseren door gebruik te maken van een 50 Hz transformator aangezien deze een relatief hoge kostprijs heeft en relatief veel plaats inneemt op een 1038158 2 PCB. Het toepassen van twee weerstanden als spanningsbrug om op deze wijze een gelijkspanning van 5 Volt te verkrijgen is niet acceptabel vanwege de grote hoeveelheid elektrische energie die in de grootste weerstand van de spanningsdeler wordt omgezet in warmte. Aangezien de 50 Hz trafo die volgens stand der techniek wordt toegepast voor het 5 voeden van ICs, waaronder microcontrollers, tevens dienst doet als scheidingstransformator tussen het lichtnet en de laagspanningsvoeding van het IC en / of de microcontroller ligt het weglaten van de 50 Hz laagspanningstransformator volgens stand der techniek niet voor de hand. In geval de voeding van de microcontroller en / of ICs niet galvanisch gescheiden is van het openbaar electriciteitsnet, is het noodzakelijk om de 10 hoogspanningsvoeding galvanisch gescheiden te houden van de microcontroller en / of de ICs. Een dergelijke galvanische scheiding van een hoogspanningsvoeding is met name belangrijk indien de voeding wordt toegepast in een omgeving waar zich geleidende vloeistoffen zoals water bevinden. Dit betekent dat elektrische voedingen voor het behandelen en / of desinfecteren van water aan zeer hoge veiligheidseisen moeten 15 voldoen.In electrical engineering there is often a need to have a high voltage and a stabilized low voltage at the same time. This need arises from the fact that a large number of ICs, including but not limited to microcontrollers, must be supplied with a low voltage of 5 Volts. However, it is undesirable to realize the 5 Volt facility by using a 50 Hz transformer since it has a relatively high cost price and takes up relatively much space on a 1038158 2 PCB. The use of two resistors as a voltage bridge to obtain a DC voltage of 5 volts in this way is not acceptable because of the large amount of electrical energy that is converted into heat in the largest resistor of the voltage divider. Since the 50 Hz transformer used according to the prior art for supplying ICs, including microcontrollers, also serves as a separation transformer between the mains and the low-voltage supply of the IC and / or the microcontroller, the omission of the 50 Hz low-voltage transformer according to state of the art is not obvious. In case the power supply of the microcontroller and / or ICs is not galvanically isolated from the public electricity grid, it is necessary to keep the high voltage power supply galvanically isolated from the microcontroller and / or the ICs. Such a galvanic separation of a high-voltage power supply is particularly important if the power supply is used in an environment where conductive liquids such as water are present. This means that electrical power supplies for treating and / or disinfecting water must meet very high safety requirements.

Onderhavige vinding betreft een nieuwe type elektronische schakeling waarmee het mogelijk is om op efficiënte wijze een galvanisch van het openbaar elektriciteitsnet gescheiden hoogspanning, een eerste laagspanning en een tweede laagspanning te verkrijgen. Met de technologie volgens onderhavige vinding is het aanzienlijk goedkoper 20 om via het openbaar elektriciteitsnet ICs waaronder microcontrollers aan te sturen dan volgens stand der techniek mogelijk is. Daarnaast is het met de technologie volgens onderhavige vinding mogelijk om betrouwbaar, veilig en tegen een lage kostprijs schakelende voedingen te realiseren. Een belangrijk voordeel van schakelende voedingen volgens de techniek van onderhavige vinding ten opzichte van stand der techniek is dat de 25 schakelende voedingen volgens de techniek van onderhavige vinding automatisch uitschakelen indien de schakelende voeding wordt overbelast. Verder hebben schakelende voedingen volgens de technologie van onderhavige vinding geen feedback loop nodig.The present invention relates to a new type of electronic circuit with which it is possible to efficiently obtain a galvanically separated high voltage from the public electricity network, a first low voltage and a second low voltage. With the technology according to the present invention it is considerably cheaper to control ICs, including microcontrollers, via the public electricity network than is possible according to the prior art. In addition, it is possible with the technology according to the present invention to realize switching power supplies reliably, safely and at a low cost. An important advantage of switching power supplies according to the technique of the present invention over prior art is that the switching power supplies according to the technique of the present invention switch off automatically if the switching power supply is overloaded. Furthermore, switching power supplies according to the technology of the present invention do not require a feedback loop.

De schakelende voedingen volgens de technologie van onderhavige vinding zijn algemeen inzetbaar en bijzonder geschikt als bouwsteen voor apparatuur voor behandeling en / of 30 desinfectie van water.The switching power supplies according to the technology of the present invention are generally usable and particularly suitable as a building block for equipment for treatment and / or disinfection of water.

Beschrijving van de technologie volgens onderhavige vindingDescription of the technology according to the present invention

Volgens een eerste aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit een wisselspanning leverende eerste voedingsbron. Deze voedingsbron kan een generator zijn, 35 het publieke elektriciteitsnet of elke andere wisselspanningsbron.According to a first aspect, the technology according to the present invention consists of an alternating voltage supply first supply source. This power source can be a generator, the public electricity grid or any other alternating voltage source.

Volgens een tweede aspect bestaat onderhavige vinding uit tenminste gelijkrichtende middelen om de door de eerste voedingsbron geleverde wisselspanning gelijk te richten.According to a second aspect, the present invention consists of at least rectifying means for rectifying the alternating voltage supplied by the first supply source.

33

De gelijkrichtende middelen bestaan bij voorkeur uit een diodebrug of een enkele diode of een vacuumbuis met diodefunctie.The rectifying means preferably consist of a diode bridge or a single diode or a vacuum tube with diode function.

Volgens een derde aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit tenminste een met de gelijkgerichte wisselspanning werkzaam verbonden eerste actieve 5 component uit de groep van DIACs, thyristors, TRIACs, UJTs. De eerste actieve component heeft als functie om gelijkgerichte wisselspanning slechts op gezette tijden werkzaam te verbinden met de eerste condensator en / of de eerste belasting. De eerste actieve component doet dus dienst als schakelaar en draagt zorg voor het, middels een instelbare dutycycle, opladen van de eerste condensator en / of het voorzien van de eerste 10 belasting met elektrische energie. Kort gezegd heeft het grote voordelen om de eerste condensator slechts gedurende korte tijdsintervallen werkzaam te verbinden met de gelijkgerichte wisselspanning. De lengte van de tijdsintervallen waarin de eerste condensator werkzaam verbonden is met de wisselende gelijkspanning worden zo kort gekozen dat er net voldoende elektrische energie naar de condensator en / of de eerste 15 belasting wordt getransporteerd om de eerste belasting naar behoren te laten functioneren. Deze methode heeft als voordeel dat het mogelijk is om een eerste belasting te voeden met een tijdsgemiddelde gelijkspanning die aanzienlijk lager is dan de tijdsgemiddelde gelijkspanning afkomstig van de gelijkgerichte wisselspanning die door de eerste voedingsbron en de daarmee werkzaam verbonden gelijkrichtende middelen worden 20 geleverd zonder dat dit gepaard gaat met grote warmte-ontwikkeling in een vermogensweerstand die in serie is geschakeld met de eerste belasting.According to a third aspect, the technology according to the present invention consists of at least one first active component operatively connected to the rectified alternating voltage from the group of DIACs, thyristors, TRIACs, UJTs. The first active component has the function of effectively connecting rectified alternating current only at set times with the first capacitor and / or the first load. The first active component thus serves as a switch and ensures, by means of an adjustable duty cycle, charging of the first capacitor and / or providing the first load with electrical energy. In short, it has great advantages to only effectively connect the first capacitor to the rectified alternating voltage for short time intervals. The length of the time intervals in which the first capacitor is operatively connected to the alternating direct voltage are chosen so short that just enough electrical energy is transported to the capacitor and / or the first load for the first load to function properly. This method has the advantage that it is possible to supply a first load with a time-averaged DC voltage that is considerably lower than the time-averaged DC voltage from the rectified alternating voltage supplied by the first supply source and the rectifying means operatively connected thereto, without this is accompanied by high heat development in a power resistor connected in series with the first load.

Volgens een vierde aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit middelen om de eerste actieve component uit de groep van DIACs, thyristors, TRIACs, UJTs gedurende de gewenste tijdsintervallen in te schakelen en uit te schakelen zodat een 25 dutycycle wordt verkregen waarmee de eerste condensator met een hoog elektrisch rendemant wordt opgeladen en / of de eerste belasting van elektrische energie wordt voorzien. Dergelijke middelen bestaan bij voorkeur uit een serieschakeling van een weerstand en een condensator of uit een triggerschakeling die is opgebouwd rondom een microprocessor en / of microcontroller en / of computer en / of oscillator. Hierbij heeft de 30 toepassing van een microcontroller de voorkeur boven de andere triggerschakelingen aangezien met een microcontroller de dutycycle en daarmee de energie-efficiency en warmte-ontwikkeling softwarematig kan worden ingesteld.In a fourth aspect, the technology according to the present invention consists of means for switching on and off the first active component from the group of DIACs, thyristors, TRIACs, UJTs during the desired time intervals so that a duty cycle is obtained with which the first capacitor with a high electrical efficiency is charged and / or the first load is supplied with electrical energy. Such means preferably consist of a series connection of a resistor and a capacitor or of a trigger circuit which is built around a microprocessor and / or microcontroller and / or computer and / or oscillator. The use of a microcontroller is herein preferable to the other trigger circuits since with a microcontroller the duty cycle and thus the energy efficiency and heat development can be set by software.

Volgens een vijfde aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit tweede gelijkrichtende middelen, bij voorkeur tenminste een diode, die in serie zijn geschakeld met 35 de eerste gelijkrichtende middelen en tenminste een tweede condensator die werkzaam is verbonden met de tweede gelijkrichtende middelen en tenminste een tweede belasting die tenminste werkzaam verbonden is met de tweede condensator waarbij de tijdsgemiddelde 4 spanning over de eerste condensator tenminste 10% lager is dan de tijdsgemiddelde spanning over de tweede condensator. Het is de vakman duidelijk dat door toepassing van de tweede gelijkrichtende middelen de tweede condensator geen afvlakkende eigenschappen heeft voor de wisselende gelijkspanning die door de eerste actieve 5 componenten) uit de groep van DIACs, thyristors, TRIACs, UJTs wordt ondervonden. Hierdoor is het mogelijk om de eerste aktieve componenten met behulp van de wisselende gelijkspanning te triggeren en de dutycycle waarmee de wisselende gelijkspanning werkzaam wordt verbonden met de eerste condensator op een gewenste waarde af te stemmen.According to a fifth aspect, the technology according to the present invention consists of second rectifying means, preferably at least one diode, connected in series with the first rectifying means and at least a second capacitor which is operatively connected to the second rectifying means and at least a second load at least operatively connected to the second capacitor wherein the time-averaged 4 voltage across the first capacitor is at least 10% lower than the time-averaged voltage across the second capacitor. It is clear to the skilled person that by using the second rectifying means the second capacitor has no flattening properties for the alternating direct voltage encountered by the first active components from the group of DIACs, thyristors, TRIACs, UJTs. This makes it possible to trigger the first active components with the aid of the alternating direct voltage and to adjust the duty cycle with which the alternating direct voltage is effectively connected to the first capacitor to a desired value.

10 Volgens een zesde aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit middelen om de eerste condensator te beschermen tegen een te hoge spanning i.e., tegen een spanning die hoger is dan de maximale spanning waarvoor de eerste condensator is ontworpen. Een niet limiterend voorbeeld van middelen om de eerste condensator te beschermen tegen een spanning die hoger is dan deze maximale spanning waarvoor de 15 eerste condensator is ontworpen, is een zenerdiode die parallel aan de eerste condensator wordt geschakeld.According to a sixth aspect, the technology according to the present invention consists of means for protecting the first capacitor against too high a voltage, i.e., against a voltage that is higher than the maximum voltage for which the first capacitor is designed. A non-limiting example of means for protecting the first capacitor from a voltage higher than this maximum voltage for which the first capacitor is designed is a zener diode that is connected in parallel with the first capacitor.

Volgens een zevende aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit tenminste een schakelende voeding die tenminste uit de eerste belasting bestaat en die tenminste in eerste instantie wordt opgestart en van energie voorzien door tenminste enige 20 elektrische energie afkomstig van de eerste condensator. Zoals eerder opgemerkt is de eerste belasting in de schakelende voeding bij voorkeur een microprocessor en / of een microcontroller en / of een computer en / of een oscillator. Nog meer bij voorkeur wordt de eerste belasting toegepast om de schakelende voeding op te starten i.e., om de schakelende aktieve componenten van de schakelende voeding, hetgeen meestal power 25 FETs zijn, aan te sturen. Het meest bij voorkeur stuurt de eerste belasting power FETs aan die in de configuratie van een push pull versterker zijn geschakeld en die alternerend een helft van de primaire spoel van een transformator, verderop de eerste schakelende voedingstransformator genoemd, werkzaam verbinden met een gelijkstroombron. De secundaire spoel van de condensator levert hierdoor een wisselspanning. De frequentie 30 van de wisselspanning die door de secundaire spoel van de transformator wordt geleverd wordt bepaald door de frequentie waarmee de eerste belasting de power FETs aanstuurt. Volgens een achtste aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit middelen om de eerste belasting i.e., de aansturing van de schakelende voeding, van elektrische energie te voorzien zodra de eerste belasting de schakelende voeding heeft 35 opgestart. Kort gezegd zorgt de eerste belasting in dit geval voor het in werking stellen van de schakelende voeding waarna een deel van de door de schakelende voeding geproduceerde elektrische energie wordt aangewend om de aansturende taak van de 5 eerste belasting over te nemen. De middelen om de eerste belasting i.e., de aansturing van de schakelende voeding, van elektrische energie te voorzien zodra de eerste belasting de schakelende voeding heeft opgestart worden verderop kortweg permanente aansturingsmiddelen genoemd. Bij voorkeur zijn de permanente aansturingsmiddelen 5 afkomstig van een extra secundaire spoel die onderdeel uitmaakt van de eerste schakelende voedingstransformator. Deze extra secundaire spoel heeft precies zoveel windingen als noodzakelijk zijn om de spanning te leveren waarop de eerste belasting functioneert. Hierdoor is de aansturing zeer efficient. Bij voorkeur wordt de door de secundaire spoel geleverde wisselspanning gelijkgericht door een diode en / of diodebrug 10 en afgevlakt door een derde condensator. Nog meer bij voorkeur wordt tussen de derde condensator en de eerste belasting een diode geschakeld. Het meest bij voorkeur wordt aanvullend hierop ook nog een diode geschakeld tussen de eerste condensator en de eerste belasting. Hierdoor is gewaarborgd dat de middelen ter opstart van de voeding en de permanente aansturingsmiddelen elkaar niet nadelig beïnvloeden. Het is de vakman 15 duidelijk dat door slimme schakeling van dioden het ook mogelijk is om de eerste en de derde condensator te vervangen dooreen enkele condensator.According to a seventh aspect, the technology according to the present invention consists of at least one switching power supply consisting of at least the first load and which is started up at least initially and supplied with energy by at least some electrical energy from the first capacitor. As previously noted, the first load in the switching power supply is preferably a microprocessor and / or a microcontroller and / or a computer and / or an oscillator. Even more preferably, the first load is applied to start the switching power supply, i.e., to control the switching active components of the switching power supply, which are usually power FETs. Most preferably, the first load drives FETs which are connected in the configuration of a push pull amplifier and which alternately connect one half of the primary coil of a transformer, later called the first switching power supply transformer, to a direct current source. The secondary coil of the capacitor therefore supplies an alternating voltage. The frequency of the alternating voltage supplied by the secondary coil of the transformer is determined by the frequency with which the first load drives the power FETs. According to an eighth aspect, the technology according to the present invention consists of means for supplying the first load, i.e. the control of the switching power supply, with electrical energy as soon as the first load has started the switching power supply. In short, in this case the first load causes the switching power supply to operate, after which part of the electrical energy produced by the switching power supply is used to take over the driving task of the first load. The means for supplying the first load, i.e. the control of the switching power supply, with electrical energy as soon as the first load has started the switching power supply are referred to below as permanent control means. The permanent control means 5 preferably originate from an additional secondary coil which forms part of the first switching power supply transformer. This extra secondary coil has just as many turns as necessary to deliver the voltage at which the first load functions. This makes the control very efficient. Preferably, the alternating voltage supplied by the secondary coil is rectified by a diode and / or diode bridge 10 and smoothed by a third capacitor. Even more preferably, a diode is connected between the third capacitor and the first load. In addition, a diode is most preferably also connected between the first capacitor and the first load. This ensures that the means for starting up the power supply and the permanent control means do not adversely affect each other. It is clear to the person skilled in the art that through smart switching of diodes it is also possible to replace the first and the third capacitor by a single capacitor.

Volgens een negende aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit een beveiliging die de schakelende voeding tegen overbelasting beschermd.According to a ninth aspect, the technology according to the present invention consists of a protection that protects the switching power supply against overload.

Deze beveiliging bestaat uit tenminste een en bij voorkeur meer dan een van de volgende 20 beveiligingselementen: • Een zodanig ontworpen eerste schakelende voedingstransformator dat de spanning van de extra secundaire spoel, die de spanning levert waarop de permanente aansturingsmiddelen werken, inzakt wanneer de eerste schakelende voedingstransformator wordt overbelast. Het gevolg is dat de microprocessor en / of 25 microcontroller en / of oscillator niet meer van voldoende elektrische energie wordt voorzien om de schakelende voeding aan te sturen. Hierdoor valt de schakelende voeding uit. Parameters om de eerste schakelende voedingstransformator zodanig te ontwerpen dat de spanning van de secundaire spoelen inzakt bij overbelasting zijn: spleetgrootte in de toegepaste ferrietkem, verzadiging van fenietkem, 30 toegepaste frequentie en dutycycle waarmee de eerste schakelende voedingstransformator wordt aangestuurd, aantal windingen van primaire spoel en de secundaire spoel op de transformator.This protection consists of at least one and preferably more than one of the following protection elements: • A first switching power supply transformer designed in such a way that the voltage of the additional secondary coil, which supplies the voltage on which the permanent control means operate, collapses when the first switching power supply transformer being overloaded. The result is that the microprocessor and / or microcontroller and / or oscillator is no longer supplied with sufficient electrical energy to control the switching power supply. This causes the switching power supply to fail. Parameters for designing the first switching power supply transformer such that the voltage of the secondary coils collapse in the event of overload are: gap size in the applied ferrite core, saturation of the core, applied frequency and duty cycle with which the first switching power supply transformer is controlled, number of turns of primary coil and the secondary coil on the transformer.

• Een stroomspoel in serie met de primaire winding van de eerste schakelende voedingstransformator, bij voorkeur gevolgd door een gelijkrichter en een 35 condensator ter verkrijging van een afgevlakte gelijkspanning die een maat is voor de stroom die door de primaire wikkeling van de eerste schakelende voedingstransformator loopt, een analoog naar digitaalconverter die bij voorkeur 6 werkzaam verbonden is met een microprocessor en / of een microcontroller en / of een computer of die onderdeel uitmaakt van een microprocessor en / of microcontroller en / of een computer, software die het aan de analoog naar digitaalconverter toegevoerde signaal automatisch interpreteerd en de dutycyle van 5 het door het geheel van permanente aansturingsmiddelen en de eerste belasting geproduceerde signaal zodanig bijstelt dat de maximaal acceptabele tijdsgemiddelde stroom niet wordt overschreden.A current coil in series with the primary winding of the first switching power supply transformer, preferably followed by a rectifier and a capacitor to obtain a smoothed DC voltage which is a measure of the current flowing through the primary winding of the first switching power supply transformer, an analog-to-digital converter which is preferably operatively connected to a microprocessor and / or a microcontroller and / or a computer or which forms part of a microprocessor and / or microcontroller and / or a computer, software that supplies it to the analog-to-digital converter automatically interpret the signal and adjust the duty cycle of the signal produced by the set of permanent control means and the first load such that the maximum acceptable time-averaged current is not exceeded.

• Een stroomspoel in serie met een secundaire winding van de eerste schakelende voedingstransformator, bij voorkeur gevolgd door een gelijkrichter en een 10 condensator ter verkrijging van een afgevlakte gelijkspanning die een maat is voor de stroom die door de betreffende secundaire wikkeling van de eerste schakelende voedingstransformator loopt, een analoog naar digitaalconverter die bij voorkeur werkzaam verbonden is met een microprocessor en / of een microcontroller en / of een computer of die onderdeel uitmaakt van een microprocessor en / of 15 microcontroller en / of een computer, software die het aan de analoog naar digitaalconverter toegevoerde signaal automatisch interpreteerd en de dutycyle van het door het geheel van permanente aansturingsmiddelen en de eerste belasting geproduceerde signaal zodanig bijstelt dat de maximaal acceptabele tijdsgemiddelde stroom niet wordt overschreden.A current coil in series with a secondary winding of the first switching power supply transformer, preferably followed by a rectifier and a capacitor to obtain a smoothed DC voltage which is a measure of the current flowing through the relevant secondary winding of the first switching power supply transformer , an analog-to-digital converter that is preferably operatively connected to a microprocessor and / or a microcontroller and / or a computer or that forms part of a microprocessor and / or microcontroller and / or a computer, software that connects it to the analog-to-digital converter signal applied automatically and adjusts the duty cycle of the signal produced by the set of permanent control means and the first load such that the maximum acceptable time-averaged current is not exceeded.

20 · Een zekering in enig elektrisch circuit van de schakelende voeding of in het circuit van enige belasting die op de schakelende voeding is aangesloten waarbij deze zekering in geval van kortsluiting of een vastgestelde te hoge stroom versneld wordt doorgebrand onder gebruikmaking van een SCR (silicon controlled rectifier zoals bijvoorbeeld een thyristor of triac). Kort gezegd functioneert deze versneld 25 doorbrandende zekering als volgt: indien een beveiligingscircuit een te hoge stroom en / of kortsluiting constateert, wordt de SCR, die bij voorkeur werkzaam verbonden is met de plus en de min van de voeding, geactiveerd. Het gevolg hiervan is dat kortstondig een zeer grote stroom door de SCR loopt. De zekering die in het beveiligingscircuit is aangebracht is zodanig gepositioneerd dat de stroom door de 30 SCR ook door deze zekering loopt. Het gevolg hiervan is dat de zekering zeer snel doorbrandt zodra de SCR wordt geactiveerd.· A fuse in any electrical circuit of the switching power supply or in the circuit of any load connected to the switching power supply whereby this fuse is accelerated by a SCR (silicon controlled) in case of a short circuit or a determined too high current rectifier such as a thyristor or triac). In short, this accelerated-blown fuse functions as follows: if a protection circuit detects too high a current and / or short-circuit, the SCR, which is preferably operatively connected to the plus and minus of the power supply, is activated. The consequence of this is that a very large current flows through the SCR for a short time. The fuse provided in the protection circuit is positioned such that the current through the SCR also passes through this fuse. The consequence of this is that the fuse blows very quickly as soon as the SCR is activated.

Nu de kenmerken van de technologie volgens onderhavige vinding zijn uiteengezet, volgen 2 voorbeelden die de technologie volgens onderhavige vinding nader toelichten.Now that the characteristics of the technology according to the present invention have been set out, 2 examples follow that further explain the technology according to the present invention.

Opgemerkt wordt dat de technologie volgens onderhavige vinding talloze 35 uitvoeringsvormen kent en dat de voorbeelden als niet limiterende voorbeelden ter verdere toelichting van de technologie volgens onderhavige vinding worden genoemd.It is noted that the technology according to the present invention has numerous embodiments and that the examples are cited as non-limiting examples for further explanation of the technology according to the present invention.

77

Voorbeeld 1Example 1

Bij dit voorbeeld dient de schakeling in figuur 1 ter nadere toelichting van de technologie volgens onderhavige vinding. Een wisselspanning wordt gelijkgericht met diodebrug DB. Hierdoor ontstaat een wisselende gelijkspanning die, zoals in figuur 1 duidelijk zichtbaar is, 5 niet wordt afgevlakt middels een condensator. Deze wisselende gelijkspanning is via weerstand R2 werkzaam verbonden met zenerdiode D2. Transistor T1 wordt aangestuurd middels een stroom door R3 en R2 zolang de spanning over regeltransistor TR kleiner is dan de spanning over de zenerdiode D2. Als gevolg hiervan is de thyristor D1 in geleiding gedurende deze periode. Zodra de spanning over de regelstransistor TR groter dreigt te 10 worden dan de spanning over de zenerdiode, wordt transistor T1 gesperd met als gevolg dat de thyristor D1 wordt gesperd en condensator C1 niet meer wordt bijgeladen. Het nettoresultaat is dat de tijdsgemiddelde spanningval over transistor TR ongeveer gelijk is aan de spanning over zenerdiode D2. Door de spanning op punt P te regelen door gebruikmaking van een spanningsregelaar, bijvoorbeeld een schakeling gebaseerd op een 15 regelaar van het type LM317 of door gebruikmaking van een spanningsregelaar die middels een microcontroller en / of microprocessor wordt aangestuurd kan de spanning op punt A nauwkeurig worden ingesteld. Een essentieel voordeel dat toepassing van de schakeling in figuur 1 met zich meebrengt boven andere schakelingen is dat de laagspanning op punt A wordt verkregen zonder gebruikmaking van een 20 belastingsweerstand. In feite wordt de laagspanning ingesteld door automatisch de juiste dutycycle te laten ontstaan waarmee thyristor D1 in geleiding is om condensator C1 op te laden. Omdat nauwelijks elektrische energie wordt gedissipeerd in warmte wanneer D1 spert, is de schakeling in figuur 1 een efficiënte oplossing om uit een hoge wisselende gelijkspanning een lagere afgevlakte gelijkspanning te verkrijgen. Het voorbeeld in figuur 1 25 is een van de vele mogelijke configuraties waarmee uit een hoge wisselende gelijkspanning een gestabiliseerde laagspanning kan worden verkregen. De technologie volgens onderhavige vinding behelst het voeden van een microprocessor en / of een microcontroller en / of een oscillator door deze op de uit een hoge wisselende gelijkspanning verkregen laagspanning aan te sluiten. In het niet limiterende voorbeeld in 30 figuur 1 wordt de microprocessor en / of microcontroller en / of oscillator aangesloten op punt A. Desgewenst wordt de microprocessor en / of microcontroller en / of oscillator niet direct op punt A aangesloten maar wordt gebruik gemaakt van een tweede laagspanningsstabilisator die de laagspanning op punt A verder verlaagt naar een spanning waarop de microprocessor en / of microcontroller en / of oscillator werkt, zoals bijvoorbeeld 35 een spanning van 5.0 Volt in het geval dat de microcontroller van het type PIC16F88 is. Het kan namelijk bijzonder voordelig zijn om de spanning in punt A in te stellen op een waarde die hoger is dan 5.0 Volt. Voor de spanning in punt A wordt bij voorkeur een waarde van 8 circa 24 Volt (tussen 10 Volt en 30 Volt) gekozen. Door deze spanning vervolgens middels toepassing van een tweede spanningsregelaar verder te verlagen naar bijvoorbeeld 5 Volt worden 2 laagspanningen verkregen. De eerste en laagste laagspanning kan hierbij worden aangewend ter aansturing van een microprocessor en / of microcontroller terwijl de 5 tweede en minder lage laagspanning kan worden aangewend om een transistor en / of FET die wordt aangestuurd door de microprocessor en / of microcontroller van elektrische energie te voorzien. Bij voorkeur stuurt de microprocessor en / of microcontroller de transistor en / of FET rechtstreeks of in serie met een weerstand op de basis en / of de gate aan. De tweede minder lage laagspanning wordt werkzaam verbonden met optioneel 10 een weerstand, de collector en emitter van een transistor en / of optioneel een weerstand, de drain en de source van een FET. Op deze wijze wordt dankzij toepassing van de transistor en / of FET een aansturing verkregen voor een relais en / of een vermogenstransistor en / of een vermogens FET. Het is de vakman bekend dat rechtstreekste aansturing van een relais, een vermogenstransistor en / of een vermogens 15 FET door de microcontroller en / of de microprocessor veelal niet mogelijk is aangezien de stroom die een I/O uitgang van een microcontroller en / of microprocessor kan leveren begrensd is evenals de spanning die een microcontroller en / of microprocessor kan leveren. Het is de vakman eveneens bekend dat een vermogens FET bij voorkeur wordt aangestuurd met een spanning die hoger is dan 5 Volt, i.e., met een spanning die bij 20 voorkeur tussen 8 Volt en 20 Volt ligt.In this example, the circuit in Figure 1 serves to further explain the technology according to the present invention. An alternating voltage is rectified with diode bridge DB. This results in a varying direct voltage which, as is clearly visible in Figure 1, is not smoothed by means of a capacitor. This alternating direct voltage is effectively connected via resistor R2 to zener diode D2. Transistor T1 is driven by a current through R3 and R2 as long as the voltage across control transistor TR is smaller than the voltage across zener diode D2. As a result, the thyristor D1 is conducting during this period. As soon as the voltage across the control transistor TR threatens to become larger than the voltage across the zener diode, transistor T1 is cut off with the result that the thyristor D1 is cut off and capacitor C1 is no longer charged. The net result is that the time-average voltage drop across transistor TR is approximately equal to the voltage across zener diode D2. By controlling the voltage at point P by using a voltage controller, for example a circuit based on a controller of the type LM317 or by using a voltage controller that is controlled by means of a microcontroller and / or microprocessor, the voltage at point A can be accurately set. An essential advantage that application of the circuit in Figure 1 entails over other circuits is that the low voltage at point A is obtained without using a load resistor. In fact, the low voltage is set by automatically creating the correct duty cycle with which thyristor D1 conducts to charge capacitor C1. Since hardly any electrical energy is dissipated in heat when D1 is switched off, the circuit in Figure 1 is an efficient solution for obtaining a lower flattened direct voltage from a high alternating direct voltage. The example in Figure 1 is one of the many possible configurations with which a stabilized low voltage can be obtained from a high alternating direct voltage. The technology according to the present invention involves feeding a microprocessor and / or a microcontroller and / or an oscillator by connecting it to the low voltage obtained from a high alternating direct voltage. In the non-limiting example in figure 1, the microprocessor and / or microcontroller and / or oscillator is connected to point A. If desired, the microprocessor and / or microcontroller and / or oscillator is not directly connected to point A, but use is made of a second low voltage stabilizer which further lowers the low voltage at point A to a voltage on which the microprocessor and / or microcontroller and / or oscillator operates, such as, for example, a voltage of 5.0 Volts in the case that the microcontroller is of the PIC16F88 type. Namely, it can be particularly advantageous to set the voltage in point A to a value that is higher than 5.0 Volts. For the voltage in point A, a value of 8 approximately 24 Volts (between 10 Volts and 30 Volts) is preferably chosen. By subsequently lowering this voltage to 5 Volt by using a second voltage regulator, 2 low voltages are obtained. The first and lowest low voltage can be used to control a microprocessor and / or microcontroller while the second and less low low voltage can be used to power a transistor and / or FET that is driven by the microprocessor and / or microcontroller of electrical energy. to provide. The microprocessor and / or microcontroller preferably drives the transistor and / or FET directly or in series with a resistor on the base and / or the gate. The second less low low voltage is operatively connected to optionally a resistor, the collector and emitter of a transistor and / or optionally a resistor, the drain and the source of a FET. In this way, thanks to the use of the transistor and / or FET, a control is obtained for a relay and / or a power transistor and / or a power FET. It is known to the person skilled in the art that direct control of a relay, a power transistor and / or a power FET by the microcontroller and / or the microprocessor is often not possible since the current which can be an I / O output of a microcontroller and / or microprocessor supply is limited as well as the voltage that a microcontroller and / or microprocessor can supply. It is also known to those skilled in the art that a power FET is preferably driven with a voltage higher than 5 volts, i.e. with a voltage that is preferably between 8 volts and 20 volts.

De microcontroller en / of microprocessor wordt volgens de technologie van onderhavige vinding aangewend als aansturing van een schakelende voeding. Hiertoe schakelt de microcontroller en / of microprocessor alternerend bij voorkeur 2 NPN transistors aan en uit door de basis van de transistors met de uitgang van de microcontroller en / of 25 microprocessor te verbinden. De emitter van de transistors is met de massa verbonden en de collectors middels collectorweerstanden met de plus van de tweede en minder lage laagspanning. Door de elk van de collectors van de NPN transistors rechtstreeks of middels condensator en / of weerstand en / of spanningsdeler werkzaam te verbinden met een vermogenstransistor of een vermogens FET, kunnen deze vermogenstransistors of 30 vermogens FETs softwarematig middels de microcontroller worden aangestuurd. Kort gezegd worden de FETs of vermogenstransistors van de vermogensversterker middels de software in de microcontroller en / of microprocessor alternerend in- en uitgeschakeld. Door nu de FETs of vermogenstransistors werkzaam te verbinden met een transformator met middenaftakking door de middenaftakking werkzaam te verbinden met de plus van de 35 gelijkgerichte en eventueel afgevlakte hoogspanning en de FETs of vermogenstransistors elk met een spoeluiteinde en de massa te verbinden, wordt een softwarematig programmeerbare schakelende voeding volgens het push pull principe verkregen. De 9 transformator met middenaftakking is bij voorkeur een transformator met ferrietkem geschikt voor frequenties in het gebied van 1 kHz tot 1 GHz. Nog meer bij voorkeur is de transformator met ferrietkem geschikt voor frequenties in het gebied van 20 kHz tot 100 kHz. Volgens de technologie van onderhavige vinding wordt een secundaire spoel 5 aangewend om een vermogensbelasting van elektrische energie te voorzien. Tenminste een tweede secundaire spoel, die galvanisch gescheiden is van alle andere spoelen op de transformator wordt desgewenst aangewend om de functie van het opstartcircuit over te nemen zodra de schakelende voeding werkt.According to the technology of the present invention, the microcontroller and / or microprocessor is used to control a switching power supply. For this purpose the microcontroller and / or microprocessor alternately switches 2 NPN transistors on and off by connecting the base of the transistors to the output of the microcontroller and / or microprocessor. The emitter of the transistors is connected to the ground and the collectors to the plus of the second and less low low voltage through collector resistors. By effectively connecting each of the collectors of the NPN transistors directly or by means of a capacitor and / or resistor and / or voltage divider to a power transistor or a power FET, these power transistors or power FETs can be controlled by software via the microcontroller. In short, the FETs or power transistors of the power amplifier are alternately switched on and off via the software in the microcontroller and / or microprocessor. By now effectively connecting the FETs or power transistors to a transformer with center tap by effectively connecting the center tap to the plus of the rectified and possibly flattened high voltage and connecting the FETs or power transistors each with a coil end and the ground, a software programmable Switching power supply according to the push pull principle. The 9 transformer with center tap is preferably a transformer with a ferrite core suitable for frequencies in the range of 1 kHz to 1 GHz. Even more preferably, the ferrite core transformer is suitable for frequencies in the range of 20 kHz to 100 kHz. According to the technology of the present invention, a secondary coil 5 is used to provide a power load with electrical energy. At least a second secondary coil, which is galvanically isolated from all other coils on the transformer, is used if desired to take over the function of the start-up circuit as soon as the switching power supply operates.

Voorbeeld 2 10 Bij dit voorbeeld dient de schakeling in figuur 2 ter nadere toelichting van de technologie volgens onderhavige vinding. Een wisselspanning wordt gelijkgericht met diodebrug DB. Hierdoor ontstaat een wisselende gelijkspanning die, zoals in figuur 2 duidelijk zichtbaar is, in eerste instantie niet wordt afgevlakt middels een condensator. Thyristor D1 is werkzaam verbonden met de wisselende gelijkspanning en de gate van de thyristor is werkzaam 15 verbonden met een serieschakeling van tenminste een weerstand R1 en een condensator C1. De kathode van de thyristor is werkzaam verbonden met weerstand R2, zenerdiode D2 en buffercondensator C2. De werking van de schakeling in figuur 2 is als volgt:Example 2 In this example the circuit in figure 2 serves to further explain the technology according to the present invention. An alternating voltage is rectified with diode bridge DB. This results in a varying direct voltage which, as is clearly visible in Figure 2, is initially not flattened by means of a capacitor. Thyristor D1 is operatively connected to the alternating direct voltage and the gate of the thyristor is operatively connected to a series connection of at least one resistor R1 and a capacitor C1. The cathode of the thyristor is operatively connected to resistor R2, zener diode D2 and buffer capacitor C2. The operation of the circuit in Figure 2 is as follows:

Condensator R1 en C1 worden opgeladen door de wisselende gelijkspanning. Zodra de spanning over condensator C1 een grenswaarde overschrijdt gaat thyristor D1 in geleiding. 20 De thyristor blijft dan in geleiding tot de wisselende gelijkspanning over de kathode en anode van D1 beneden de grenswaarde komt waarbij D1 in geleiding kan blijven. Vanaf dat moment spert de thyristor tot het moment dat condensator C1 weer voldoende is opgeladen om de thyristor wederom te ontsteken. Belangrijke aspecten van de schakeling zijn dat de R1 en C1 ervoor zorgdragen dat er een faseverschil bestaat tussen de 25 wisselende gelijkspanning en de triggerspanning van de gate van de thyristor. Het is de vakman duidelijk dat dankzij dit faseverschil de dutycycle waarmee de schakeling buffercondensator C2 oplaadt nauwkeurig kan worden ingesteld. Diode D3 in figuur 2 heeft als functie om een situatie te creeren waarbij enerzijds aan de anodezijde van diode D3 sprake is van een wisselende gelijkspanning die noodzakelijk is om de thyristor naar 30 behoren te laten functioneren en anderzijds aan de kathodezijde van diode D3 een situatie te creeren waarbij middels condensator C3 een afgevlakte hoogspanning wordt verkregen. Voorbeeld 2 toont, eveneens als voorbeeld 1, eenduidig aan dat het mogelijk is om een schakeling te realiseren die een al dan niet wisselende hoge gelijkspanning zonder groot energieverlies om te zetten in een gestabiliseerde laagspanning.Capacitors R1 and C1 are charged by the alternating DC voltage. As soon as the voltage across capacitor C1 exceeds a limit value, thyristor D1 starts to conduct. The thyristor then remains conductive until the varying direct voltage across the cathode and anode of D1 falls below the limit value at which D1 can remain conductive. From that moment on, the thyristor turns off until the moment that capacitor C1 is sufficiently charged again to ignite the thyristor again. Important aspects of the circuit are that the R1 and C1 ensure that there is a phase difference between the alternating direct voltage and the trigger voltage of the gate of the thyristor. It is clear to a person skilled in the art that thanks to this phase difference the duty cycle with which the circuit buffer capacitor C2 charges can be accurately set. Diode D3 in Fig. 2 has the function of creating a situation where on the one hand there is an alternating direct voltage on the anode side of diode D3 which is necessary for the thyristor to function properly and on the other hand a situation on the cathode side of diode D3. creating a smoothed high voltage by means of capacitor C3. Example 2, likewise as example 1, clearly demonstrates that it is possible to realize a circuit which converts a high DC voltage, whether or not alternating, without large energy loss into a stabilized low voltage.

35 Voorbeelden 1 en 2 kunnen als continue energiebron voor een belasting die op een laagspanning werkt worden toegepast waarbij deze laagspanning wordt opgewekt uitgaande van een veel hogere gelijkspanning of wisselende gelijkspanning. Een dergelijke 10 toepassing is uitermate geschikt voor het van energie voorzien van microcontrollers en / of microprocessors en / of oscillators die in schakelende voedingen als aansturende bouwstenen worden toegepast. Een dergelijke toepassing maakt nadrukkelijk deel uit van onderhavige vinding.Examples 1 and 2 can be used as a continuous energy source for a load that operates on a low voltage, this low voltage being generated from a much higher direct voltage or alternating direct voltage. Such an application is extremely suitable for energizing microcontrollers and / or microprocessors and / or oscillators which are used in switching power supplies as driving components. Such an application is expressly part of the present invention.

5 Meer bij voorkeur wordt de technologie volgens onderhavige vinding in het algemeen, en zoals beschreven in voorbeelden 1 en 2 in het bijzonder, toegepast om schakelende voedingen die zijn uitgerust met tenminste een scheidingstransformator op te starten waarna een secundaire wikkeling van de scheidingstransformator vervolgens de functie van het opstartdrcuit ovemeemt. Deze configuratie leidt niet alleen tot een nog hogere 10 energie-efficiency van de schakeling en dus minder ontwikkeling van warmte maar ook tot een nog grotere veiligheid van de schakeling. Opgemerkt wordt dat de aktieve componenten in figuur 1 en figuur 2 van de opstartschakeling desgewenst middels software en een uitgang van de microcontroller en / of microprocessor kunnen worden uitgeschakeld zodat de opstartschakeling continu uit staat. Als niet limiterend voorbeeld wordt het aan de 15 massa leggen van de gate van thyristor D1 in figuur 2 genoemd.More preferably, the technology according to the present invention is generally used, and as described in examples 1 and 2 in particular, to start up switching power supplies equipped with at least one isolating transformer, after which a secondary winding of the isolating transformer then functions of the boot process. This configuration not only leads to an even higher energy efficiency of the circuit and thus less heat development, but also to an even greater safety of the circuit. It is noted that the active components in Fig. 1 and Fig. 2 of the start-up circuit can, if desired, be switched off by means of software and an output of the microcontroller and / or microprocessor, so that the start-up circuit is switched off continuously. As a non-limiting example, placing the gate of thyristor D1 in the ground in Figure 2 is mentioned.

De schakelende voeding met scheidingstransformator, opstart en beveiliging zoals in deze aanvrage beschreven is uitermate geschikt voor het van energie voorzien van elektronische aansturingen van apparatuur voor de behandeling van water of waterbevattende media.The switching power supply with isolation transformer, start-up and protection as described in this application is extremely suitable for energizing electronic control of equipment for the treatment of water or water-containing media.

20 Niet limiterende voorbeelden van dergelijke apparatuur zijn UV desinfectiereaktoren, elektrolysereaktoren, AC desinfectiereaktoren, AC over DC desinfectiereaktoren, ultrasone desinfectiereaktoren, ozongenerators, elektromagnetische zenders ter desinfectie van water. Deze toepassingen maken nadrukkelijk deel uit van onderhavige vinding. Deze toepassingen vereisen voedingen die galvanisch gescheiden zijn van het lichtnet en een 25 aantal beveiligingen bevatten ter voorkoming dat water onder stroom kan komen te staan. Tegelijkertijd vereisen deze toepassingen compacte voedingen. Tot slot vereisen deze toepassingen dat de schakelende voeding qua functionaliteit softwarematig kan worden afgestemd op de eigenschappen van het te behandelen water of het waterbevattende medium. De technologie volgens onderhavige vinding voldoet aan al deze eisen.Non-limiting examples of such equipment are UV disinfection reactors, electrolysis reactors, AC disinfection reactors, AC over DC disinfection reactors, ultrasonic disinfection reactors, ozone generators, electromagnetic transmitters for disinfecting water. These applications are explicitly part of the present invention. These applications require power supplies that are galvanically isolated from the mains and contain a number of protections to prevent water from being energized. At the same time, these applications require compact power supplies. Finally, these applications require that the switching power supply in terms of functionality can be software-matched to the properties of the water to be treated or the water-containing medium. The technology according to the present invention meets all these requirements.

30 1 038 1 5 8 3530 1 038 1 5 8 35

Claims (11)

1. Schakelende voeding gekenmerkt door • tenminste een wisselspanning leverende eerste voedingsbron, • tenminste eerste gelijkrichtende middelen om de door de eerste 5 voedingsbron geleverde wisselspanning gelijk te richten, • tenminste een met de gelijkgerichte wisselspanning werkzaam verbonden eerste actieve component uit de groep van DIACs, thyristors, TRIACs, UJTs, • tenminste een met de eerste aktieve component werkzaam vertinden elektronische component of groep van elektronische componenten die de 10 eerste aktieve component triggert en daarmee inschakelt, • tenminste een met de aktieve component werkzaam verbonden eerste condensator die gedurende de periode dat de aktieve component is ingeschakeld wordt opgeladen • tenminste tweede gelijkrichtende middelen die in serie zijn geschakeld met 15 de eerste gelijkrichtende middelen en • tenminste een tweede condensator die werkzaam is verbonden met de tweede gelijkrichtende middelen, • tenminste een eerste belasting die tenminste werkzaam verbonden is met de eerste condensator en 20. een tweede belasting die tenminste werkzaam verbonden is met de tweede condensator waarbij • de tijdsgemiddelde spanning over de eerste condensator tenminste 10% lager is dan de tijdsgemiddelde spanning over de tweede condensator en • waarbij de eerste belasting tenminste uit een microprocessor en / of een 25 microcontroller en / of een microcomputer en / of een oscillator bestaat met als kenmerk dat • deze microprocessor en / of microcontroller en / of microcomputer en / of oscillator de vermogenstrap van de schakelende voeding direct of indirect aanstuurt 30. een scheidingstransformator gekenmerkt door • tenminste een eerste secundaire spoel die galvanisch gescheiden is van alle andere spoelen op de transformator en die werkzaam verbonden is met een belasting1. Switching power supply characterized by • at least one alternating voltage supplying first supply source, • at least first rectifying means for rectifying the alternating voltage supplied by the first supply source, • at least one first active component from the group of DIACs which is operatively connected to the rectified alternating voltage, thyristors, TRIACs, UJTs, • at least one electronic component or group of electronic components that can be connected to the first active component and which triggers and switches on the first active component, • at least one first capacitor which is connected to the active component and which during the period that the active component is switched on is charged • at least second rectifying means which are connected in series with the first rectifying means and • at least a second capacitor which is operatively connected to the second rectifying means, • at least a first b a load that is at least operatively connected to the first capacitor and 20. a second load that is at least operatively connected to the second capacitor wherein • the time-averaged voltage across the first capacitor is at least 10% lower than the time-averaged voltage across the second capacitor and • wherein the first load consists of at least a microprocessor and / or a microcontroller and / or a microcomputer and / or an oscillator, characterized in that • this microprocessor and / or microcontroller and / or microcomputer and / or oscillator directly controls the power stage of the switching power supply or indirectly controls 30. a disconnecting transformer characterized by • at least a first secondary coil that is galvanically isolated from all other coils on the transformer and that is operatively connected to a load 2. Inrichting volgens conclusie 1 vermeerderd met tenminste een tweede secundaire 35 spoel op de scheidingstransformator waarbij deze tweede secundaire spoel na opstart van de schakelende voeding tenminste enige elektrische energie verschaft aan de microprocessor en / of microcontroller en / of microcomputer en / of 1038158 oscillator.2. Device as claimed in claim 1 plus at least a second secondary coil on the isolation transformer, said second secondary coil providing at least some electrical energy to the microprocessor and / or microcontroller and / or microcomputer and / or 1038158 oscillator after the switching power supply has been started. 3. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 en 2 waarbij de microprocessor en / of microcontroller en / of microcomputer de eerste aktieve component en daarmee de opstartschakeling softwarematig uitschakelt nadat de 5 schakelende voeding is opgestart.3. Device as claimed in any of the foregoing claims 1 and 2, wherein the microprocessor and / or microcontroller and / or microcomputer switches off the first active component and therewith the start-up circuit with software after the switching power supply has been started. 4. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 t/m 3 vermeerderd met een beveiliging tegen overbelasting van de schakelende voeding gekenmerkt door tenminste een van de volgende beveiligende middelen: • Een schakelende voedingstransformator met het kenmerk dat de spanning 10 van de extra secundaire spoel, die de spanning levert waarop de permanente aansturingsmiddelen, zoals gedefinieerd in de beschrijving, werken, inzakt wanneer de eerste schakelende voedingstransformator wordt overbelast met als gevolg is dat de microprocessor en / of microcontroller en / of oscillator niet meer van voldoende elektrische energie wordt voorzien om 15 de schakelende voeding aan te sturen waardoor de schakelende voeding uitvalt. • Een stroomspoel in serie met de primaire winding van de schakelende voedingstransformator, gevolgd door een gelijkrichter en een condensator ter verkrijging van een afgevlakte gelijkspanning die een maat is voor de 20 stroom die door de primaire wikkeling van de eerste schakelende voedingstransformator loopt, een analoog naar digitaalconverter die werkzaam verbonden is met een microprocessor en / of een microcontroller en / of een computer of die onderdeel uitmaakt van een microprocessor en / of microcontroller en / of een computer, software die het aan de analoog 25 naar digitaalconverter toegevoerde signaal automatisch interpreteerd en de dutycyle van het door het geheel van permanente aansturingsmiddelen en de eerste belasting geproduceerde signaal zodanig bijstelt dat de maximaal acceptabele tijdsgemiddelde stroom niet wordt overschreden. • Een stroomspoel in serie met een secundaire winding van de schakelende 30 voedingstransformator, bij voorkeur gevolgd door een gelijkrichter en een condensator ter verkrijging van een afgevlakte gelijkspanning die een maat is voor de stroom die door de betreffende secundaire wikkeling van de eerste schakelende voedingstransformator loopt, een analoog naar digitaalconverter die bij voorkeur werkzaam verbonden is met een 35 microprocessor en / of een microcontroller en / of een computer of die onderdeel uitmaakt van een microprocessor en / of microcontroller en / of een computer, software die het aan de analoog naar digitaalconverter toegevoerde signaal automatisch interpreteerd en de dutycyle van het door het geheel van permanente aansturingsmiddelen en de eerste belasting geproduceerde signaal zodanig bijstelt dat de maximaal acceptabele tijdsgemiddelde stroom niet wordt overschreden.Device as claimed in any of the foregoing claims 1 to 3 plus an overload protection of the switching power supply characterized by at least one of the following protection means: • A switching power supply transformer, characterized in that the voltage of the additional secondary coil which supplies the voltage at which the permanent control means, as defined in the description, operate when the first switching power supply transformer is overloaded, with the result that the microprocessor and / or microcontroller and / or oscillator are no longer supplied with sufficient electrical energy to 15 to control the switching power supply, causing the switching power supply to fail. A current coil in series with the primary winding of the switching power supply transformer, followed by a rectifier and a capacitor to obtain a smoothed DC voltage that is a measure of the current flowing through the primary winding of the first switching power supply transformer, an analog to digital converter that is operatively connected to a microprocessor and / or a microcontroller and / or a computer or that forms part of a microprocessor and / or microcontroller and / or a computer, software that automatically interprets the signal applied to the analogue to digital converter and the adjusts the duty cycle of the signal produced by the set of permanent drive means and the first load such that the maximum acceptable time-averaged current is not exceeded. A current coil in series with a secondary winding of the switching power supply transformer, preferably followed by a rectifier and a capacitor to obtain a smoothed DC voltage that is a measure of the current flowing through the relevant secondary winding of the first switching power supply transformer, an analog-to-digital converter that is preferably operatively connected to a microprocessor and / or a microcontroller and / or a computer or that forms part of a microprocessor and / or microcontroller and / or a computer, software that supplies it to the analog-to-digital converter automatically interpret the signal and adjust the duty cycle of the signal produced by the set of permanent drivers and the first load so that the maximum acceptable time-averaged current is not exceeded. 5. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 t/m 4 waarbij de schakelende voeding wordt aangewend als aansturing van een UVC reaktor ter behandeling en / of desinfectie van water of media die tenminste voor 10% uit water bestaan.Device as claimed in any of the foregoing claims 1-4, wherein the switching power supply is used as control of a UVC reactor for treatment and / or disinfection of water or media consisting of at least 10% water. 5. Een zekering in enig elektrisch circuit van de schakelende voeding of in het circuit van enige belasting die op de schakelende voeding is aangesloten waarbij deze zekering in geval van kortsluiting of een vastgestelde te hoge stroom versneld wordt doorgebrand onder gebruikmaking van een SCR (silicon controlled rectifier zoals bijvoorbeeld een thyristor of triac).5. A fuse in any electrical circuit of the switching power supply or in the circuit of any load connected to the switching power supply whereby this fuse is accelerated by a SCR (silicon controlled) in case of a short circuit or a determined too high current rectifier such as a thyristor or triac). 6. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 t/m 4 waarbij de 15 schakelende voeding wordt aangewend als aansturing van een elektrolysereaktor ter behandeling en / of desinfectie van water of media die tenminste voor 10% uit water bestaan.6. Device as claimed in any of the foregoing claims 1-4, wherein the switching power supply is used as control of an electrolysis reactor for treatment and / or disinfection of water or media consisting of at least 10% water. 7. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 t/m 4 waarbij de schakelende voeding wordt aangewend als aansturing van een ozonreaktor ter 20 behandeling en / of desinfectie van water of media die tenminste voor 10% uit water bestaan.7. Device as claimed in any of the foregoing claims 1-4, wherein the switching power supply is used as control of an ozone reactor for treatment and / or disinfection of water or media consisting of at least 10% water. 8. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 t/m 4 waarbij de schakelende voeding wordt aangewend als aansturing van een ultrasone reaktor ter behandeling en / of desinfectie van water of media die tenminste voor 10% uit water 25 bestaan.8. Device as claimed in any of the foregoing claims 1-4, wherein the switching power supply is used as control of an ultrasonic reactor for treatment and / or disinfection of water or media consisting of at least 10% water. 9. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 t/m 4 waarbij de schakelende voeding wordt aangewend als aansturing van een AC over DC elektrolysereaktor ter behandeling en / of desinfectie van water of media die tenminste voor 10% uit water bestaan.Device as claimed in any of the foregoing claims 1-4, wherein the switching power supply is used as control of an AC over DC electrolysis reactor for treatment and / or disinfection of water or media consisting of at least 10% water. 10. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 t/m 4 waarbij de schakelende voeding wordt aangewend als aansturing van een elektromagnetische zender ter behandeling en / of desinfectie van water of media die tenminste voor 10% uit water bestaan.Device as claimed in any of the foregoing claims 1-4, wherein the switching power supply is used as a control for an electromagnetic transmitter for treatment and / or disinfection of water or media consisting of at least 10% water. 11. Werkwijze voor een schakelende voeding gekenmerkt door een inrichting zoals 35 omschreven in een van de voorgaande conclusies 1 t/m 10. 1 0 3 8 1 5 811. Method for a switching power supply characterized by a device as defined in one of the preceding claims 1 to 10. 1 0 3 8 1 5 8
NL1038158A 2010-04-13 2010-08-09 METHOD AND DEVICE FOR STARTING A MICROPROCESSOR IN GENERAL AND A MICROCONTROLLER, MICROCOMPUTER OR OSCILLATOR IN PARTICULAR. NL1038158C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1038158A NL1038158C2 (en) 2010-08-09 2010-08-09 METHOD AND DEVICE FOR STARTING A MICROPROCESSOR IN GENERAL AND A MICROCONTROLLER, MICROCOMPUTER OR OSCILLATOR IN PARTICULAR.
NL1038640A NL1038640C2 (en) 2010-04-13 2011-03-07 METHOD AND DEVICE FOR AN AUDIO AMPLIFIER.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1038158A NL1038158C2 (en) 2010-08-09 2010-08-09 METHOD AND DEVICE FOR STARTING A MICROPROCESSOR IN GENERAL AND A MICROCONTROLLER, MICROCOMPUTER OR OSCILLATOR IN PARTICULAR.
NL1038158 2010-08-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1038158C2 true NL1038158C2 (en) 2012-02-13

Family

ID=44060859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1038158A NL1038158C2 (en) 2010-04-13 2010-08-09 METHOD AND DEVICE FOR STARTING A MICROPROCESSOR IN GENERAL AND A MICROCONTROLLER, MICROCOMPUTER OR OSCILLATOR IN PARTICULAR.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1038158C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2063512A5 (en) * 1969-10-20 1971-07-09 Radiotechnique Compelec
US4228494A (en) * 1978-08-16 1980-10-14 Stifter Francis J Constant current source
DE19516796A1 (en) * 1995-05-08 1996-11-14 Thomson Brandt Gmbh Voltage stabilising circuit for laboratory power mains

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2063512A5 (en) * 1969-10-20 1971-07-09 Radiotechnique Compelec
US4228494A (en) * 1978-08-16 1980-10-14 Stifter Francis J Constant current source
DE19516796A1 (en) * 1995-05-08 1996-11-14 Thomson Brandt Gmbh Voltage stabilising circuit for laboratory power mains

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10348186B2 (en) Overvoltage limiting of AC voltage generation
JP4096873B2 (en) Inductive power receiving circuit for contactless power supply equipment
JP2010068646A (en) Non-contact power feed apparatus
RU2013132555A (en) LINEAR POWER SIGNAL FORMER FOR REDUCED SENSITIVE LIGHT BLINKING
JP2015019537A (en) Switching-element driving power-supply circuit
CN108011533B (en) inductive load driving circuit
EP2553787A1 (en) Stored energy dissipating circuits and methods for switched mode power supplies
JP2007336726A (en) Power supply device and electric apparatus equipped therewith
US4882663A (en) MOSFET flyback converter
US20140117949A1 (en) Method and apparatus for supplying and switching power
RU2586240C2 (en) Surgical device with improved network module
NL1038158C2 (en) METHOD AND DEVICE FOR STARTING A MICROPROCESSOR IN GENERAL AND A MICROCONTROLLER, MICROCOMPUTER OR OSCILLATOR IN PARTICULAR.
JP2018183028A5 (en)
JP6559343B2 (en) Switching power supply circuit
KR101170804B1 (en) Resonant inverter preventing surging current
JP4421890B2 (en) High voltage ballast for resonant inverter
JP2017005888A (en) Switching power supply device
JP6273918B2 (en) Self-excited inverter device and plasma generator
WO2012035431A1 (en) Variable-impedance load for led lamps
RU2687055C2 (en) Pulse power source
US20200019222A1 (en) Power supply device with an electronic circuit breaker and method for controlling the same
US20190207530A1 (en) Power supply circuit
KR101854630B1 (en) Technique of short circuit protection for switching mode power supply for amplifier
US10715026B2 (en) Gate driving circuit and power supply circuit
CN117674589A (en) BOOST circuit and method supporting wide voltage input

Legal Events

Date Code Title Description
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20150301