DD233467A1 - FLOW CONNECTOR SWITCHING POWER SUPPLY WITH CONTROLLED OUTPUT VOLTAGE - Google Patents

FLOW CONNECTOR SWITCHING POWER SUPPLY WITH CONTROLLED OUTPUT VOLTAGE Download PDF

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DD233467A1
DD233467A1 DD27194684A DD27194684A DD233467A1 DD 233467 A1 DD233467 A1 DD 233467A1 DD 27194684 A DD27194684 A DD 27194684A DD 27194684 A DD27194684 A DD 27194684A DD 233467 A1 DD233467 A1 DD 233467A1
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Wilhelm Baerwinkel
Harald Reinhardt
Volkhard Richter
Reinhard Schroeder
Heino Weigand
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Zeiss Jena Veb Carl
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Abstract

Durchflusswandler-Schaltnetzteil mit geregelter Ausgangsspannung insbesondere zur Stromversorgung von Verbrauchern mit hohem Leistungsbedarf. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Energie pro Zeiteinheit besser auszunutzen und mit geringem Aufwand die Regelungseigenschaften zu verbesssern. Als Aufgabe steht die Schaffung eines Durchflusswandlers, der ohne feste Begrenzung des maximalen Tastverhaeltnisses auskommt, der eine variable, steuerbare und fuer den jeweiligen Betriebsfall minimale primaere Rueckschlagspannung aufweist und der ausser dem Transformator keine weiteren netztrennenden Regelkreisglieder aufweist. Die Erfindung besteht darin, dass eine Entmagnetisierungswicklung ueber einen Gleichrichter mit einem Kondensator beschaltet ist, wobei parallel zu diesem Kondensator ein steuerbarer Widerstand angeordnet ist, dessen Steuereingang mit einer Regelschaltung in Verbindung steht. Fig. 1Forward converter switched-mode power supply with regulated output voltage, in particular for the power supply of consumers with high power requirements. The aim of the invention is to make better use of the energy per unit of time and to improve the control properties with little effort. The object is to provide a forward converter, which does not require a fixed limitation of the maximum Tastverhaeltnisses having a variable, controllable and minimal for the respective operating case primary return voltage and has no other network-separating control circuit elements except the transformer. The invention consists in that a degaussing winding is connected via a rectifier with a capacitor, wherein a controllable resistor is arranged parallel to this capacitor whose control input is connected to a control circuit. Fig. 1

Description

-2 719 46-2 719 46

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, bei gleichem Transformatorenkemquerschnitt mehr Energie pro Zeit auf die Sekundarseite eines Durchflußwandlers zu übertragen und bei verringertem schaltungstechnischen Aufwand die Regelungseigenschaften zu verbessernThe aim of the invention is to transfer at the same Transformerenkemquerschnitt more energy per time to the secondary side of a Durchflußwandlers and to improve the control characteristics with reduced circuit complexity

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Durchflußwandler mit geregelter Ausgangsspannung zu schaffen der ohne feste Begrenzung des maximalen Tastverhaltnisses auskommt der eine variable, steuerbare und fur den jeweiligen Betriebsfall minimale primäre Ruckschlagspannung aufweist und der außer dem Transformator keine weiteren netztrennenden Regelkreisgheder aufweistThe invention has for its object a Durchflußwandler with regulated output voltage to create the manages without fixed limitation of the maximum Tastverhaltnisses having a variable, controllable and minimal for the respective operating case primary recoil voltage and has no other network-separating Regelkreisgheder except the transformer

Die Aufgabe wird erfindungsgemaß bei einem Durchflußwandler Schaltnetzteil mit geregelter Ausgangsspannung, mit einem Transformator, bei dem über der Reihenschaltung seiner Primärwicklung mit einem elektronischen Schaltelement eine vorzugsweise aus dem Netz gewonnene Gleichspannung anliegt, mit einer Sekundärwicklung gleichen Wicklungssinus wie die Primärwicklung, die mit einer Gleichnchterdiode einer Speicherdrossel, einer Freilaufdiode, einem Ladekondensator und einem Lastwiderstand verbunden ist, mit einer Entmagnetisierungswicklung entgegengesetzten Wicklungssinus wie die Primärwicklung und mit einer Magnetisierungsuberwachungsschaltung, deren Ausgang mit dem Start/Stop Eingang eines Pulsgenerators verbunden ist, welcher über eine Treiberstufe das Schaltelement ansteuert, dadurch gelost, daß die beiden Enden der Entmagnetisierungswicklung über einen Gleichrichter mit einem Kondensator beschaltet sind, wobei parallel zu diesem Kondensator ein steuerbarer Widerstand angeordnet ist, dessen Steuereingang mit dem Ausgang einer Regelschaltung in Verbindung steht, und das ein Eingang der Regelschaltung mit einem Soll Wertgeber verbunden ist und ein anderer Eingang der Regelschaltung über einen IST Wertgeber mit dem Lastwiderstand in Verbindung steht Die vorteilhafte Wirkung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß in Abhängigkeit von der Ausgangsgroße eine Veränderung ier Ruckschlagspannung des Transformators erfolgt Am Lastwiderstand wird mit dem Ist Wertgeber die Ist Ausgangsgroße ermittelt Ein proportionaler Teil des Ist Wertes wird in der Regelschaltung mit dem Soll Wert verglichen In Abhängigkeit von der Regelabweichung wird der steuerbare Widerstand so angesteuert, daß dieser eine Veränderung der über dem Kondensator liegenden Spannung bewirkt Damit ändert sich die Ruckschlagspannung des Transformators, was eine ausgangsgroßenabhangige Veränderung der Entmagnetisierungszeit bedeutet Das Wiedereinschalten des Schaltelementes erfolgt unmittelbar nach Beendigung der Entmagnetisierung des Transformatorkernes Das Austesten des Endes der Entmagnetisierung wird durch die Magnetisierungsuberwachungsschaltung bewirkt, wobei diese auch den Zeitpunkt des Wiedereinschaltens des Schalelementes festlegt Eine Zeitlucke zwischen dem Ende der Entmagnetisierung und dem Beginn der Flußphase mit dem schon beschriebenen Nachteil tritt bei dem erfindungsgemaßen Durchflußwandler nicht in Erscheinung Die Ausregelung von Abweichungen der Ausgangsgroße vom Sollwert erfolgt durch Variation der Ausschaltzeit des Schaltelementes, die gleich der Entmagnetisierungszeit ist Außer dem Transformator sind keine weiteren netztrennenden Regelkreisgheder erforderlich, da die Rückführung der Reglersignale fur das Schaltelement über den magnetischen Kreis des Transformators selbst errolgtThe object is inventively at a forward converter power supply with regulated output voltage, with a transformer in which over the series circuit of its primary winding with an electronic switching element preferably obtained from the grid DC voltage applied, with a secondary winding same winding sinew as the primary winding, with a Gleichnchterdiode a Storage choke, a freewheeling diode, a charging capacitor and a load resistor is connected to a Demagnetisierungswicklung opposite winding line as the primary winding and a magnetization monitoring circuit whose output is connected to the start / stop input of a pulse generator which controls the switching element via a driver stage, thereby solved, that the two ends of the demagnetization winding are connected via a rectifier with a capacitor, wherein parallel to this capacitor angeord a controllable resistor is net, whose control input is connected to the output of a control circuit, and one input of the control circuit is connected to a desired value transmitter and another input of the control circuit via an IST value transmitter with the load resistor is in communication The advantageous effect of the invention is achieved in that, depending on the output variable, a change in the reverse voltage of the transformer takes place. The actual output value is determined with the actual value transmitter. A proportional part of the actual value is compared with the desired value in the control circuit. The controllable resistance thus becomes dependent on the control deviation triggered that this causes a change in the voltage across the capacitor voltage Thus, the recoil voltage of the transformer changes, which means an output largely dependent change in the demagnetization time The switching on of the switching element takes place immediately bar after completion of the demagnetization of the transformer core The demagnetization of the end of the demagnetization is effected by the Magnetisierungsuberwachungsschaltung, which also determines the time of switching on the Schalelementes a time gap between the end of demagnetization and the beginning of the Flußphase with the disadvantage already described occurs in the invention Flow converter not present The output variable is corrected from the setpoint by varying the switch-off time of the switching element which is equal to the demagnetizing time. Apart from the transformer, no further mains isolating control circuits are required because the feedback of the control signals to the switching element is via the transformer's own magnetic circuit errolgt

Ausfuhrungsbeispielexemplary

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt und zwar zeigen Fig 1 ein Prmzipschaltbild des erfindungsgemaßen Durchflußwandler Schaltnetzteiles Fig 2 den Verlauf der Kollektor-Emitterspannung des Schalttransistors fur zwei Grenzfalle Das Durchflußwandler-Schaltnetzteil besteht nach Fig 1 aus einem Transformator 1, bei dem über der Reihenschaltung einer Primärwicklung 2 und der Kollektor Emitter Strecke eines Schalttransistors 3 eine aus dem Netz gewonnene Gleichspannung UE anliegt1 shows a Prmzipschaltbild the inventive Durchflußwandler switching power supply Fig. 2 shows the course of the collector-emitter voltage of the switching transistor for two limit trap The Durchflußwandler switching power supply consists of Figure 1 from a transformer 1, in which over the Series connection of a primary winding 2 and the collector emitter path of a switching transistor 3, a DC voltage obtained from the network U E is applied

Des weiteren besitzt der Transformator 1 eine Sekundärwicklung 4, die den gleichen Wicklungssinn wie die Primärwicklung 2 hatFurthermore, the transformer 1 has a secondary winding 4, which has the same winding sense as the primary winding 2

nd die in der fur Durchflußwandler bekannten Art und Weise mit einer Gleichnchterdiode 5, einer Freilaufdiode 6, einer dpeicherdrossel 7, einem Ladekondensator 8 und einem Lastwiderstand 9 beschaltet ist Die Ansteuerung des Schalttransistors 3 erfolgt aus dem Pulsgenerator 10 und der nachgeschalteten Treiberschaltung 11 Eine Magnetisierungsuberwachungsschaltung 12 testet standig den Magnetisierungszustand des Kerns des Transformators 1 aus und steht außer mit der Primärwicklung 2 mit einem Start/Stop-Eingangdes Pulsgenerators 10 in Verbindung Auf dem Transformator 1 befindet sich sekundarseitig eine Entmagnetisierungswicklung 13, die einen umgekehrten Wicklungssinn wie die Primärwicklung 2 besitzt und die genauso wie die Sekundärwicklung 4 von der Primärwicklung 2 galvanisch getrennt angeordnet ist Die beiden Enden der Entmagnetisierungswicklung sind über eine Gleichnchterdiode 14 mit einem Kondensator 15 beschaltet Parallel zu dem Kondensator 15 ist ein Transistor 16 mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke angeordnet Die Basis des Transistors 16 wird durch die Regelschaltung 17 angesteuert, wobei ein Eingang der Regelschaltung 17 mit einem IST-Wertgeber verbunden ist, der im dargestellten Fall aus einem ohmschen Spannungsteiler 18 besteht Am anderen Eingang des Reglers liegt eine Sollspannung URef an, die im Soll-Wertgeber 19 erzeugt wird Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist folgendend is connected in the manner known for Durchflußwandler with a Gleichnchterdiode 5, a freewheeling diode 6, a storage inductor 7, a charging capacitor 8 and a load resistor 9 The control of the switching transistor 3 is carried out from the pulse generator 10 and the downstream driver circuit 11 A magnetization 12 constantly tests the magnetization state of the core of the transformer 1 and communicates except for the primary winding 2 with a start / stop input of the pulse generator 10 On the transformer 1 is on the secondary side a demagnetization winding 13, which has a reverse winding sense as the primary winding 2 and the as well as the secondary winding 4 is arranged galvanically isolated from the primary winding 2. The two ends of the demagnetization are connected via a Gleichnchterdiode 14 with a capacitor 15 in parallel with the capacitor 15 is a transistor 16 with its Collector-emitter path arranged The base of the transistor 16 is driven by the control circuit 17, wherein an input of the control circuit 17 is connected to an actual value transmitter, which in the case shown consists of a resistive voltage divider 18. At the other input of the controller is a nominal voltage U Re f, which is generated in the target value transmitter 19 The operation of the circuit arrangement is the following

Die Magnetisierungsuberwachungsschaltung 12 gibt das erneute Einschalten des Schalttransistors 3 erst dann frei, wenn der Transformator 1 entmagnetisiert ist, das heißt genau dann, wenn die Kollektor-Emitterspannung Uce kleiner oder gleich der Spannung Ue istThe magnetization monitoring circuit 12 releases the switching transistor 3 on again only when the transformer 1 is demagnetized, that is, exactly when the collector-emitter voltage Uce is less than or equal to the voltage Ue

In Abhängigkeit von der Ausgangsspannung UA, welche die zu regelnde Große sein soll, wird je nach Abweichung vom Sollwert über die Regelschaltung 17 der Transistor 16 mehr oder weniger leitend, so daß sich Ur in Abhängigkeit von UA einstellt Es ließe sich ebenso der Ausgangsstrom oder die Ausgangsleistung regeln Über die Große von UR wird primarseitig durch die Wirkung der Magnetisierungsuberwachungsschaltung 12 die Ausschaltzeit des Schalttransistors 3 verändert, da je nach Große von UR die Entmagnetisierung des Transformators 1 langsamer oder schneller vor sich geht In Fig 2 ist der Verlauf der Kollektor-Emitterspannung des Schalttransistors 3 fur zwei Grenzfalle dargestellt Es ist zu erkennen, daß nach der konstanten Einschaltzeit tem die Kollektor-Emitterspannung Uce über den Wert der Eingangsspannung Ug hinausgeht und zwar um den Wert der Ruckschlagspannung Uru Die primäre Ruckschlagspannung ergibt sich aus dem Produkt der Summe aus der in Abhängigkeit von UA eingestellten Spannung UR und der Diodenflußspannung der Diode 14 mit dem Verhältnis der Windungszahl der Entmagnetisterungswicklung 13 Je nach Hohe von URu verändert sich auch die Ausschaltzeit t8US des Schalttransistors 3, wobei die Ausschaltzeit taus gleich der Entmagnetisierungszeit istDepending on the output voltage U A , which is to be controlled to be controlled depending on the deviation from the setpoint via the control circuit 17, the transistor 16 more or less conductive, so that sets Ur as a function of U A. It could also be the output current or regulate the output power On the primary side by the action of the magnetization monitoring circuit 12, the turn-off time of the switching transistor 3 is changed by the magnitude of U R since, depending on the magnitude of U R, the demagnetization of the transformer 1 proceeds more slowly or more rapidly It can be seen that after the constant switch-on time t em, the collector-emitter voltage Uce exceeds the value of the input voltage Ug by the value of the back-up voltage Ur u. The primary back-off voltage results from the Product of the sum of the function of U A set voltage U R and the diode forward voltage of the diode 14 with the ratio of the number of turns of 13, depending on the height of Entmagnetisterungswicklung U Ru also the off time changes t 8US of the switching transistor 3, wherein the turn-off time t off is the same as the demagnetization

-з- 719 46-z- 719 46

Die UCE-Verläufe sollen für die jeweilige UE im ersten Fall für maximalen Ausgangsstrom Ідтах und im zweiten Fall fur den minimalen Ausgangsstrom ІАт,п gelten.The UCE curves should be considered for the respective U E in the first case for maximum output current Ід та х and in the second case for the minimum output current ІА т , п .

Dabei gilt im ersten Fall der vollausgezogene Spannungsverlauf für die Eingangsspannung UEv Bei einer anderen Eingangsspannung Ue2 mit UE2 > UEi ergibt sich eine Veränderung der Ausschaltzeit taus.In the first case, the fully extended voltage curve for the input voltage U E v applies for a different input voltage Ue 2 with U E2 > U E i, resulting in a change in the switch-off time t off .

Dieser Zustand ist gestrichelt dargestellt.This state is shown in dashed lines.

Das Verhältnis der Einschaltzeit tem zur Ausschaltzeit taus ist gleich dem Verhältnis der Ruckschlagspannung Uru zur Eingangsspannung Ue. Mit der ausgangsspannungsabhängigen Veränderung der Ausschaltzeit erfolgt auch eine Veränderung der Periodendauer T. Die beiden dargestellten Grenzfälle resultieren daraus, daß einerseits die primärseitige Rückschlagspannung URu nicht so hoch werden darf, daß die maximale Kollektor-Emitterspannung Uce des Schalttransistors 3 überschritten wird und daß andererseits Urü nicht so klein werden darf, daß die Magnetisierungsüberwachungsschaltung den Zustand Uce > UE nicht mehr sauber erkennen kann. Uru muß also in den Grenzen zwischen URum,n und URUrnax liegen.The ratio of the turn-on time t em to the turn-off time t off is equal to the ratio of the turn-back voltage Ur u to the input voltage Ue. The two output limit cases result from the fact that on the one hand the primary side kickback voltage U Ru must not be so high that the maximum collector-emitter voltage Uce of the switching transistor 3 is exceeded and on the other hand Ur ü must not be so small that the magnetization monitoring circuit can no longer cleanly recognize the state Uce> U E. Ur u must therefore lie within the boundaries between U Rum , n and UR Urna x.

Claims (1)

-1- 719 46-1- 719 46 Patentanspruchclaim Durchflußwandler Schaltnetzteil mit geregelter Ausgangsspannung, mit einem Transformator, bei dem über der Reihenschaltung seiner Primärwicklung mit einem elektronischen Schaltelement eine vorzugsweise aus dem Netz gewonnene Gleichspannung anliegt, mit einer Sekundärwicklung gleichen Wicklungssinns wie die Primärwicklung, die mit einer Gleichrichterdiode, einer Speicherdrossel, einer Freilaufdiode, einem Ladekondensator und einem Lastwiderstand verbunden ist, mit einer Entmagnetisierungswicklung entgegengesetzten Wicklungssinns wie die Primärwicklung und mit einer Magnetisierungsuberwachungsschaltung, deren Ausgang mit dem Start/Stop Eingang eines Pulsgenerators verbunden ist, welcher über eine Treiberstufe das Schaltelement ansteuert, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Entmagnetisierungswicklung über einen Gleichrichter mit einem Kondensator beschaltet sind, wobei parallel zu diesem Kondensator ein steuerbarer Widerstand angeordnet ist, dessen Steuereingang mit dem Ausgang einer Regelschaltung in Verbindung steht, und das ein Eingang der Regelschaltung mit einem Sollwertgeber verbunden ist und ein anderer Eingang der Regelschaltung über einen IST Wertgeber mit dem Lastwiderstand in Verbindung steht Durchflußwandler-Schaltnetzteil nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entmagnetisierungswicklung und die Sekundärwicklung netzgetrennt angeordnet sindDurchflußwandler switching power supply with regulated output voltage, with a transformer in which over the series circuit of its primary winding with an electronic switching element preferably obtained from the DC voltage applied, with a secondary winding same sense of winding as the primary winding with a rectifier diode, a storage inductor, a freewheeling diode, a charge capacitor and a load resistor, with a demagnetization winding opposite sense of winding as the primary winding and a magnetization monitoring circuit whose output is connected to the start / stop input of a pulse generator, which controls the switching element via a driver stage, characterized in that the two ends of the Degaussing winding are connected via a rectifier with a capacitor, wherein a controllable resistor is arranged parallel to this capacitor whose control input with the output of a control circuit is in communication, and the one input of the control circuit is connected to a setpoint generator and another input of the control circuit via an IST value transmitter with the load resistor is connected Durchflußwandler switching power supply according to item 1, characterized in that the demagnetization winding and the Secondary winding are arranged separated from the mains Durchflußwandler-Schaltnetzteil nach Punkt 1 oder Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Widerstand ein Transistor istForward converter switching power supply according to item 1 or items 1 and 2, characterized in that the controllable resistor is a transistor Durchflußwandler-Schaltnetzteil nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber eine Referenzspannungsquelle ist und daß der IST-Wertgeber ein ohmscher Spannungsteiler über dem Lastwiderstand istForward converter switching power supply according to item 1 to 3, characterized in that the setpoint generator is a reference voltage source and that the actual value transmitter is an ohmic voltage divider across the load resistor Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention uurchflußwandler Schaltnetzteil mit geregelter Ausgangsspannung, insbesondere zur Stromversorgung von Rechnern, Lampen oder anderen Verbrauchern hohen LeistungsbedarfesConstant-current switching power supply with regulated output voltage, in particular for the power supply of computers, lamps or other consumers high power consumption Charakteristik der bekannten technischen LosungenCharacteristic of the known technical solutions Es sind geregelte Durchflußwandler-Schaltnetzteile mit geregelter Ausgangsspannung bekannt, bei denen die wahrend der Flußphase vom Transformatorkern aufgenommene Energie über eine Entmagnetisierungswicklung und eine Diode in die aus dem Netz gewonnene Gleichspannungsquelle zurückgeschoben wirdControlled forward-biased switched mode power supplies are known in which the energy received by the transformer core during the flux phase is fed back to the DC power source from the grid via a degaussing coil and a diode Dabei werden vorteilhaft Primärwicklung und Entmagnetisierungswicklung mit gleicher Windungszahl ausgelegt, so daß die Kollektor Emitterspannung den doppelten Wert der primären Gleichspannung nicht überschreiten kann In der Praxis wird dann das Tastverhältnis nicht hoher als 0,45 sein, da der Transformatorkern eine gewisse Zeit benotigt, um die Magnetisierungsenergje wahrend der Sperrphase abzubauen und auch die Schalt- und Speicherzeiten der Schalttransistoren eine Rolle spielen Es ist auch bekannt, die Windungszahl der Entmagnetisierungswicklung kleiner als die der Primärwicklung zu machen Das maximal ausnutzbare Tastverhältnis wird zwar in diesem Fall großer, aber die Kollektor-Emitter Spitzenspannung wird hoher, was den Einsatz von entsprechend hochsperrenden Transistoren bedingt, die teurer sind und schlechtere Schalteigenschaften habenIn this case, the primary winding and the demagnetization winding are advantageously designed with the same number of turns so that the collector emitter voltage can not exceed twice the value of the primary DC voltage. In practice, the duty cycle will not be higher than 0.45 since the transformer core takes a certain amount of time to complete the process It is also known to make the number of turns of the demagnetization winding smaller than that of the primary winding. The maximum usable duty cycle, in this case, is large, but the collector-emitter peak voltage becomes higher, which requires the use of correspondingly high-blocking transistors, which are more expensive and have poorer switching characteristics In DE 3133578 ist ein Eintakt-Durchflußwandler mit zwei Transistoren und Begrenzungsdioden auf der Primarseite eines Transformators beschrieben, bei dem durch Wahl des Verhältnisses von Gesamtwindungszahl der Primärwicklung zu der Windungszahl der als Entmagnetisierungswicklung dienenden Wicklung großer als Eins das maximale Tastverhältnis auf etwa 0,75 vergrößert und damit die Schaltleistung erhöht werden kann
— Nachteilig bei diesen Losungen ist
DE 3133578 describes a single-ended, two-transistor, and limiting diode on the primary side of a transformer in which, by choosing the ratio of total number of turns of the primary winding to the number of turns of the winding serving as demagnetization winding, greater than one increases the maximum duty cycle to about 0.75 and thus the switching capacity can be increased
- A disadvantage of these solutions
Das maximale Tastverhältnis muß infolge des festen Verhältnisses zwischen Eingangsspannung und primärer Ruckschlagspannung und wegen dem daraus resultierenden Verhältnis zwischen Auf- und Entmagnetisierungszeit des Transformatorkernes auf feste Werte, ζ B 0,45 oder 0,75 begrenzt werden Da bei dieser Verfahrensweise die Toleranzen der zur Begrenzung dienenden Bauelemente, die kapazitiv bedingte Umschwingzeit des Transformators und die Schalt- und Speicherzeiten der Schalttransistoren berücksichtigt werden müssen, entsteht bei der praktischen Dimensionierung eine Zeitlucke zwischen Ende der Entmagnetisierung des Transformators und dem nächsten Einschaltvorgang, die die Leistungsbilanz des Durchflußwandlers verschlechtertThe maximum duty cycle must be limited to fixed values, 0,4 B 0.45 or 0.75 due to the fixed ratio between input voltage and primary back-off voltage and the resulting ratio between demagnetization and demagnetization of the transformer core Since in this procedure, the tolerances for limiting serving components, the capacitive transient recovery of the transformer and the switching and storage times of the switching transistors must be considered, arises in the practical dimensioning a time gap between the demagnetization of the transformer and the next power-on, which degrades the power balance of the forward converter Die Begrenzung des maximalen Tastverhaltnisses bei den üblichen Durchflußwandlern auf 0,45 bedingt bei geringer Eingangsspannung eine geringe Schaltleistung. Dieser Nachteil kann zwar durch die Dimensionierung gemäß DE 3133578 beseitigt werden, hierbei treten jedoch bei hohen Eingangsspannungen hohe Kollektor-Emitter-Spttzenspannungen auf, die nur durch die zwei verwendeten Transistoren mit hoher Kollektor-Emitter-Sperrspannung beherrscht werden Ein weiterer Nachteil ist, daß sich bei einem Tastverhältnis kleiner als das maximale Tastverhältnis gegenüber dem Betrieb mit maximalem Tastverhältnis, unter der Annahme, daß der Kollektorspitzenstrom konstant sei, die Verlustleistung des Schalttransistors nicht entsprechend reduziert, da die Kollektorspitzenspannung konstant bleibt.The limitation of the maximum duty cycle in the usual Durchflußwandlern to 0.45 conditionally with low input voltage, a low switching capacity. Although this disadvantage can be eliminated by the dimensioning according to DE 3133578, in this case, high collector-emitter-Spttzenspannungen occur at high input voltages, which are dominated only by the two transistors used with high collector-emitter reverse voltage Another disadvantage is that at a duty cycle less than the maximum duty cycle versus the maximum duty cycle operation, assuming that the collector peak current is constant, the power dissipation of the switching transistor is not correspondingly reduced because the collector peak voltage remains constant. Hinsichtlich der Regelung der Ausgangsspannung werden in der Praxis zwei Losungswege beschriften Veränderung der Schaltfrequenz bei konstanter Lange der Flußphase oder Veränderung des Tastverhaltnisses bei konstanter Schaltfrequenz. Aus Gründen der Genauigkeit der Ausgangsgroßen wird fur hohe Anforderungen die Regelschaltung sekundarseitig vorgesehen Der Regelkreis wird zur Primarseite hin bei geforderter Netztrennung per Optokoppler oder mittels eines Treiberubertragers geschlossen Beim Einsatz eines Optokopplers entsteht der Nachteil, daß der Optokoppler infolge seiner Verstarkungstoleranz, seiner oberen Grenzfrequenz und seines Temperaturganges die Regelschleifenverstarkung dahingehend beeinflußt, daß diese zur Gewährleistung der Schwingsicherheit verringert werden muß Wird der Optokoppler zum Übertragen der Ansteuerimpulse genutzt, muß der Optokoppler in der Lage sein, die Schaltfrequenz zu übertragen bei gleichzeitiger Gewährleistung der Spannungsfestigkeit. Diese sich widersprechenden Forderungen können heute übliche Optokoppler nur ungenügend erfüllen Bei Einsatz eines Treiberubertragers wird durch die notwendige Netztrennung ein voluminöses Wickelteil erforderlich, welches teuer ist und fur eine optimale Transistoransteuerung nur im Zusammenhang mit aufwendigen Treiberschaltungen anwendbar istWith regard to the regulation of the output voltage, in practice two pathways will be described, changing the switching frequency at a constant length of the flux phase or changing the duty cycle at a constant switching frequency. For reasons of accuracy of output variables, the control circuit is provided on the secondary side for high requirements. The control circuit is closed to the primary side with required network separation via optocoupler or driver subassembly If the optocoupler is used for transmitting the drive pulses, the opto-coupler must be able to transmit the switching frequency while ensuring the dielectric strength. These contradictory requirements can now meet conventional optocouplers only insufficient When using a Treiberubertragers is required by the necessary network separation a voluminous winding part, which is expensive and is applicable for optimal transistor control only in connection with complex driver circuits
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3912849A1 (en) * 1988-04-19 1989-11-02 Ceag Licht & Strom Electrical power supply unit
US5973940A (en) * 1996-11-07 1999-10-26 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Switched-mode power supply for a load having a low power supply
DE4042755B4 (en) * 1989-03-07 2008-02-07 Rca Licensing Corp.(N.D.Ges.D.Staates Delaware) Synchronised switch mode power supply e.g. for TV receiver - applies control voltage via transformer to PWM which responds to oscillator output signal for producing PWM control signal

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