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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung der Standby-Verluste im Bereitschaftsbetrieb bei der Niederspannungserzeugung, insbesondere bei der Niederspannungserzeugung mit einem Spannungswandler. Das Verfahren betrifft insbesondere Netzteile ohne eine galvanische Trennung.
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Der Begriff „Spannungswandler“ bezeichnet hier insbesondere einen Abwärtswandler, kann aber auch jede andere Art von Wandler, der zur Anpassung der Ausgangsspannung für das zu versorgende Gerät dient, insbesondere Netzteile, die an das Netz angeschlossen sind, umfassen. Elektrische Spannungswandler werden heutzutage in zahlreichen Geräten zur Versorgung der Gerätehauptfunktion und eventueller Standby-Funktionen verwendet.
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Wenn diese Hauptfunktion bzw. eine Standby-Funktion im Bereitschaftsbetrieb dauerhaft oder über längere Zeiträume aktiv sein soll, können die dadurch auftretenden Energieverluste bei der Spannungsversorgung mit einem Spannungswandler einen signifikanten Anteil am Gesamtenergieverbrauch des versorgten Gerätes haben. Bei elektrischen Geräten, die dauerhaft betrieben werden, sogenannte Kleinverbraucher, ist der Eigenverbrauch des Spannungswandlers ein wesentlicher Anteil am Gesamtverbrauch des Gerätes und spielt eine zunehmende Rolle bei der Kaufentscheidung. Durch die große Anzahl durch Spannungswandler versorgter Geräte werden durch die Verluste herkömmlicher Spannungswandler beträchtliche Kosten und Umweltbelastungen verursacht, die durch die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen reduziert werden können. Bekannt ist in diesem Zusammenhang auch, dass Motoren, wie z. B. Lüftermotoren in vielen Geräten eingesetzt werden und diese mit einem Niederspannungsnetzteil betrieben werden und oben besagte Standby-Verluste aufweisen.
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Die Stromversorgung von diversen Elektrogeräten erfolgt häufig, bereits aus Kostengründen, mit einem einzigen Spannungswandler, der die Versorgung sowohl für den Normalbetrieb des Gerätes als auch für einen eventuellen Standby-Betrieb übernimmt. Der Bereitschaftsbetrieb oder Standby-Betrieb (auch Wartebetrieb genannt) ist der derjenige Zustand eines technischen Gerätes, in dem die eigentliche Nutzfunktion temporär deaktiviert ist oder schlichtweg nicht benötigt wird, aber jederzeit und ohne Vorbereitungen oder längere Wartezeiten wieder aktiviert werden kann. Jedoch ist für das Halten des Bereitschaftszustandes im Regelfall nur ein bestimmter, gegenüber dem Normalbetrieb reduzierter Leistungsbedarf erforderlich. Durch den großen Unterschied der Energie- und Leistungsaufnahme eines Gerätes in diesen beiden Betriebszuständen und die Notwendigkeit, die volle für den Normalbetrieb nötige Leistung möglichst kurzfristig bereitstellen zu können, überwiegen im Standby-Betrieb die Energieverluste für den Betrieb des Spannungswandlers diejenige für die eigentliche Standby-Funktion erforderliche Leistung regelmäßig. Es bestehen im Stand der Technik daher unterschiedliche Bemühungen Standby-Verluste im Bereitschaftsdienst zu reduzieren.
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Eine gängige Vorgehensweise bei der Reduktion der Standby-Verluste ist die Umschaltung zwischen einer Hauptversorgung und einer Standby-Versorgung. Dabei wird durch einen Mikrocontroller oder eine sonstige Schaltung bei Erkennung der Standby-Anforderung die Hauptniederspannungsversorgung deaktiviert. In diesem Zustand wird nur ein kleiner Teil der Elektronik versorgt, um die Anforderung für einen aktiven Betrieb zu erfassen und die Hauptniederspannungsversorgung wieder zu aktivieren. Nachteil dieser Variante ist, dass ein zusätzlicher Schaltungsteil bzw. weitere Schaltungskomponenten nötig sind, um die Versorgung im Standby-Betrieb sicherzustellen.
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Eine weitere Variante zur Reduktion der Standbyverluste ist die Abschaltung der Niederspannungsversorgung von außen. Dazu wird ein einer übergeordneten Steuerungseinheit durch ein Set- und Reset-Signal die Möglichkeit gegeben die elektronische Einheit in den Ruhemodus zu versetzen. In diesem Fall ist die Versorgung komplett deaktiviert, daher kann eine mimiale Leistungsaufnahme erzielt werden. Es führt nur noch der Eigenverbrauch des Schaltreglers zu Energieverlusten. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass die übergeordnete Steuerungseinheit die Abschaltung und die Aktivierung vornehmen muss. Diese Steuerung muss dazu in das Konzept integriert sein.
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Zudem ist in sicheren Anwendungen eine galvanische Trennung erforderlich, die wiederum die Kosten einer solchen Lösung in die Höhe treiben würde.
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Aus der
DE 10055794 A1 ein Konzept bekannt, bei dem ein Leistungskreis, der einen Stromschalter eines Hauptkörpers eines Sets der elektrischen Vorrichtung aufweist, die mit einer ersten Seite einer Wechselstromversorgung verbunden ist, und einen Leistungsübertragungsregler/Schaltungsregler des Hauptkörpers des Sets aufweist, der mit einer zweiten Seite der Wechselstromversorgung verbunden ist, mit einer Standby- Leistungsredundanzschaltung bei der ein „Strom-Ein/Aus“ mit Hilfe einer Fernsteuerung aktiviert wird, die Schaltung Wechselstrom durch eine Reaktanzvorrichtung empfängt, Fernsteuerungsdaten von der Fernsteuerung empfängt, einen eigens dafür vorgesehenen Mikrocomputer zur Steuerung von Ein/Aus des Stromschalters durch eine Schalteransteuerungseinheit mit einer ersten Seite der Wechselstromversorgung verbindet und dann nur den eigens dafür vorgesehenen Mikrocomputer im Standby-Zustand ansteuert, für den Fall, dass der Stromschalter ausgeschaltet ist und der Hauptkörper des Sets ausgeschaltet ist.
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Aus der
DE 19530594 C1 ist ein anderes, jedoch von der Idee her ähnliches Konzept bekannt, bei einem durch einen Spannungswandler versorgten Elektrogerät folgende Maßnahmen vorzusehen: a) während des Betriebes des Gerätes wird der Spannungswandler primärseitig nur kurze Zeiträume mit dem Netz bzw. einer anderen elektrischen Versorgung verbunden, b) der Spannungswandler ermöglicht in diesen Zeiträumen neben der Versorgung einer eventuell benötigten Gerätefunktion auch die Aufladung eines geeigneten Energiespeichers, c) in den Zeiträumen, in denen der Spannungswandler von der Stromversorgung abgetrennt ist, wird die Funktion (eine Standby-Funktion oder Hauptfunktion) des Gerätes durch die Energieentnahme aus dem Energiespeicher sichergestellt und d) der Spannungswandler wird automatisch ans Netz (oder die jeweilige Stromversorgung) geschaltet sobald der Energievorrat im Energiespeicher zur Neige geht, um diesen aufzuladen, oder wenn die Gerätefunktion es sonst erfordert.
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Hierbei ist allerdings nachteilig, dass das Netzteil sozusagen grundsätzlich immer wieder vom Netzt getrennt wird und eine Versorgung daher nur noch mittels des Energiespeicher und dessen Auslegung erfolgen kann, solange eine Netzverbindung nicht besteht.
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Solche zuvor genannten Lösungen basieren auf dem Prinzip der Stromkreistrennung, so dass der eigentliche Energieverbrauch während dem Standby-Betrieb, somit während der Standby-Betrieb zeitlich aktiv ist, keine tatsächliche effektive Leistungsreduzierung erfährt.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und eine Lösung vorzusehen, bei dem die systemspezifische Verlustleistung während des Bereitschaftsbetriebs einer Niederspannungsversorgung als solche signifikant reduziert wird und bei der vorzugsweise auch ein sicherer Betrieb des Gerätes, wie z. B. eines EC-Motors gegeben ist.
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Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lösung vorzusehen, die sowohl für eigensichere als auch andere Schaltungen angewendet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Ein erster Ausgangspunkt zur Entwicklung der vorliegenden Erfindung ist die Erkenntnis, dass sich die Verluste im Standby-Betrieb im Wesentlichen aus dem Eigenverbrauch des Schaltreglers sowie der Versorgung der Elektronikkomponenten in der Schaltung einer Niederspannungsversorgung mit Schaltregler ergeben. In einer Schaltungstopologie mit einem Schaltregler wird dafür aus der VCC-Spannung über einen Linearregler die Elektronikversorgungspannung erzeugt. Die Differenz aus diesen beiden Spannungen wird dabei im Schaltregler in Verlustwärme umgesetzt und ist deswegen maßgeblich für die Verlustleistung im Bereitschaftsbetrieb.
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Ein Grundgedanke besteht nun darin, eine Schaltung zu vorzusehen, mit der es möglich ist, die Ausgangsspannung im Standby-Zustand zu reduzieren, ohne dabei erhebliche Mehrkosten zu erzeugen. Die erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht in einfacher Weise ein Umschalten der Ausgangsspannungen der Niederspannungserzeugung von einem Normalbetrieb in einen Bereitschaftsbetrieb.
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Erfindungsgemäß wird hierzu eine Schaltungsanordnung zur Niederspannungserzeugung mit einer Spannungsumschaltung zwischen einer Versorgungsspannung VCC an einem Abgriff für den Normalbetrieb und einer hierzu niedrigeren Versorgungsspannung VCC für einen Bereitschaftsbetrieb eines Geräts, wie z. B. eines EC-Motors vorgeschlagen, wobei die Schaltungsanordnung mit einem Schaltregler ausgebildet ist, der an einem definierten Verbindungspunkt der Schaltungsanordnung eine Sollspannung Usoll bereit stellt und an diesem Versbindungspunkt 10 eine Zenerdiode und ein Transistor angeschlossen und zwar zueinander parallel geschaltet sind, so dass die niedrigere Versorgungsspannung VCC für den Bereitschaftsbetrieb dadurch realisierbar ist, dass der Transistor T3 angesteuert wird, um die Zenerdiode kurz zu schließen und dadurch die niedrigeren Versorgungsspannung VCC für den Bereitschaftsbetrieb am besagten Spannungsabgriff anliegt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereitschaftsbetrieb am Spannungsabgriff eine Versorgungsspannung VCC anliegt, die aus der Summe der Sollspannung Usoll und der Sättigungsspannung VUCE_SAT des Transistors T3 gebildet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Normalbetrieb an besagtem Abgriff eine Versorgungsspannung VCC anliegt, die aus der Summe der Sollspannung Usoll und der Spannung der Zenerdiode Z1 gebildet wird.
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Ebenfalls ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Schaltregler mit einer vorgegebenen Sollwertspannung Usoll_SP an seinem Feedback-Pin ausgebildet ist und die Sollspannung Usoll der Schaltungsanordnung durch die Spannung am Feedback-Pin mittels einer Sollwertvorgabe des Schaltreglers erzielt wird.
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Erfindungsgemäß ist zur Realisierung der o.g. Umschaltlösung vorgesehen eine Zenerdiode im Schaltungspfad zu verwenden, die mit einem Transistor überbrückt wird. Die Sollwertvorgabe der Spannung des Schaltreglers erfolgt in vorteilhafter Weise durch die Spannung am Feedback-Pin des Schaltreglers. Überschreitet diese Spannung einen bestimmten Schwellwert und fließt dadurch ein Mindeststrom von Imin in den Feedback-Pin, so stoppt der Schaltregler das Takten solange, bis dieser Schwellwert wieder unterschritten ist.
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Ferner wird ein Spannungsteiler vorgesehen, wodurch die einzuregelnde Spannung an der Zehnerdiode über den Spannungsteiler gezielt eingestellt werden kann. Dieser Spannungsteiler wird dabei so ausgelegt, dass an dem Anodenanschluss der Zenerdiode eine bestimmte Sollspannung des Spannungsreglers anliegt.
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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass im aktiven Zustand der Niederspannungsschaltung der zur Zehnerdiode parallel geschaltete Transistor nicht angesteuert wird, so dass der Transistor im Sperrzustand ist. Das bedeutet, dass der Strom nicht durch den Transistor, sondern durch die Zenerdiode fließt. Um den Sollzustand des Schaltreglers einer bestimmten Sollspannung in der Schaltung und am Anodenanschluss der Zenerdiode zu erfüllen, muss die Spannung an VCC eine Spannung sein, die um den Wert der Zehnerspannung der Zenerdiode höheres Potenzial aufweist.
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Hingegen wird im Standby-Betrieb der Schaltung die Zenerdiode über den Transistor kurzgeschlossen, wodurch das Potenzial von VCC nur noch um die Sättigungsspannung des Transistors VUCE_SAT höher sein muss als die reduzierte Sollspannung des Schaltreglers. Da die Sättigungsspannung des Transistors deutlich niedriger ist, stellt sich eine niedrigere Spannung VCC am Spannungsabgriff für die Versorgungsspannung VCC ein.
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Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Zenerdiode geeignet zu wählen ist, so dass sich die folgenden Bedingungen ergeben:
- Normalbetrieb:
- Bereitschaftsbetrieb:
wobei darin bedeuten:
- VCC
- Versorgungsspannung am Ausgang der Schaltung
- Usoll
- definierte Sollwertspannung des Spannungsreglers
- Uz
- Durchbruchspannung der Zenerdiode
- VUCE_SAT
- Sättigungsspannung des Transistors.
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Erfindungsgemäß kann die Umschaltung von einem Mikrocontroller ausgeführt werden, sobald über die Mikrocontroller-Schnittstelle die Anforderung für den Bereitschaftsbetrieb erfolgt.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den sicheren Zustand des Geräts, vorzugsweise eines EC-Motors durch Einsparung eines gesonderten Schaltungsteils. Bei herkömmlichen Schaltungsanordnungen werden hierzu Abschaltpfade vorgesehen, die es dem Sicherheitscontroller ermöglichen, den Motor in einen sicheren Zustand zu versetzen.
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Hierzu wird bei bekannten Lösungen eine separate Schaltung verwendet, die die Versorgungsspannung der Motorbrückentreiber abschalten und dadurch den weiteren Stromfluss durch den Motor sicher unterbinden.
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Erfindungsgemäß wird dies nun folgendermaßen gelöst. Wird die am Ausgang der Schaltung bereitgestellte Versorgungsspannung VCC der Niederspannungserzeugung auf den niedrigeren Wert VCC = Usoll + ZU umgeschaltet, reagiert eine Unterspannungserkennung der vorgesehenen Brückentreiber und deaktiviert die Ansteuerung der Leistungstransistoren in der H-Brückenschaltung.
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Hierzu ist lediglich sicher zu stellen, dass solche Treiberbausteine der Brückenschaltung ausgewählt werden, die bei der niedrigeren Spannung VCC = Usoll + Zu sicher betreffend der Abschaltbedingung betrieben werden können. Allerdings existieren auch Treiberbausteine bei denen dieser reduzierte Spannungsbereich einen unzulässigen Betriebszustand darstellt. Für diese muss die verwendete Schaltung um einen Transistor erweitert werden, der die Versorgungsspannung der Treiber auf 0V schalten kann.
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Mit den beiden Konzepten, wäre bei korrekter Funktion der Treiberbausteine der H-Brückenschaltung bereits der sichere Zustand der Schaltung bzw. des Gerätes erreicht.
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Ferner soll laut normativer Vorgabe jedoch auch ein Fehler der Treiberbausteine grundsätzlich angenommen werden, so dass der o. g. sichere Zustand nur bei korrekter Funktion erzielbar wäre.
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Beim Konzept mit reduzierter Versorgungspannung würden im Fehlerfall dann aber die Leistungstransistoren der Brückenschaltung nur mit der reduzierten Spannung VCC = Usoll + ZU angesteuert. Da sich die Leistungstransistoren bei dieser Spannung im Sättigungsbereich befinden, wird eine hohe Verlustleistung im Transistor umgesetzt, die gezielt zur Zerstörung des Transistors und damit wiederum zu einem sicheren Zustand führt. Die Zerstörung des Transistors wäre hier in Kauf zu nehmen, da ohnehin für diesen Fall fehlerhafte Treiberbausteine vorliegen würden.
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Im zweiten Fall, bei der die Versorgungsspannung der Treiberbausteine zusätzlich auf 0V geschaltet wird, können die Brückentransistoren prinzipiell nicht angesteuert werden da bei 0V kein Stromfluss durch den Transistor möglich ist.
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Nimmt man als weiteren Fehlerfall die Fehlfunktion eines Brückentreibers sowie der hier beschriebenen Schaltung an, kann letztlich kein gefährlicher Spannungszustand des versorgten Gerätes bzw. EC-Motors entstehen, sofern die Ansteuerleitungen als sichere Signale angenommen werden. Eine solche Annahme ist in einem Fall zulässig, bei dem wie vorliegend weiter vorgeschlagen, die Ansteuersignale der Treiberbausteine durch einen, als sicher hinsichtlich der normativen Anforderungen zu betrachtenden Schaltkreis, auf Low-Pegel gesetzt werden.
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In diesem Fall wird von einem korrekt funktionierenden zweiten Treiberbaustein auch kein Ansteuersignal an die Leistungstransistoren weitergeleitet, so dass der sichere Zustand gewährleistet ist.
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Es bleibt zu beachten, dass abhängig vom verwendeten Treiberbaustein auch die entsprechende Variante gewählt wird, da die jeweils andere einen unzulässigen Betriebsmodus darstellt, bei dem es im Betrieb zu Schäden kommen kann.
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Folglich kann mit der erfindungsgemäßen Schaltung nicht nur ein effizienterer, sondern auch ein sicherer Betrieb bereitgestellt werden.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
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Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Schaltung zur Niederspannungserzeugung mit einer Spannungsumschaltung einer Versorgungsspannung zwischen einem Normalbetrieb und einem Bereitschaftsbetrieb
- 1a ein alternatives Ausführungsbeispiel einer elektrischen Schaltung zur Niederspannungserzeugung und
- 2 eine Schaltungsanordnung einer Brückensteuerung.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels nähererläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen.
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In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Schaltungsanordnung 1 zur Niederspannungserzeugung mit einer Spannungsumschaltung einer Versorgungsspannung VCC zwischen einem Normalbetrieb und einem Bereitschaftsbetrieb gezeigt.
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Die Schaltungsanordnung 1 ist mit einem Schaltregler 2 (hier auch mit IC1 gekennzeichnet) mit einer vorgegebenen Sollwertspannung Usoll_SP ausgebildet, um eine Versorgungsspannung VCC von 15V DC am Ausgang und zwar am Abgriff 11, der Schaltungsanordnung 1 für den Normalbetrieb bereit zu stellen.
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Der Schaltregler 2 weist ferner die Anschlüsse BP/VCC, S und D auf, sowie den Feedback-Pin FB. Der Anschluss D dient als Eingang für eine Eingangsspannung. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Schaltregler 2 als Abwärtswandler ausgebildet und wandelt die Eingangsspannung von 325 V in eine Ausgangsspannung im Normalbetrieb von 15V.
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Am Abgriff 11 stellt diese Versorgungsspannung VCC von 15V DC für den Normalbetrieb bereit. In der Schaltungsanordnung 1 lässt sich mittels der Parallelschaltung der Zenerdiode Z1 und dem Transistors T3 eine Spannungsumschaltung von der Versorgungsspannung VCC = 15V im Normalbetrieb auf eine Spannung von 5,3 V im Bereitschaftsbetrieb am Abgriff 11 realisieren.
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Hierzu ist der Feedback-Pin FP über einen Spannungsteiler aus den Widerständen R1/R2 mit dem Anodenanschluss A der Zenerdiode Z1 verbunden.
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Ferner ist zum Anodenanschluss A der Zenerdiode Z1 und dem Kathodenanschluss der Zenerdiode Z1 der Transistors T3 parallel geschaltet, während das Gate G des Transistors über ein Standby-Steuersignal von einem Transistor T1 angesteuert wird.
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Der Schaltregler 2 verfügt über eine feste Sollwertvorgabe für den Feedback-Pin FB in Höhe von Usoll_SP = 1,65V, welche durch die Spannung am Feedback-Pin FB erfolgt. Überschreitet die Spannung am Feedback-Pin FB die Sollwertspannung Usoll_SP von 1,65V, fließt dadurch ein Mindeststrom von 49µA in den Feedback-Pin und der Schaltregler 2 unterbricht das Takten.
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Durch den Spannungsteiler 7 aus den Widerständen R1, R2 kann die Spannung des Schaltreglers 2 entsprechend eingeregelt werden. Der Spannungsteiler 7 ist vorliegend so ausgelegt, dass der Widerstand R1= 3,6 kOhm und der Widerstand R2 von 2,0 kOhm beträgt, so dass sich am Punkt 10 der Schaltungsanordnung eine gewünschte Spannung von 5V einstellt.
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Im Normalbetrieb wird der Transistor T3 nicht angesteuert. Somit muss der Strom im Normalbetrieb durch die Zenerdiode Z1 fließen. Um den Sollzustand des Schaltreglers von Usoll = 5V am Punkt 10 der Schaltungsanordnung 1 zu realisieren, muss die Spannung VCC am Abgriff 11 ein um den Wert der Zenerspannung UZ der Zenerdiode Z1 höheres Potenzial aufweisen, welches vorliegend 10 V sein muss, um insgesamt die gewünschten 15V als Versorgungsspannung VCC am Abgriff 11 zu realisieren. Insofern wird eine 10V Zenerdiode bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet.
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Im Bereitschaftsbetrieb bei dem die hohe Versorgungsspannung von 15V nicht erforderlich ist, wird die Zenerdiode Z1 über den Transistor T3 kurzgeschlossen, indem das Gate G des Transistors T3 angesteuert wird. Da die Spannung am Punkt 10 der Schaltung 5V beträgt und die Spannung am Abgriff 11 nun nur noch um den Spannungswert der Sättigungsspannung VUCE_SAT von 0,3 V des Transistors T3 erhöht wird ist, beträgt die Spannung VCC am Angriff 11 nun 5,3V. Somit beträgt die reduzierte Versorgungsspannung im Bereitschaftsbetrieb etwa 35% von der Versorgungsspannung im Normalbetrieb. Hierdurch wird eine Leistungsreduzierung in dem Ausführungsbeispiel mit einer Schaltungstopologie gemäß 1 von etwa 650mW auf etwa 150mW im Bereitschaftsbetrieb erreicht.
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In der 1a ist eine alternative Schaltung gegenüber der 1 dargestellt, bei der ein zusätzlicher Transistor T2 am Punkt 10 der Schaltungsanordnung 1 verbunden ist. Abhängig vom eingesetzten Brückentreiber wird hier bestimmungsgemäß die Spannungsversorgung der Brückentreiber zusätzlich auf 0V abgesenkt. Dies betrifft das beschriebene Sicherheitskonzept, wozu noch der zusätzliche Transistor T2 in der dargestellten Schaltungstopologie verwendet wird.
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In der 2 ist eine Brückenschaltung 20 und zwar einer H-Brückenschaltung gezeigt. Die Brückenschaltung 20 wird von der zuvor erläuterten Versorgungsspannung VCC versorgt. Die Brückenschaltung 20 weist zwei Treiberbausteine IC5 und IC6 auf, sowie vier Leistungstransistoren TL in der Brücke. Zu den Treiberbausteinen IC5 und IC6 führen jeweils Steuerleitungen 21, 22 zu den Anschlüssen HIN und LIN. Ferner weisen die Treiberbausteine die Anschlüsse GND, VCC, VB, HO, VS und LO auf.
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Wird die Ausgangsspannung der Niederspannungserzeugung auf 5,3 V umgeschaltet, reagiert die Unterspannungserkennung der Brückentreiber IC5 und IC6 und deaktiviert die Ansteuerung der Leistungstransistoren TL.
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Bei fehlerhafter Funktion der Treiberbausteine IC5, IC6 werden die Leistungstransistoren TL mit der reduzierten Versorgungsspannung VCC von 5,3V angesteuert. Da sich die Leistungstransistoren TL bei dieser Spannung im Sättigungsbereich befinden, wird eine hohe Verlustleistung im jeweiligen Leistungstransistoren TL umgesetzt, die zur Zerstörung des Leistungstransistoren TL und damit letztlich zu einem sicheren Zustand führt
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10055794 A1 [0008]
- DE 19530594 C1 [0009]