DD233467A1 - FLOW CONNECTOR SWITCHING POWER SUPPLY WITH CONTROLLED OUTPUT VOLTAGE - Google Patents
FLOW CONNECTOR SWITCHING POWER SUPPLY WITH CONTROLLED OUTPUT VOLTAGE Download PDFInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- winding
- voltage
- switching
- power supply
- demagnetization
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
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 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
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
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)
— Nachteilig bei diesen Losungen istDE 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
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD27194684A DD233467A1 (en) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | FLOW CONNECTOR SWITCHING POWER SUPPLY WITH CONTROLLED OUTPUT VOLTAGE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD27194684A DD233467A1 (en) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | FLOW CONNECTOR SWITCHING POWER SUPPLY WITH CONTROLLED OUTPUT VOLTAGE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD233467A1 true DD233467A1 (en) | 1986-02-26 |
Family
ID=5564301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD27194684A DD233467A1 (en) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | FLOW CONNECTOR SWITCHING POWER SUPPLY WITH CONTROLLED OUTPUT VOLTAGE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD233467A1 (en) |
Cited By (3)
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 |
-
1984
- 1984-12-28 DD DD27194684A patent/DD233467A1/en unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3912849A1 (en) * | 1988-04-19 | 1989-11-02 | Ceag Licht & Strom | Electrical power supply unit |
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 |
US5973940A (en) * | 1996-11-07 | 1999-10-26 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Switched-mode power supply for a load having a low power supply |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0498917B1 (en) | Clock-controlled converter with current limiting | |
DE3886585T2 (en) | Controlled high frequency power supply. | |
EP0382110B1 (en) | Output control circuit for reversers, and high-frequency power supply for the DC supply of a welding station | |
DE2901396A1 (en) | CONTROLLER ARRANGEMENT | |
DE2910908A1 (en) | CONTACT INVERTER | |
DE3238563A1 (en) | TRANSFORMERLESS, NON-INVERTING SWITCHING REGULATOR | |
DE3009963A1 (en) | HIGH FREQUENCY SWITCHING CIRCUIT | |
DE2935811A1 (en) | SWITCHED VOLTAGE CONVERTER | |
DE4040374A1 (en) | ELECTRIC PULSE POWER SUPPLY | |
EP0136968A2 (en) | Control device for driving an electromagnet with a starting current followed by a holding current | |
DE2320128A1 (en) | FORCED-COMMUTED CHOPPER WITH THROTTLE COIL | |
DE3213869C2 (en) | Self-oscillating secondary switching regulator | |
DE3413207C2 (en) | ||
EP0654886A1 (en) | Circuit for generating a DC voltage | |
DE2445033C3 (en) | DC converter | |
DE3508289C1 (en) | Inverter for feeding a consumer with an inductive component | |
DE1513420B2 (en) | VOLTAGE REGULATING DEVICE FOR GENERATING A REGULATED DC VOLTAGE WITH A SWITCHING TRANSISTOR AND A CONTINUOUSLY CONTROLLED CONTROL TRANSISTOR | |
DE2554826A1 (en) | TRANSFER ARRANGEMENT FOR A CURRENT CONVERTER CIRCUIT | |
DE2925756C2 (en) | Tax rate for frequency converter | |
DD233467A1 (en) | FLOW CONNECTOR SWITCHING POWER SUPPLY WITH CONTROLLED OUTPUT VOLTAGE | |
EP0024523B1 (en) | Single-ended forward converter for generating electrically separated d.c. output voltages | |
DE2848119A1 (en) | Choke for DC=DC pulsed power converter - has air gap slot at one end with faces diverging at angle selected for linear inductance-current relationship | |
DE2733415C2 (en) | Voltage converter | |
EP0475296B1 (en) | Switching power supply device with a forward- and a flyback-converter output | |
DE2250857B2 (en) | Horizontal deflection circuit for television receivers |