WO2015063334A1 - Circuit arrangement for current monitoring and power supply unit - Google Patents

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WO2015063334A1
WO2015063334A1 PCT/EP2014/073722 EP2014073722W WO2015063334A1 WO 2015063334 A1 WO2015063334 A1 WO 2015063334A1 EP 2014073722 W EP2014073722 W EP 2014073722W WO 2015063334 A1 WO2015063334 A1 WO 2015063334A1
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WO
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voltage
reference voltage
circuit arrangement
outputs
input
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PCT/EP2014/073722
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Inventor
Peter Busch
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Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh
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    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40Testing power supplies

Definitions

  • Circuit arrangement for current monitoring and power supply The invention relates to a circuit arrangement for a
  • PC power supplies for computer systems need to power various components of a computer system.
  • PC power supplies can deliver high currents. In the case of a
  • Overload the power supply and also protect the consumer over-current shutdown devices are provided. Since it is possible for most PCs to operate the system with the housing open, there is a safety standard that requires that in the event of an overload, the power supplied must be below 240W (energy hazard). For higher total power, therefore, the output current is divided into several outputs (Rails), which are measured independently of each other and switch off the entire power supply in case of overload of at least one output.
  • Figure 1 shows a conventional circuit for
  • An output voltage of a power supply unit is connected to a common supply line + 12VCS. From this common supply line + 12VCS refer individual
  • the number of outputs can vary in different power supplies and thus different cases. In all cases, the output voltage is generated together, then divided into individual outputs with current sense resistors RS1, RS5, etc., a voltage drop across the Current measuring resistors measured separately and then with the outputs, z. B. 12V1, 12V2, etc. connected.
  • Figure 1 shows a simple circuit suitable for a
  • Each output 12V1, 12V5 is connected to the regulated voltage source PSU via a common supply line + 12VCS.
  • a common supply line + 12VCS is connected to the regulated voltage source PSU via a common supply line + 12VCS.
  • the common supply line + 12VCS provides the regulated
  • Voltage source PSU a voltage of +12 V available.
  • an output current can be measured for each individual output 12V1, 12V5. Since the voltage is regulated to +12 V, the output power can be determined by the current measurement. The delivered power is directly dependent on the electricity.
  • Comparator per PSU output (only Compl and Comp5 drawn here) is connected to the positive comparison input via a series resistor, here RVlp, for example
  • the comparison element Compl is a comparator that compares and amplifies (for example by a factor of 1000). At the negative input of the comparison element Compl is via the series resistor RVln the common supply line + 12VCS side facing the current sense resistor RS1
  • Comparative element COMP1 is via the series resistor RVlp the the common supply line + 12VCS opposite side of the current sense resistor RS1 switched. The same applies to the further outputs 12V2, 12V5 where in FIG.
  • Comparison element Compl is connected to a trim pot VR1 whose second connection is connected to ground.
  • About the trim potentiometer VR1 can specifically
  • the comparison element COMP5 is connected to the current measuring resistor RS5 as described for output 12V1 via two series resistors RV5p and RV5n.
  • the negative input of the comparator COMP5 is the side of the voltage line + 12VCS facing the
  • the voltage OCP12V1 generated by the comparator COMP1 can also fall to "low” because the setpoint differential voltage in the input has briefly fallen in. Thus, a voltage-independent switch-off threshold is not ensured.
  • the object of the invention is a circuit arrangement for a current monitoring and a power supply with a
  • the object is achieved by a circuit arrangement for current monitoring of a plurality of outputs of a power supply according to claim 1.
  • the circuit arrangement comprises for each output: a comparison element which is set up to compare two input voltages, one
  • Current measuring resistor which is arranged in a current path of the output and a resistance component.
  • a first side of the current sense resistor is connected to a first input of the comparison element and a second side of the current sense resistor is connected to a second input of the comparison element.
  • the resistance device is connected to an input of the
  • Reference voltage line connected to a reference voltage circuit of the circuit arrangement.
  • Reference voltage circuit is adapted to provide a constant reference voltage.
  • the circuit arrangement described above provides a constant reference voltage via the reference voltage circuit. Due to the fact that the resistance components are not on
  • the overcurrent cut-off threshold can be kept independent of load-side caused voltage fluctuations.
  • the first side of the current measuring resistor can be connected via a series resistor to the first input of the
  • the second side of the current sense resistor may be connected via a further series resistor to the second input of the comparison element.
  • the series resistors can be dimensioned equal.
  • the comparison element may be a comparator which, after comparing the two input voltages, one
  • Reinforcement performs, for example, by a factor of 1000.
  • Circuitry a common supply line for the majority of outputs.
  • Reference voltage line an auxiliary voltage that is smaller by the constant reference voltage than the voltage of the common supply line.
  • Auxiliary voltage is lower by a constant value than the voltage of the common supply line.
  • the current monitoring is independent of variations of the common supply line.
  • the voltage divider is between the
  • Reference voltage line arranged.
  • the first input of the predicate is between the one
  • Voltage drop can be controlled at theimpulsselement.
  • a voltage difference is set, which is a dimensioning of an output signal of Predictive elements allowed, whereby the switch-off threshold can be adjusted.
  • the voltage divider is adjustable.
  • the voltage divider is adjustable, a resistance value of the voltage divider can be adjusted even after the installation of the circuit arrangement. This leads to a possibility to compensate for tolerances of the components of the current monitoring, but also to an increased flexibility in the choice and dimensioning of the installed parts, as well as the timing of adjusting the voltage divider.
  • the built-up circuit can also be dimensioned separately for each output. For example, the
  • the reference voltage circuit comprises a reference element, in particular a Zener diode, with its cathode side to the
  • auxiliary voltage is thereby voltage stabilized with respect to a regulated output voltage.
  • a stabilized reference voltage can be realized with a low component cost. If the reference element is designed as a Zener diode, then the anode side of the Zener diode is connected to the reference voltage line.
  • the reference voltage circuit comprises a capacitor which is parallel to the reference element between the common Supply line of the plurality of outputs and the
  • Reference voltage line is connected.
  • Reference element also held in the case of voltage jumps on the common supply line of the plurality of outputs.
  • a voltage smoothing element is connected in parallel with the Zener diode between the common supply line of the plurality of outputs and the reference voltage line.
  • the reference voltage circuit comprises a shunt regulator.
  • the reference voltage circuit comprises a voltage follower
  • the voltage follower provides an output signal suitable for the
  • Reference voltage line can be used.
  • the reference voltage line is connected to ground via a reference resistor.
  • the reference resistance can be dimensioned so that at the expected maximum current (for example, 0.5 mA) through the resistor elements, in particular the adjustable resistors, and at least one minimally specified
  • Provision of the minimum specified reference current becomes the reference voltage circuit at an operating point
  • the object is achieved by a power supply having a plurality of outputs and a current monitor according to the first aspect for at least two of the plurality of outputs.
  • Figure 1 is a conventional circuit arrangement for a
  • Figure 2 is a schematic representation of a
  • FIG. 3 shows a circuit arrangement according to a
  • Figure 4 shows a reference voltage circuit according to
  • FIG. 5 shows a reference voltage circuit according to a
  • FIG. 6 shows a reference voltage circuit according to a
  • FIG. 2 shows a computer system 10.
  • the computer system 10 has a first consumer 11 and a second consumer
  • the power supply unit 13 has two further outputs 12V4 and 12V5 in FIG. 2, to which, however, no load is connected here.
  • the power supply 13 has a fuse device, not shown, which allows a maximum power of 240 W for each of the outputs 12V1, 12V5. Will the maximum power of 240 W at a single output 12V1, 12V5 of the power supply 13
  • the power supply 13 turns off to protect the power supply 13, the consumer 11 and 12 and a user.
  • the amount of power allowed for different systems may vary
  • the power supply 13 may have any number of outputs.
  • the first consumer 11 is a
  • the consumer 11 in this case requires a maximum power that is below 240 W, for example 60 W. It is supplied via the output 12V1 of the power supply 13.
  • the second consumer 12 is in the embodiment a
  • FIG. 1 Graphics card whose power consumption is greater than 240 W at full load, for example at 300 W.
  • the consumer 12 is therefore powered by the two outputs 12V2 and 12V3 of the power supply 13 with energy.
  • Figure 3 shows a circuit arrangement according to an embodiment of the invention, which can be used for an improved overcurrent shutdown.
  • the individual outputs 12V1, 12V5 correspond to those of FIG. 1
  • the predicates COMP1, COMP5 are
  • Each comparison element Compl, Comp5 is connected to the positive comparison input via a series resistor RVlp, RV5p to the output side of the associated current measuring resistor RS1, RS5.
  • the negative comparison input each
  • the improved overcurrent shutdown combines the advantage of a voltage-independent shutdown threshold with the advantage of a simple structure. This is due to a common
  • the reference voltage circuit RS provides a common voltage via a reference voltage line RL trim potentiometers VR1, VR5 of the individual outputs 12V1, 12V5
  • the reference voltage circuit RS comprises in
  • the zener diode serves as a
  • Reference element Z Parallel to the zener diode is a
  • Reference voltage circuit RS connects to ground.
  • the resistance RZ is dimensioned so that at the maximum current to be expected through the trimming potentiometers (eg 0.5mA) at least the minimum specified
  • Reference current (eg 1 mA) through the reference element Z, For example, a zener diode flows.
  • the capacitor CZ keeps the voltage across the reference element Z even in the case of voltage jumps on the common supply line
  • the additional component cost consists of the
  • Reference element Z in the embodiment of the Zener diode, a capacitor CZ and a resistor RZ. These three components are only needed once per power supply since they are shared by all outputs.
  • a reference element Z with three terminals (for example a shunt regulator) which is either without resistors (see FIG. 4) or with resistors (for example a TL431, see FIG )
  • the wiring with resistors depends on the particular reference element Z used.
  • FIG. 6 shows a circuit detail in which the circuit parts of the individual outputs 12V1, 12V5 according to FIG.
  • Operational amplifier OP is connected to a positive input between the reference element Z and the reference resistor RZ.
  • the negative output of the operational amplifier OP is connected according to the wiring as a voltage follower to the output of the operational amplifier OP. In this case, only the minimum specified reference current has to flow through the reference element Z. However, then the tolerances of the common auxiliary voltage 12VZ to the
  • Capacitor CZ is optional in this embodiment.
  • the corresponding connection line is therefore shown in dashed lines.
  • OCP12V1 OCP12V5 voltage signal

Abstract

The invention relates to a circuit arrangement for current monitoring for a plurality of outputs (12V1,…,12V5) of a power supply unit. For each output (12V1,…,12V5), the circuit arrangement in this case comprises a comparison element (COMP1,... COMP5), which is set up to compare two input voltages, a current measuring resistor, which is arranged in a current path of the output, and a resistance component. In this arrangement, a first side of the current measuring resistor (RS1,... RS5) is connected to a first input of the comparison element (COMP1,... COMP5) and a second side of the current measuring resistor (RS1,... RS5) is connected to a second input of the comparison element (COMP1,... COMP5). In addition, the resistance component is connected to an input of the comparison element (COMP1,... COMP5). All resistance components of the plurality of outputs (12V1,…,12V5) are connected to a reference voltage circuit (RS) of the circuit arrangement via a reference voltage line (RL). The reference voltage circuit (RS) is set up to provide a constant reference voltage. The invention additionally relates to a power supply unit (13) having a plurality of outputs (12V1,…,12V5).

Description

Beschreibung description
Schaltungsanordnung für eine Stromüberwachung und Netzteil Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eineCircuit arrangement for current monitoring and power supply The invention relates to a circuit arrangement for a
Stromüberwachung einer Mehrzahl von Ausgängen eines Netzteils und ein Netzteil mit einer Mehrzahl von Ausgängen. Current monitoring of a plurality of outputs of a power supply and a power supply with a plurality of outputs.
Netzteile für Computersysteme müssen verschiedene Komponenten eines Computersystems mit Leistung versorgen können. PC- Netzteile können hohe Ströme liefern. Um im Fall einer Power supplies for computer systems need to power various components of a computer system. PC power supplies can deliver high currents. In the case of a
Überlastung das Netzteil und auch den Verbraucher zu schützen sind Überstromabschaltvorrichtungen vorgesehen. Da es bei den meisten PCs möglich ist, das System mit geöffnetem Gehäuse zu betreiben gibt es eine Sicherheitsnorm, die fordert, dass im Fall einer Überlast die eingespeiste Leistung unter 240W liegen muss (Energiegefahr) . Bei höherer Gesamtleistung wird deshalb der Ausgangsstrom auf mehrere Ausgänge aufgeteilt (Rails) , die voneinander unabhängig gemessen werden und im Überlastfall mindestens eines Ausgangs das gesamte Netzteil abschalten . Overload the power supply and also protect the consumer over-current shutdown devices are provided. Since it is possible for most PCs to operate the system with the housing open, there is a safety standard that requires that in the event of an overload, the power supplied must be below 240W (energy hazard). For higher total power, therefore, the output current is divided into several outputs (Rails), which are measured independently of each other and switch off the entire power supply in case of overload of at least one output.
Figur 1 zeigt eine konventionelle Schaltung zur Figure 1 shows a conventional circuit for
Stromüberwachung. Eine Ausgangsspannung eines Netzteils liegt an einer gemeinsamen Versorgungsleitung +12VCS an. Von dieser gemeinsamen Versorgungsleitung +12VCS beziehen einzelne Current monitoring. An output voltage of a power supply unit is connected to a common supply line + 12VCS. From this common supply line + 12VCS refer individual
Ausgänge 12V1, 12V5 des Netzteils eine geregelte Spannung.Outputs 12V1, 12V5 of the power supply a regulated voltage.
Die Anzahl der Ausgänge kann in unterschiedlichen Netzteilen und somit unterschiedlichen Fällen variieren. In sämtlichen Fällen wird die Ausgangsspannung gemeinsam erzeugt, dann auf einzelne Ausgänge mit Strommesswiderständen RS1, RS5 usw. aufgeteilt, ein Spannungsabfall über den Strommesswiederständen getrennt gemessen und dann mit den Ausgängen, z. B. 12V1, 12V2, usw. verbunden. The number of outputs can vary in different power supplies and thus different cases. In all cases, the output voltage is generated together, then divided into individual outputs with current sense resistors RS1, RS5, etc., a voltage drop across the Current measuring resistors measured separately and then with the outputs, z. B. 12V1, 12V2, etc. connected.
Figur 1 zeigt eine einfache Schaltung, die für eine Figure 1 shows a simple circuit suitable for a
Überstromabschaltung verwendet wird. In Figur 1 sind Over-current shutdown is used. In Figure 1 are
exemplarisch fünf verschiedene Ausgänge 12V1, 12V5 einer geregelten Spannungsquelle PSU dargestellt. Jeder Ausgang 12V1, 12V5 ist mit der geregelten Spannungsquelle PSU über eine gemeinsame Versorgungsleitung +12VCS verbunden. Über die gemeinsame Versorgungsleitung +12VCS stellt die geregelteexemplarily five different outputs 12V1, 12V5 a regulated voltage source PSU shown. Each output 12V1, 12V5 is connected to the regulated voltage source PSU via a common supply line + 12VCS. About the common supply line + 12VCS provides the regulated
Spannungsquelle PSU eine Spannung von +12 V zur Verfügung. Im Strompfad jedes Ausgangs 12V1, 12V5 ist ein Voltage source PSU a voltage of +12 V available. In the current path of each output 12V1, 12V5 is a
Strommesswiderstand RS1, RS5 geschaltet. Über dem  Current measuring resistor RS1, RS5 switched. Above that
jeweiligen Strommesswiderstand RS1, RS5 kann für jeden einzelnen Ausgang 12V1, 12V5 ein Ausgangsstrom gemessen werden. Da die Spannung auf +12 V geregelt ist, kann durch die Strommessung die abgegebene Leistung bestimmt werden. Die abgegebene Leistung ist direkt vom Strom abhängig. Ein respective current measuring resistor RS1, RS5, an output current can be measured for each individual output 12V1, 12V5. Since the voltage is regulated to +12 V, the output power can be determined by the current measurement. The delivered power is directly dependent on the electricity. One
Komparator pro Netzteilausgang (hier nur Compl und Comp5 gezeichnet) wird am positiven Vergleichseingang über einen Vorwiderstand, hier beispielsweise RVlp, mit der Comparator per PSU output (only Compl and Comp5 drawn here) is connected to the positive comparison input via a series resistor, here RVlp, for example
Ausgangsseite des zugehörigen Strommesswiderstands RS1 verbunden. Der negative Vergleichseingang wird über einen Vorwiderstand RVln mit der Eingangsseite des zugehörigen Strommesswiderstands RS1 verbunden. Der Widerstandswert von RVln und RVlp ist normalerweise gleich groß. In Figur 1 ist das Vergleichselement Compl ein Komparator, der vergleicht und verstärkt (beispielsweise um den Faktor 1000) . An dem negativen Eingang des Vergleichselements Compl ist über den Vorwiderstand RVln die der gemeinsamen Versorgungsleitung +12VCS zugewandte Seite des Strommesswiderstands RS1 Output side of the associated current sense resistor RS1 connected. The negative comparison input is connected via a series resistor RVln to the input side of the associated current measuring resistor RS1. The resistance of RVln and RVlp is normally the same. In FIG. 1, the comparison element Compl is a comparator that compares and amplifies (for example by a factor of 1000). At the negative input of the comparison element Compl is via the series resistor RVln the common supply line + 12VCS side facing the current sense resistor RS1
angeschlossen. An den positiven Eingang des connected. To the positive entrance of the
Vergleichselements COMP1 ist über den Vorwiderstand RVlp die der gemeinsamen Versorgungsleitung +12VCS abgewandte Seite des Strommesswiderstands RS1 zugeschaltet. Gleiches gilt für die weiteren Ausgänge 12V2, 12V5 wobei in Figur 1 ausComparative element COMP1 is via the series resistor RVlp the the common supply line + 12VCS opposite side of the current sense resistor RS1 switched. The same applies to the further outputs 12V2, 12V5 where in FIG
Gründen der Übersichtlichkeit lediglich die Schaltungsteile der Ausgänge 12V1, 12V5 dargestellt sind. Zwischen denFor reasons of clarity, only the circuit parts of the outputs 12V1, 12V5 are shown. Between
Vorwiderstand RVln und den negativen Eingang des Series resistor RVln and the negative input of the
Vergleichselements Compl ist ein Trimmpotentiometer VR1 angeschlossen, dessen zweiter Anschluss mit Masse verbunden ist. Über das Trimmpotentiometer VR1 kann gezielt ein Comparison element Compl is connected to a trim pot VR1 whose second connection is connected to ground. About the trim potentiometer VR1 can specifically
Spannungsabfall an dem negativen Eingang des Voltage drop at the negative input of the
Vergleichselements Compl erzeugt werden. Durch diesen  Comparison elements Compl are generated. Through this
einstellbaren Spannungsabfall wird die Strommessung an dem Strommesswiderstand RS1 so angepasst, dass der Ausgang des Vergleichselements Compl von „High" auf „Low" schaltet. Um die Soll-Differenzspannung für die Überstromabschaltung zu erzeugen, wird durch einen variablen Widerstand adjustable voltage drop, the current measurement on the current sense resistor RS1 is adjusted so that the output of the comparison element Compl of "High" to "low" switches. To generate the setpoint differential voltage for the overcurrent shutdown, is by a variable resistor
(Trimmpotentiometer, z. B. VR1) zwischen dem negativen (Trim potentiometer, eg VR1) between the negative
Vergleichseingang und Masse ein Spannungsabfall über dem Vorwiderstand RS1, RS2, ... des negativen Vergleichseingangs erzeugt. Comparative input and ground a voltage drop across the series resistor RS1, RS2, ... of the negative comparison input generated.
Gleichermaßen ist an Ausgang 12V5 ein entsprechender Similarly, at output 12V5 is a corresponding one
Schaltungsteil dargestellt. Das Vergleichselement COMP5 ist wie zu Ausgang 12V1 beschrieben über zwei Vorwiderstände RV5p und RV5n an den Strommesswiderstand RS5 angeschlossen. Der negative Eingang des Vergleichselements COMP5 ist mit der der Spannungsleitung +12VCS zugewandten Seite des Circuit part shown. The comparison element COMP5 is connected to the current measuring resistor RS5 as described for output 12V1 via two series resistors RV5p and RV5n. The negative input of the comparator COMP5 is the side of the voltage line + 12VCS facing the
Strommesswiderstands RS5 verbunden. Der negative Eingang des Vergleichselements COMP5 ist über ein Trimmpotentiometer VR5 mit Masse verbunden, um den entsprechenden Spannungsabfall für den Ausgang 12V5 zur Einstellung der Abschaltschwelle zu regeln . Der Vorteil dieser Schaltung ist deren einfacher Aufbau. Der Nachteil der Schaltung ist die Abhängigkeit der Soll- Differenzspannung von der Ausgangsspannung vor den Current sense resistor RS5 connected. The negative input of the comparator COMP5 is connected to ground via a trim pot VR5 to regulate the corresponding voltage drop for the output 12V5 for setting the cut-off threshold. The advantage of this circuit is its simple structure. The disadvantage of the circuit is the dependence of the nominal differential voltage on the output voltage before
Strommesswiderständen. Wenn zum Beispiel durch Lastsprünge die Ausgangsspannung um 5"6 variiert, wird auch die mit dem Trimmpotentiometer eingestellte Abschaltschwelle um 5~6 Current sensing resistors. For example, if the output voltage varies by 5 "6 due to load jumps, the switch-off threshold set with the trim potentiometer also becomes 5 ~ 6
variieren . vary .
Findet beispielsweise an Ausgang 12V1 eine sehr starke For example, finds a very strong output 12V1
Lastschwankung statt, so kann es dazu kommen, dass die Load fluctuation takes place, it can happen that the
Spannung, die durch die gemeinsame Versorgungsleitung +12VCS geregelt wird, einbricht. Durch das Einbrechen dieser  Voltage regulated by the common supply line + 12VCS breaks down. By breaking in this
Spannung kann im Folgenden auch das vom Vergleichselement COMP1 erzeugte Spannungssignal OCP12V1 auf „Low" fallen, da die Soll-Differenzspannung im Eingang kurzzeitig eingebrochen war. Somit ist eine spannungsunabhängige Abschaltschwelle nicht gewährleistet. In the following, the voltage OCP12V1 generated by the comparator COMP1 can also fall to "low" because the setpoint differential voltage in the input has briefly fallen in. Thus, a voltage-independent switch-off threshold is not ensured.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung für eine Stromüberwachung und ein Netzteil mit einer The object of the invention is a circuit arrangement for a current monitoring and a power supply with a
Schaltungsanordnung für eine Stromüberwachung aufzuzeigen, die eine konstante Abschaltschwelle gewährleisten.  Show circuit arrangement for a current monitoring, which ensure a constant shutdown threshold.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung für eine Stromüberwachung einer Mehrzahl von Ausgängen eines Netzteils gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Schaltungsanordnung umfasst hierbei für jeden Ausgang: ein Vergleichselement, das dazu eingerichtet ist, zwei Eingangsspannungen zu vergleichen, einen According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a circuit arrangement for current monitoring of a plurality of outputs of a power supply according to claim 1. In this case, the circuit arrangement comprises for each output: a comparison element which is set up to compare two input voltages, one
Strommesswiderstand, der in einem Strompfad des Ausgangs angeordnet ist und ein Widerstandsbauelement. Hierbei ist eine erste Seite des Strommesswiderstands mit einem ersten Eingang des Vergleichselements verbunden und eine zweite Seite des Strommesswiderstands ist mit einem zweiten Eingang des Vergleichselements verbunden. Zusätzlich ist das Widerstandsbauelement an einen Eingang des Current measuring resistor, which is arranged in a current path of the output and a resistance component. Here, a first side of the current sense resistor is connected to a first input of the comparison element and a second side of the current sense resistor is connected to a second input of the comparison element. In addition, the resistance device is connected to an input of the
Vergleichselements angeschlossen. Alle Widerstandsbauelemente der Mehrzahl von Ausgängen sind über eine  Connected predicates. All resistance devices of the plurality of outputs are over one
Referenzspannungsleitung mit einer Referenzspannungsschaltung der Schaltungsanordnung verbunden. Die  Reference voltage line connected to a reference voltage circuit of the circuit arrangement. The
Referenzspannungsschaltung ist dazu eingerichtet, eine konstante Referenzspannung bereitzustellen. Reference voltage circuit is adapted to provide a constant reference voltage.
Die oben beschriebene Schaltungsanordnung stellt über die Referenzspannungsschaltung eine konstante Referenzspannung bereit. Dadurch, dass die Widerstandsbauelemente nicht aufThe circuit arrangement described above provides a constant reference voltage via the reference voltage circuit. Due to the fact that the resistance components are not on
Masse, sondern an die Referenzspannungsleitung angeschlossen sind, wird ein Bezug zu der ersten Seite des Ground, but are connected to the reference voltage line, a reference to the first page of
Strommesswiderstands hergestellt. Dies erzeugt einen Current sense resistor produced. This creates a
konstanten Spannungsabfall, die konstante Referenzspannung. Somit kann die Überstromabschaltschwelle unabhängig von lastseitig verursachten Spannungsschwankungen gehalten werden. Die erste Seite des Strommesswiderstands kann über einen Vorwiderstand mit dem ersten Eingang des constant voltage drop, the constant reference voltage. Thus, the overcurrent cut-off threshold can be kept independent of load-side caused voltage fluctuations. The first side of the current measuring resistor can be connected via a series resistor to the first input of the
Vergleichselements verbunden sein. Die zweite Seite des Strommesswiderstands kann über einen weiteren Vorwiderstand mit dem zweiten Eingang des Vergleichselements verbunden sein. Die Vorwiderstände können hierbei gleich dimensioniert sein. Das Vergleichselement kann ein Komparator sein, der nach dem Vergleichen der zwei Eingangsspannungen eine Be associated with predicates. The second side of the current sense resistor may be connected via a further series resistor to the second input of the comparison element. The series resistors can be dimensioned equal. The comparison element may be a comparator which, after comparing the two input voltages, one
Verstärkung vornimmt, beispielsweise um den Faktor 1000. Reinforcement performs, for example, by a factor of 1000.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die According to an advantageous embodiment, the
Schaltungsanordnung eine gemeinsame Versorgungsleitung für die Mehrzahl von Ausgängen auf. Die gemeinsame Circuitry a common supply line for the majority of outputs. The common
Referenzspannungsschaltung stellt über die Reference voltage circuit provides over the
Referenzspannungsleitung eine Hilfsspannung bereit, die um die konstante Referenzspannung kleiner ist, als die Spannung der gemeinsamen Versorgungsleitung. Hierbei ist der erste Reference voltage line an auxiliary voltage that is smaller by the constant reference voltage than the voltage of the common supply line. Here's the first one
Eingang jedes Vergleichselements über einen Vorwiderstand mit der Referenzspannungsleitung verbunden. Des Weiteren ist der zweite Eingang jedes Vergleichselements über einen weiteren Vorwiderstand mit dem jeweiligen Ausgang verbunden. Input of each Vergleichselements connected via a series resistor to the reference voltage line. Furthermore, the second input of each comparison element is connected via a further series resistor to the respective output.
Durch die Bereitstellung der Hilfsspannung kann eine By providing the auxiliary voltage, a
eingestellt Überstromabschaltschwelle unabhängig von set over-current cut-off threshold regardless of
lastseitig verursachten Spannungsschwankungen gehalten werden, so dass derartige Spannungsschwankungen die the load side caused voltage fluctuations are kept, so that such voltage fluctuations the
Überstromabschaltschwelle nicht direkt beeinflussen. Das Abziehen der Referenzspannung führt dazu, dass die Do not directly influence the overcurrent cut-off threshold. The subtraction of the reference voltage causes the
Hilfsspannung um einen konstanten Wert geringer ist, als die Spannung der gemeinsamen Versorgungsleitung. Somit ist die Stromüberwachung unabhängig von Schwankungen der gemeinsamen Versorgungsleitung. Auxiliary voltage is lower by a constant value than the voltage of the common supply line. Thus, the current monitoring is independent of variations of the common supply line.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung bilden der eine Vorwiderstand und das Widerstandsbauelement einen According to a further advantageous embodiment of a series resistor and the resistance component form a
Spannungsteiler. Der Spannungsteiler ist zwischen der Voltage divider. The voltage divider is between the
gemeinsamen Versorgungsspannungsleitung und der common supply voltage line and the
Referenzspannungsleitung angeordnet. Hierbei ist der erste Eingang des Vergleichselements zwischen dem einen  Reference voltage line arranged. Here, the first input of the predicate is between the one
Vorwiderstand und dem Widerstandsbauelement angeschlossen. Durch eine Dimensionierung des Spannungsteilers kann derSeries resistor and the resistor component connected. By dimensioning the voltage divider of the
Spannungsabfall am Vergleichselement geregelt werden. Durch den Spannungsteiler wird eine Spannungsdifferenz eingestellt, die eine Dimensionierung eines Ausgangssignals des Vergleichselements erlaubt, wodurch die Abschaltschwelle eingestellt werden kann. Voltage drop can be controlled at the Vergleichselement. By the voltage divider, a voltage difference is set, which is a dimensioning of an output signal of Predictive elements allowed, whereby the switch-off threshold can be adjusted.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Spannungsteiler einstellbar. According to a further advantageous embodiment of the voltage divider is adjustable.
Dadurch, dass der Spannungsteiler einstellbar ist, kann auch nach dem Einbau der Schaltungsanordnung ein Widerstandswert des Spannungsteilers eingestellt werden. Dies führt zu einer Möglichkeit, Toleranzen der Bauteile der Stromüberwachung zu kompensieren, aber auch zu einer erhöhten Flexibilität bei der Wahl und der Dimensionierung der verbauten Teile, sowie dem Zeitpunkt des Einstellens des Spannungsteilers. Die aufgebaute Schaltung kann darüber hinaus für jeden Ausgang separat dimensioniert werden. Beispielsweise ist der The fact that the voltage divider is adjustable, a resistance value of the voltage divider can be adjusted even after the installation of the circuit arrangement. This leads to a possibility to compensate for tolerances of the components of the current monitoring, but also to an increased flexibility in the choice and dimensioning of the installed parts, as well as the timing of adjusting the voltage divider. The built-up circuit can also be dimensioned separately for each output. For example, the
Spannungsteiler über ein Potentiometer einstellbar. Voltage divider adjustable via a potentiometer.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Referenzspannungsschaltung ein Referenzelement, insbesondere eine Zenerdiode, die mit ihrer Kathodenseite an die According to a further advantageous embodiment, the reference voltage circuit comprises a reference element, in particular a Zener diode, with its cathode side to the
gemeinsame Versorgungsleitung der Mehrzahl von Ausgängen angeschlossen ist. Die Hilfsspannung wird hierdurch in Bezug auf eine geregelte Ausgangsspannung spannungsstabilisiert. Durch die Verwendung eines Referenzelements kann eine stabilisierte Referenzspannung mit geringem Bauteilaufwand realisiert werden. Ist das Referenzelement als Zenerdiode ausgebildet, so ist die Anodenseite der Zenerdiode an die Referenzspannungsleitung angeschlossen . common supply line of the plurality of outputs is connected. The auxiliary voltage is thereby voltage stabilized with respect to a regulated output voltage. By using a reference element, a stabilized reference voltage can be realized with a low component cost. If the reference element is designed as a Zener diode, then the anode side of the Zener diode is connected to the reference voltage line.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Referenzspannungsschaltung einen Kondensator, der parallel zu dem Referenzelement zwischen die gemeinsame Versorgungsleitung der Mehrzahl von Ausgängen und die According to a further advantageous embodiment, the reference voltage circuit comprises a capacitor which is parallel to the reference element between the common Supply line of the plurality of outputs and the
Referenzspannungsleitung geschaltet ist. Reference voltage line is connected.
Durch den Kondensator wird die Spannung an dem Through the capacitor, the voltage at the
Referenzelement auch im Fall von Spannungssprüngen an der gemeinsamen Versorgungsleitung der Mehrzahl von Ausgängen gehalten. Somit ist ein spannungsglättendes Element parallel zu der Zenerdiode zwischen der gemeinsamen Versorgungsleitung der Mehrzahl von Ausgängen und die Referenzspannungsleitung geschaltet. Reference element also held in the case of voltage jumps on the common supply line of the plurality of outputs. Thus, a voltage smoothing element is connected in parallel with the Zener diode between the common supply line of the plurality of outputs and the reference voltage line.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Referenzspannungsschaltung einen Shuntregler. Hierdurch kann eine Referenzspannung stabil und unabhängig von einem Strom an der Referenzspannungsleitung According to a further advantageous embodiment, the reference voltage circuit comprises a shunt regulator. As a result, a reference voltage can be stable and independent of a current at the reference voltage line
bereitgestellt werden. to be provided.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Referenzspannungsschaltung einen als Spannungsfolger According to a further advantageous embodiment, the reference voltage circuit comprises a voltage follower
beschalteten Operationsverstärker . wired operational amplifier.
In diesem Fall muss nur noch der minimal spezifizierte In this case, only the minimum specified
Referenzstrom durch das Referenzelement fließen. Ein Reference current flow through the reference element. One
vorbestimmter Abzug eines Stroms ist nicht erforderlich. Der Spannungsfolger liefert ein Ausgangssignal, das für die predetermined deduction of a stream is not required. The voltage follower provides an output signal suitable for the
Referenzspannungsleitung verwendet werden kann. Reference voltage line can be used.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Referenzspannungsleitung über einen Referenzwiderstand mit Masse verbunden. Der Referenzwiderstand kann so dimensioniert werden, dass bei dem zu erwartenden maximalen Strom (beispielsweise 0,5 mA) durch die Widerstandselemente, insbesondere die einstellbaren Widerstände, auch mindestens ein minimal spezifizierter According to a further advantageous embodiment, the reference voltage line is connected to ground via a reference resistor. The reference resistance can be dimensioned so that at the expected maximum current (for example, 0.5 mA) through the resistor elements, in particular the adjustable resistors, and at least one minimally specified
Referenzstrom (beispielsweise 1 mA) durch die Reference current (for example, 1 mA) through the
Referenzspannungsschaltung fließt. Durch die sichere  Reference voltage circuit flows. By the safe
Bereitstellung des minimal spezifizierten Referenzstroms wird die Referenzspannungsschaltung an einem Arbeitspunkt Provision of the minimum specified reference current becomes the reference voltage circuit at an operating point
gehalten . held .
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Netzteil mit einer Mehrzahl von Ausgängen und einer Stromüberwachung nach dem ersten Aspekt für wenigstens zwei der Mehrzahl der Ausgänge gelöst. According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a power supply having a plurality of outputs and a current monitor according to the first aspect for at least two of the plurality of outputs.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von The invention will be described below with reference to
Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert.  Embodiments and figures explained in more detail.
In den Figuren zeigen In the figures show
Figur 1 eine konventionelle Schaltungsanordnung für eine Figure 1 is a conventional circuit arrangement for a
Stromüberwachung,  Current monitoring,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Figure 2 is a schematic representation of a
ComputerSystems ,  Computer Systems,
Figur 3 eine Schaltungsanordnung gemäß einem 3 shows a circuit arrangement according to a
Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 4 eine Referenzspannungsschaltung gemäß  Embodiment of the invention, Figure 4 shows a reference voltage circuit according to
Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 5 eine Referenzspannungsschaltung gemäß einem Embodiment of the invention, FIG. 5 shows a reference voltage circuit according to a
weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und  another embodiment of the invention and
Figur 6 eine Referenzspannungsschaltung gemäß einem 6 shows a reference voltage circuit according to a
weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.  another embodiment of the invention.
Figur 2 zeigt ein Computersystem 10. Das Computersystem 10 weist einen ersten Verbraucher 11 und einen zweiten FIG. 2 shows a computer system 10. The computer system 10 has a first consumer 11 and a second consumer
Verbraucher 12 auf, die von einem Netzteil 13 mit Leistung über drei Ausgänge 12V1, 12V2 und 12V3 versorgt werden, z.B. ein Schaltnetzteil. Das Netzteil 13 weist in Figur 2 zwei weitere Ausgänge 12V4 und 12V5 auf, an die hier jedoch kein Verbraucher angeschlossen ist. Das Netzteil 13 weist eine nicht dargestellte Sicherungsvorrichtung auf, die für jeden der Ausgänge 12V1, 12V5 eine maximale Leistung von 240 W erlaubt. Wird die maximale Leistung von 240 W an einem einzelnen Ausgang 12V1, 12V5 des Netzteils 13 Consumers 12, which are supplied by a power supply 13 with power through three outputs 12V1, 12V2 and 12V3, e.g. a switching power supply. The power supply unit 13 has two further outputs 12V4 and 12V5 in FIG. 2, to which, however, no load is connected here. The power supply 13 has a fuse device, not shown, which allows a maximum power of 240 W for each of the outputs 12V1, 12V5. Will the maximum power of 240 W at a single output 12V1, 12V5 of the power supply 13
überschritten, so schaltet sich das Netzteil 13 ab, um das Netzteil 13, die Verbraucher 11 und 12 sowie einen Benutzer zu schützen. Selbstverständlich kann die Höhe der erlaubten Leistung für unterschiedliche Systeme unterschiedlich exceeded, the power supply 13 turns off to protect the power supply 13, the consumer 11 and 12 and a user. Of course, the amount of power allowed for different systems may vary
dimensioniert sein. Ebenso kann das Netzteil 13 über eine beliebige Anzahl von Ausgängen verfügen. Im Ausführungsbeispiel ist der erste Verbraucher 11 ein be dimensioned. Likewise, the power supply 13 may have any number of outputs. In the exemplary embodiment, the first consumer 11 is a
Prozessor. Der Verbraucher 11 benötigt hierbei eine maximale Leistung, die unterhalb der 240 W liegt, beispielsweise 60 W. Er wird über den Ausgang 12V1 des Netzteils 13 versorgt. Der zweite Verbraucher 12 ist im Ausführungsbeispiel eine  Processor. The consumer 11 in this case requires a maximum power that is below 240 W, for example 60 W. It is supplied via the output 12V1 of the power supply 13. The second consumer 12 is in the embodiment a
Grafikkarte, deren Leistungsaufnahme bei Volllast über 240 W liegt, beispielsweise bei 300 W. Der Verbraucher 12 wird daher durch die beiden Ausgänge 12V2 und 12V3 des Netzteils 13 mit Energie versorgt. Figur 3 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die für eine verbesserte Überstromabschaltung verwendet werden kann. Die einzelnen Ausgänge 12V1, 12V5 entsprechen den zu Figur 1 Graphics card whose power consumption is greater than 240 W at full load, for example at 300 W. The consumer 12 is therefore powered by the two outputs 12V2 and 12V3 of the power supply 13 with energy. Figure 3 shows a circuit arrangement according to an embodiment of the invention, which can be used for an improved overcurrent shutdown. The individual outputs 12V1, 12V5 correspond to those of FIG. 1
beschriebenen Ausgängen 12V1, 12V5. Jeder der Ausgängedescribed outputs 12V1, 12V5. Each of the outputs
12V1, 12V5 ist ebenso wie in Figur 1 mit jeweils einem12V1, 12V5 is as in Figure 1, each with a
Strommesswiderstand RS1, RS5 versehen, um mit Hilfe eines Vergleichselements COMP1, COMP5 bei Überstrom einen „Low"- Pegel vorzugeben. Im Ausführungsbeispiel sind die Current sense resistor RS1, RS5 provided in order to specify a "low" level in the case of overcurrent with the aid of a comparison element COMP1, COMP5
Vergleichselemente COMP1, COMP5 Komparatoren, die nach einem Vergleich eine Verstärkung vornehmen, beispielsweise um den Faktor 1000. In eine, anderen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Vergleichselementen COMP1, COMP5 um  Comparisons COMP1, COMP5 Comparators that amplify after a comparison, for example by a factor of 1000. In another embodiment, the predicates COMP1, COMP5 are
Differenzverstärker mit einer hohen Ausgangsverstärkung. Differential amplifier with a high output gain.
Jedes Vergleichselement Compl, Comp5 ist am positiven Vergleichseingang über einen Vorwiderstand RVlp, RV5p mit der Ausgangsseite des zugehörigen Strommesswiderstands RS1, RS5 verbunden. Der negative Vergleichseingang jedes Each comparison element Compl, Comp5 is connected to the positive comparison input via a series resistor RVlp, RV5p to the output side of the associated current measuring resistor RS1, RS5. The negative comparison input each
Vergleichselements Compl, Comp5 ist über einen  Comparisons Compl, Comp5 is about one
Vorwiderstand RVln, RV5n mit der Eingangsseite des Series resistor RVln, RV5n with the input side of the
zugehörigen Strommesswiderstands RS1, RS5 verbunden. Die verbesserte Überstromabschaltung vereint den Vorteil einer spannungsunabhängigen Abschaltschwelle mit dem Vorteil eines einfachen Aufbaus. Hierzu ist an eine gemeinsame associated current sense resistor RS1, RS5. The improved overcurrent shutdown combines the advantage of a voltage-independent shutdown threshold with the advantage of a simple structure. This is due to a common
Versorgungsleitung +12VCS eine Referenzspannungsschaltung RS angeschlossen. Die Referenzspannungsschaltung RS stellt über eine Referenzspannungsleitung RL Trimmpotentiometern VRl, VR5 der einzelnen Ausgänge 12V1, 12V5 eine gemeinsameSupply line + 12VCS a reference voltage circuit RS connected. The reference voltage circuit RS provides a common voltage via a reference voltage line RL trim potentiometers VR1, VR5 of the individual outputs 12V1, 12V5
Hilfsspannung 12VZ bereit. Dabei wird durch den Abzug einer stabilisierten Referenzspannung (bzw. konstanten Referenzspannung) von der geregelten Eingangsspannung der gemeinsamen Versorgungsleitung +12VCS der Auxiliary voltage 12VZ ready. In this case, by the deduction of a stabilized reference voltage (or constant Reference voltage) from the regulated input voltage of the common supply line + 12VCS the
Strommesswiderstände RS1, RS5 die gemeinsame Hilfsspannung 12VZ erzeugt. Durch ein Referenzelement Z wird eine feste Spannungsdifferenz (die konstante Referenzspannung) zwischen der Spannung der gemeinsamen Versorgungsleitung +12VCS und der Spannung der Referenzspannungsleitung RL erzeugt. Die unteren Anschlüsse sämtlicher Trimmpotentiometer VRl ... VR5 werden im Vergleich zum Beispiel gemäß Figur 1 nicht mehr auf Masse, sondern auf die gemeinsame Hilfsspannung 12VZ gelegt. Dies bewirkt, dass die Trimmpotentiometer VRl, VR5 an Konstantspannung arbeiten, beziehungsweise an einer konstant unterhalb der Versorgungsspannung liegenden Spannung. Damit fließt ein von der Ausgangsspannung des Netzteils  Current measuring resistors RS1, RS5 generates the common auxiliary voltage 12VZ. By a reference element Z, a fixed voltage difference (the constant reference voltage) between the voltage of the common supply line + 12VCS and the voltage of the reference voltage line RL is generated. The lower connections of all trimming potentiometers VR1... VR5 are no longer connected to ground but to the common auxiliary voltage 12VZ in comparison to the example according to FIG. This causes the trimming potentiometers VR1, VR5 to operate at constant voltage or at a voltage which is constantly below the supply voltage. This flows from the output voltage of the power supply
unabhängiger Strom durch die Trimmpotentiometer VRl, VR5 und erzeugt damit eine von der Ausgangsspannung unabhängige Abschaltschwelle . independent current through the trim potentiometers VR1, VR5 and thus generates an independent of the output voltage shutdown threshold.
Die Referenzspannungsschaltung RS umfasst im The reference voltage circuit RS comprises in
Ausführungsbeispiel eine Zenerdiode, die mit ihrer Embodiment, a Zener diode, with their
Kathodenseite an die gemeinsame Versorgungsleitung +12VCS und mit ihrer Anodenseite an die Referenzspannungsleitung RL angeschlossen ist. Die Zenerdiode dient hierbei als ein  Cathode side to the common supply line + 12VCS and connected with its anode side to the reference voltage line RL. The zener diode serves as a
Referenzelement Z. Parallel zu der Zenerdiode ist ein Reference element Z. Parallel to the zener diode is a
Kondensator CZ geschaltet, der die Spannung zusätzlich stabilisiert. An die Anodenseite der Zenerdiode ist des Connected capacitor CZ, which additionally stabilizes the voltage. To the anode side of the Zener diode is the
Weiteren ein Widerstand RZ angeschlossen, der die Furthermore, a resistor RZ connected to the
Referenzspannungsschaltung RS mit Masse verbindet. Der Widerstand RZ ist so dimensioniert, dass bei dem zu erwartenden maximalen Strom durch die Trimmpotentiometer (z. B. 0,5mA) noch mindestens der minimal spezifizierte Reference voltage circuit RS connects to ground. The resistance RZ is dimensioned so that at the maximum current to be expected through the trimming potentiometers (eg 0.5mA) at least the minimum specified
Referenzstrom (z. B. 1mA) durch das Referenzelement Z, beispielsweise eine Zenerdiode fließt. Der Kondensator CZ hält die Spannung über dem Referenzelement Z auch im Fall von Spannungssprüngen an der gemeinsamen Versorgungsleitung Reference current (eg 1 mA) through the reference element Z, For example, a zener diode flows. The capacitor CZ keeps the voltage across the reference element Z even in the case of voltage jumps on the common supply line
+12VCS konstant. + 12VCS constant.
Der zusätzliche Bauteilaufwand besteht aus dem The additional component cost consists of the
Referenzelement Z, im Ausführungsbeispiel der Zenerdiode, einem Kondensator CZ und einem Widerstand RZ . Diese drei Bauteile werden nur einmal pro Netzteil benötigt, da sie von allen Ausgängen gemeinsam benutzt werden. Reference element Z, in the embodiment of the Zener diode, a capacitor CZ and a resistor RZ. These three components are only needed once per power supply since they are shared by all outputs.
In einer alternativen Ausgestaltung bietet es sich an, anstelle der eingezeichneten Zenerdiode ein Referenzelement Z mit drei Anschlüssen (beispielsweise einen Shuntregler) zu verwenden, das entweder ohne Widerstände (siehe Figur 4) oder mit Widerständen (z. B. einen TL431, siehe Figur 5) In an alternative embodiment, instead of the drawn Zener diode, it is expedient to use a reference element Z with three terminals (for example a shunt regulator) which is either without resistors (see FIG. 4) or with resistors (for example a TL431, see FIG )
beschaltet ist. Durch die Verwendung eines Shuntreglers wird eine stabilere, vom Referenzstrom unabhängige is connected. By using a shunt regulator, a more stable, independent of the reference current
Referenzspannung geliefert. Die Beschaltung mit Widerständen hängt vom jeweils eingesetzten Referenzelement Z ab.  Reference voltage supplied. The wiring with resistors depends on the particular reference element Z used.
Eine weitere Alternative ist es, die gemeinsame Hilfsspannung 12VZ vom Referenzelement Z durch einen als Spannungsfolger beschalteten Operationsverstärker OP zu entkoppeln (siehe Figur 6) . Figur 6 zeigt einen Schaltungsausschnitt, bei dem die Schaltungsteile der einzelnen Ausgänge 12V1, 12V5 entsprechend Figur 3 ausgebildet, zur Verbesserung der A further alternative is to decouple the common auxiliary voltage 12VZ from the reference element Z by an operational amplifier OP connected as a voltage follower (see FIG. 6). FIG. 6 shows a circuit detail in which the circuit parts of the individual outputs 12V1, 12V5 according to FIG
Übersicht in Figur 6 jedoch nicht dargestellt sind. Der Overview in Figure 6, however, are not shown. Of the
Operationsverstärker OP ist mit einem positiven Eingang zwischen das Referenzelement Z und den Referenzwiderstand RZ geschaltet. Der negative Ausgang des Operationsverstärkers OP ist entsprechend der Beschaltung als Spannungsfolger mit dem Ausgang des Operationsverstärkers OP verbunden. In diesem Fall muss nur noch der minimal spezifizierte Referenzstrom durch das Referenzelement Z fließen. Allerdings sind dann die Toleranzen der gemeinsamen Hilfsspannung 12VZ um die Operational amplifier OP is connected to a positive input between the reference element Z and the reference resistor RZ. The negative output of the operational amplifier OP is connected according to the wiring as a voltage follower to the output of the operational amplifier OP. In this In this case, only the minimum specified reference current has to flow through the reference element Z. However, then the tolerances of the common auxiliary voltage 12VZ to the
Offsetspannung des Operationsverstärkers erhöht. Der Offset voltage of the operational amplifier increased. Of the
Kondensator CZ ist in diesem Ausführungsbeispiel optional. Die entsprechende Verbindungsleitung ist daher gestrichelt eingezeichnet . Capacitor CZ is optional in this embodiment. The corresponding connection line is therefore shown in dashed lines.
Bezugs zeichenliste 10 ComputerSystem Reference sign list 10 Computer system
11, 12 Verbraucher  11, 12 consumers
13 Netzteil 13 power supply
12V1, 12V5 Ausgang  12V1, 12V5 output
+12VCS gemeinsame Versorgungsleitung + 12VCS common supply line
RS1, RS5 Strommesswiderstand RS1, RS5 current sense resistor
PSU geregelte Spannungsquelle COMP1, COMP5 Vergleichselement  PSU regulated voltage source COMP1, COMP5 comparison element
RVlp, RV5p, RVln, RV5n Vorwiderstand  RVlp, RV5p, RVln, RV5n series resistor
VR1, VR5 Trimmpotentiometer VR1, VR5 trimming potentiometer
OCP12V1, OCP12V5 Spannungssignal  OCP12V1, OCP12V5 voltage signal
12VZ gemeinsame Hilfsspannung Z Referenzelement 12VZ common auxiliary voltage Z reference element
CZ Kondensator CZ capacitor
RZ Referenzwiderstand RZ reference resistor
RS ReferenzspannungsSchaltung RL Referenzspannungsleitung RS reference voltage circuit RL reference voltage line

Claims

Patentansprüche claims
Schaltungsanordnung für eine Stromüberwachung einer Mehrzahl von Ausgängen (12V1, 12V5) eines Netzteils umfassend für jeden Ausgang (12V1, 12V5) : Circuit arrangement for current monitoring of a plurality of outputs (12V1, 12V5) of a power supply comprising for each output (12V1, 12V5):
- ein Vergleichselement (COMP1, COMP5) , das dazu - A comparison element (COMP1, COMP5), the
eingerichtet ist, zwei Eingangsspannungen zu  is set to two input voltages too
vergleichen;  to compare;
- einen Strommesswiderstand (RS1, RS5) , der in einem Strompfad eines Ausgangs (12V1, 12V5) angeordnet ist; und a current measuring resistor (RS1, RS5) arranged in a current path of an output (12V1, 12V5); and
- ein Widerstandsbauelement, wobei eine erste Seite des Strommesswiderstands (RS1,a resistance component, wherein a first side of the current measuring resistor (RS1,
RS5) mit einem ersten Eingang des RS5) with a first input of the
Vergleichselements (COMP1, COMP5) verbunden ist und eine zweite Seite des Strommesswiderstands (RS1, Comparison element (COMP1, COMP5) is connected and a second side of the current sense resistor (RS1,
RS5) mit einem zweiten Eingang des RS5) with a second input of the
Vergleichselements (COMP1, COMP5) verbunden ist, wobei zusätzlich das Widerstandsbauelement an einen Eingang des Vergleichselements (COMP1, COMP5) angeschlossen ist und  Comparative elements (COMP1, COMP5) is connected, in addition, the resistance device is connected to an input of the Vergleichselements (COMP1, COMP5) and
wobei alle Widerstandsbauelemente der Mehrzahl von Ausgängen (12V1, 12V5) über eine  wherein all the resistance components of the plurality of outputs (12V1, 12V5) via a
Referenzspannungsleitung (RL) mit einer  Reference voltage line (RL) with a
Referenzspannungsschaltung (RS) der  Reference voltage circuit (RS) of the
Schaltungsanordnung verbunden sind, die dazu eingerichtet ist, eine konstante Referenzspannung bereitzustellen. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die  Circuitry are connected, which is adapted to provide a constant reference voltage. 2. Circuit arrangement according to claim 1, wherein the
Schaltungsanordnung eine gemeinsame Versorgungsleitung (+12VCS) für die Mehrzahl von Ausgängen (13) aufweist, und Circuitry a common supply line (+ 12VCS) for the plurality of outputs (13), and
die gemeinsame Referenzspannungsschaltung (RS) über die Referenzspannungsleitung (RL) eine  the common reference voltage circuit (RS) via the reference voltage line (RL) a
Hilfsspannung bereitstellt, die um die konstante Referenzspannung kleiner als die Spannung der gemeinsamen Versorgungsleitung (+12VCS) ist, der erste Eingang jedes Vergleichselements (COMP1, COMP5) über einen Vorwiderstand (RVln, RV5n) mit der Referenzspannungsleitung (RL) verbunden ist und  Supplying auxiliary voltage which is smaller than the voltage of the common supply line (+ 12VCS) by the constant reference voltage, the first input of each comparator (COMP1, COMP5) is connected to the reference voltage line (RL) via a series resistor (RVln, RV5n), and
der zweite Eingang jedes Vergleichselements (COMP1, COMP5) über einen weiteren Vorwiderstand (RVlp, RV5p) mit dem jeweiligen Ausgang verbunden ist.  the second input of each comparison element (COMP1, COMP5) is connected to the respective output via a further series resistor (RVlp, RV5p).
Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, wobei der eine Vorwiderstand (RVln, RV5n) und das Circuit arrangement according to claim 2, wherein the one series resistor (RVIn, RV5n) and the
Widerstandsbauelement einen Spannungsteiler bilden, wobei der Spannungsteiler zwischen der gemeinsamen Resistor component form a voltage divider, wherein the voltage divider between the common
Versorgungsspannungsleitung (+12VCS) und der Supply voltage line (+ 12VCS) and the
Referenzspannungsleitung (RL) angeordnet ist, wobei der erste Eingang des Vergleichselements (COMP1, COMP5) zwischen dem einen Vorwiderstand (RVln, RV5n) und dem Widerstandsbauelement angeschlossen ist. Reference voltage line (RL) is arranged, wherein the first input of the Vergleichselements (COMP1, COMP5) between the a series resistor (RVIn, RV5n) and the resistance device is connected.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, Circuit arrangement according to Claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsteiler characterized in that the voltage divider
einstellbar ist. is adjustable.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 bis 4, wobei die Referenzspannungsschaltung (RS) ein Referenzelement (Z) umfasst, insbesondere eine Zenerdiode, die mit ihrer Kathodenseite an der gemeinsamen Versorgungsleitung ( +12VCS) der Mehrzahl von Ausgängen (12V1, 12V5) angeschlossen ist, sodass die Hilfsspannung in Bezug auf eine geregelte Ausgangsspannung des Netzteils (13) spannungsstabilisiert wird. Circuit arrangement according to claim 2 to 4, wherein the reference voltage circuit (RS) comprises a reference element (Z), in particular a Zener diode, with its cathode side on the common supply line (+ 12VCS) of the plurality of outputs (12V1, 12V5) is connected so that the auxiliary voltage is voltage stabilized with respect to a regulated output voltage of the power supply (13).
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, wobei die 6. Circuit arrangement according to claim 5, wherein the
Referenzspannungsschaltung (RS) einen Kondensator (CZ) umfasst, der parallel zu dem Referenzelement (Z) zwischen die gemeinsame Versorgungsleitung (+12VCS) der Mehrzahl von Ausgängen (12V1, 12V5) und die  Reference voltage circuit (RS) comprises a capacitor (CZ) which is parallel to the reference element (Z) between the common supply line (+ 12VCS) of the plurality of outputs (12V1, 12V5) and the
Referenzspannungsleitung (RL) geschaltet ist.  Reference voltage line (RL) is connected.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 6, wobei die 7. Circuit arrangement according to claim 1 to 6, wherein the
Referenzspannungsschaltung (RS) einen Shuntregler umfasst .  Reference voltage circuit (RS) comprises a shunt regulator.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Referenzspannungsschaltung (RS) einen als Spannungsfolger beschalteten Operationsverstärker umfasst . 8. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the reference voltage circuit (RS) comprises a connected as a voltage follower operational amplifier.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Referenzspannungsleitung (RL) über einen 9. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 8, wherein the reference voltage line (RL) via a
Referenzwiderstand (RZ) mit Masse verbunden ist.  Reference resistor (RZ) is connected to ground.
10. Netzteil (13) mit einer Mehrzahl von Ausgängen (12V1, 12V5) mit einer Schaltungsanordnung für eine 10. Power supply (13) with a plurality of outputs (12V1, 12V5) with a circuit arrangement for a
Stromüberwachung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für wenigstens zwei der Mehrzahl der Ausgänge (12V1,  Current monitoring according to one of claims 1 to 9 for at least two of the plurality of outputs (12V1,
12V5) .  12V5).
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