DE202019103377U1

DE202019103377U1 - Schaltkreis mit galvanischer Trennung und kapazitiver Signalrückführung

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Publication number: DE202019103377U1
Application number: DE202019103377.0U
Authority: DE
Original assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Current assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-09-30
Anticipated expiration: 2029-06-18
Also published as: EP3963706A1; WO2020254421A1

Abstract

Getaktete Wandlerschaltung, aufweisend
einen Transformator (2) mit zumindest einer Primärwicklung (3) und zumindest einer Sekundärwicklung (4), wobei der Transformator (2) eine ausgehend von einer Netzspannung versorgte Primärseite der Wandlerschaltung von einer Sekundärseite der Wandlerschaltung mittels einer Potentialbarriere (5) elektrisch isoliert,
wobei die Sekundärseite eingerichtet ist, einen Laststrom über einen Lastausgang der Wandlerschaltung auszugeben, und
die Wandlerschaltung eingerichtet ist, zumindest ein Rückführsignal von der Sekundärseite auf die Primärseite der Wandlerschaltung zu übertragen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wandlerschaltung Mittel (12) aufweist, das Rückführsignal als ein analoges Signal kapazitiv über die Potentialbarriere (5) zu übertragen.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schaltkreis mit galvanischer Trennung. Insbesondere wird eine getaktete Spannungswandlerschaltung mit einer Potentialbarriere zwischen Primärseite und Sekundärseite und Übertragung eines Signals über die Potentialbarriere vorgeschlagen. Die getaktete Spannungswandlerschaltung kann zum Beispiel als Sperrwandlerschaltung, bevorzugt als synchrone Sperrwandlerschaltung, für den Betrieb von Leuchtmitteln, insbesondere Leuchtdioden, ausgebildet sein.
Getaktete Spannungswandlerschaltungen sind Gleichspannungswandler, die elektrisch eingesetzt werden um Energie zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsseite mittels eines Transformators galvanisch entkoppelt zu übertragen. Mit einer getakteten Spannungswandlerschaltung kann eine am Eingang zugeführte Gleichspannung mit geringem schaltungstechnischen Aufwand in eine Gleichspannung auf einem anderen Spannungsniveau umgewandelt werden, wobei der Spannungsunterschied in einfacher Weise durch die Wahl des Wicklungsverhältnisses des Transformators beeinflussbar ist.
Der Transformator trennt dabei die Eingangsseite der getakteten Spannungswandlerschaltung von der Ausgangsseite der getakteten Spannungswandlerschaltung und verwirklicht so eine elektrische Potentialbarriere. Mittels dieser Potentialbarriere werden z.B. höhere elektrische Spannungen auf der Eingangsseite (Primärseite, Primärkreis) der getakteten Spannungswandlerschaltung von den geringeren elektrischen Spannungen der Ausgangsseite (Sekundärseite, Sekundärkreis) der getakteten Spannungswandlerschaltung elektrisch getrennt. Die Ausgangsseite kann damit so ausgelegt werden, dass lediglich Spannung kleiner oder gleich eines Schutzkleinspannungsniveaus in dem Ausgangskreis auftreten, wodurch geringere Anforderungen an Berührungsschutz zu erfüllen sind.
Eine bekannte getaktete Spannungswandlerschaltung ist beispielsweise als getaktete Sperrwandlerschaltung bekannt, bei der eine Steuereinrichtung einen die Primärwicklung des Transformators an Masse ankoppelnden Schalter zur Taktung des Sperrwandlers selektiv mit einer bestimmten Frequenz und Einschaltdauer ein- und wieder ausschaltet.
Solche getakteten Sperrwandlerschaltungen werden zur direkten Speisung von Leuchtmitteln, insbesondere Leuchtdioden, genutzt, wobei der durch den steuerbaren Schalter auf der Primärseite fließende Strom mittels eines Messwiderstands erfasst und der Schalter mittels eines von der Steuereinrichtung ausgegeben Ansteuersignals ausgeschaltet wird, sobald der erfasste Strom einen vorgegebenen Schwellenwert für den maximalen Schalterstrom (Spitzenstromwert) erreicht.
Zu einer Regelung der über den Ausgangskreis an das Leuchtmittel abgegebenen elektrischen Leistung des getakteten Sperrwandlers kann der Schwellenwert an die ermittelte Abweichung zwischen dem an die Leuchtdioden abgegebenen Laststrom (Ist-Laststrom) und einem vorgegebenen Soll-Laststrom angepasst werden. Der an das Leuchtmittel abgegebene Istwert des Laststroms wird hierzu mittels eines Messwiderstands im Ausgangskreis ermittelt. Der ermittelte Istwert ist dann über die elektrische Potentialbarriere zu der Steuereinrichtung zurückzuführen. Die Rückführung des ermittelten Istwerts des Laststroms unter Sicherstellung der galvanischen Trennung erfordert die Nutzung geeigneter schaltungstechnischer Mittel, zum Beispiel eines Optokopplers oder eines Übertragers (Transformator).
So zeigt die US 2013/0016535 A1 eine getaktete Sperrwandlerschaltung, die ein sekundärseitig erzeugtes Signal mittels eines Optokopplers über eine Potentialbarriere auf die Primärseite zurückführt.
Die internationale Anmeldung WO 2014/172727 A1 nutzt ausschließlich Übertrager, um ein auf der Primärseite erzeugtes Testsignal auf die Sekundärseite der Potentialbarriere zu übermitteln, und eine entsprechende sekundärseitige Reaktion auf das Testsignal zu überwachen.
Nachteilig ist die bekannte Übertragung jeglicher (Mess-) Signale, ebenso auch Ansteuersignale über die elektrische Potentialbarriere, da ein Optokoppler ebenso wie ein Transformator zusätzliche, kostenintensive Bauelemente darstellen. Auch ist der Raumbedarf eines Transformators erheblich und daher für den Aufbau elektrischer Schaltkreise nachteilig. Die Übertragung von Messwerten für den Laststrom über die elektrische Potentialbarriere mittels eines Optokopplers kann weiteren schaltungstechnischen Aufwand für die Signalerzeugung und -weiterverarbeitung, beispielsweise eine Modulation, und den Empfang sowie Auswertung des Übertragungssignals nach sich ziehen. Damit ist zusätzlicher schaltungstechnischer Aufwand in Entwicklung und Fertigung verbunden.
Die Offenlegungsschrift US 2008/0192509 A1 verwirklicht einen isolierten Übertragungspfad für ein Rückführsignal mittels Kapazitäten und erzeugt für die Übermittlung ein digitales Format des Rückführsignals, das sekundärseitig beispielsweise mittels Überabtastung und Konvertierung in ein höheres Frequenzniveau erzeugt, und primärseitig durch Tiefpassfilter wieder in ein analoges Rückführsignal umgesetzt wird. Auch hier wird also erheblicher schaltungstechnischer Aufwand für eine Übertragung des Rückführsignals mittels eines digitalen Signals über die Potentialbarriere und die Wiedergewinnung des Rückführsignals aus dem übertragenen digitalen Signals erforderlich.
Es stellt sich daher die Aufgabe, sekundärseitig erzeugte Signale in schaltungstechnisch effizienter Weise über eine elektrische Potentialbarriere zu übertragen.
Die Aufgabe wird durch eine getakteten Wandlerschaltung nach Anspruch 1 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche definieren weitere Ausführungen der erfindungsgemäßen Wandlerschaltung.
Eine getaktete Wandlerschaltung nach einem ersten Aspekt der Erfindung weist einen Transformator mit zumindest einer Primärwicklung und zumindest einer Sekundärwicklung auf. Der Transformator isoliert eine ausgehend von einer Netzspannung versorgte Primärseite der Wandlerschaltung von einer Sekundärseite der Wandlerschaltung mittels einer Potentialbarriere elektrisch. Die Sekundärseite ist eingerichtet, zumindest einen Laststrom über einen Lastausgang der Wandlerschaltung an eine Last auszugeben. Die Wandlerschaltung ist weiter eingerichtet, zumindest ein Rückführsignal von der Sekundärseite der Wandlerschaltung auf die Primärseite der Wandlerschaltung zu übertragen. Die erfindungsgemäße Wandlerschaltung zeichnet sich durch Mittel aus, die dazu eingerichtet sind, das Rückführsignal als analoges Signal kapazitiv über die Potentialbarriere zu übertragen.
Die erfindungsgemäße Wandlerschaltung nutzt eine kapazitive Übertragung über die Potentialbarriere und kann daher auf komplexe und teure Wickelgüter wie Übertrager (Transformator) oder kostenträchtige Optokoppler, möglicherweise in Verbindung mit zusätzlichen Bauelementen zur Übertragungssignalerzeugung, verzichten. Die Wandlerschaltung ist also schaltungstechnisch einfach, raumsparend hinsichtlich der verwendeten Schaltungselemente und kostengünstig zu fertigen. Die Auswertung eines sekundärseitig erzeugten Rückführsignals kann primärseitig in einem dort für die Ansteuerung des primärseitigen Schalters des getakteten Wandlers vorhandenen Steuerschaltkreises erfolgen.
Ein analoges Signal bezeichnet hier eine Signalform eines elektrischen Signals mit stufenlosem und unterbrechungsfreiem Verlauf. Mit einem analogen Signal ist zum Beispiel der zeitkontinuierliche Verlauf einer physikalischen Größe beschreibbar, wobei der Wertebereich des analogen Signals als Dynamikumfang bezeichnet wird. Im Gegensatz zu einem digitalen Signal weist das analoge Signal einen stufenlosen Verlauf auf, der innerhalb des Dynamikbereichs theoretisch unendlich viele Signalwerte annehmen kann.
Eine besonders bevorzugte Ausführung der Wandlerschaltung zeigt das Mittel zur kapazitiven Übertragung des Rückführsignals mit der Schaltungstopologie eines kapazitiven Spannungsteilers.
Damit ist eine schaltungstechnisch einfache, rein passive und daher energetisch vorteilhafte Implementierung der Signalrückführung über die Potentialbarriere zu verwirklichen.
Eine bevorzugte Ausführung der Wandlerschaltung zeichnet sich dadurch aus, dass dem Mittel zur kapazitiven Übertragung des Rückführsignals das Rückführsignal auf der Sekundärseite der Sperrwandlerschaltung als Spannung zugeführt wird.
Die Übertragung des Rückführsignals von der Sekundärseite zur Primärseite über die Potentialbarriere erfolgt im Falle der Erfindung somit mittels analoger Spannung. Es sind keine zusätzlichen Elemente zur Modulation der zu übertragenden Information auf ein Trägersignal, beispielsweise mittels Pulsweitenmodulation oder Delta-Modulation erforderlich.
Die Wandlerschaltung, insbesondere das Mittel zur Übertragung des Rückführsignals, einer vorteilhaften Ausführung umfasst einen ersten Kondensator und einen zweiten Kondensator. Ein erster Anschluss des ersten Kondensators und ein erster Anschluss des zweiten Kondensators sind auf der Primärseite der Wandlerschaltung angeordnet. Ein zweiter Anschluss des ersten Kondensators und ein zweiter Anschluss des zweiten Kondensators sind auf der Sekundärseite der Wandlerschaltung angeordnet. Das Rückführsignal wird als elektrische Spannung zwischen dem zweiten Anschluss des ersten Kondensators und dem zweiten Anschluss des zweiten Kondensators angelegt.
Eine bevorzugte Ausführung der Wandlerschaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Wandlerschaltung, insbesondere das Mittel zur Rückführung, einen dritten Kondensator zwischen dem ersten Anschluss des ersten Kondensators und dem zweiten Anschluss des zweiten Kondensators auf der Primärseite der Wandlerschaltung anordnet. Dabei wird Eingängen eines Steuerschaltkreises der Wandlerschaltung eine Spannung über den dritten Kondensator zugeführt.
Der Einsatz von Kondensatoren in dem erfindungsgemäßen Mittel zur Übertragung des Rückführsignals ermöglicht es, eine hinsichtlich Temperaturbereich, Frequenzverhalten und Raumbedarf günstige Schaltung aufzubauen, die verglichen mit bekannten Mitteln zur Übertragung über eine Potentialbarriere einfach in ihren Parametern zu dimensionieren und kostengünstig zu fertigen ist.
Das Mittel zur Übertragung umfasst mit erstem, zweitem und drittem Kondensator ausschließlich passive Bauelemente. Sekundärseitige schaltungstechnische Elemente zur Spannungsversorgung für das Mittel zur Übertragung des Rückführsignals können somit entfallen.
Die Steuerschaltung der Wandlerschaltung kann eingerichtet sein, die an den Eingängen des Steuerschaltkreises anliegende Spannung über den dritten Kondensator als Indikator für einen Laststrom auf der Sekundärseite der Wandlerschaltung auszuwerten.
Die primärseitige Auswertung einer analogen, über die Potentialbarriere rückgeführten Spannung, die den durch die getaktete Wandlerschaltung abgegebenen Laststrom repräsentiert, ermöglicht eine vorteilhaft einfache getaktete Wandlerschaltung aufzubauen und zu fertigen, die eine Regelung des Laststroms in einem primärseitigen Steuerschaltkreis über einen primärseitigen Schalter vornehmen kann und zugleich ohne großen Zusatzaufwand die Anforderungen an Schutzkleinspannungen an ihrem Lastausgang erfüllt.
Das Rückführsignal bildet bevorzugt eine Wechselspannung, insbesondere eine bipolare Wechselspannung, ab.
Eine vorteilhafte Wandlerschaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Rückführsignal einen Messwert für einen von der Wandlerschaltung an eine elektrische Last abgegebenen Laststrom wiedergibt.
Die Wandlerschaltung kann einen Messwiderstand in Serie zu einem Lastausgang auf der Sekundärseite der Wandlerschaltung angeordnet aufweisen. Dabei entspricht das Rückführsignal im Wesentlichen einem Spannungsabfall über den Messwiderstand.
Insbesondere kann das Rückführsignal gegenüber dem Spannungsabfall über den Messwiderstand durch den kapazitiven Spannungsteiler um einen Offset (Offsetspannung) verschoben sein, wenn das Mittel zur kapazitiven Übertragung des Rückführsignals als kapazitiver Spannungsteiler ausgebildet ist. Das Rückführsignal wird gegenüber dem Spannungsabfall über den Messwiderstand durch den kapazitiven Spannungsteiler in seiner Amplitude entsprechend einem Teilerverhältnis des kapazitiven Spannungsteilers reduziert.
Damit ist mit geringem schaltungstechnischem Aufwand, insbesondere für das rein passive Mittel zur Übertragung des Rückführsignals, eine primärseitige Regelung des Laststroms auf Grundlage eines Istwerts des zurückgeführten Messwerts für den Laststrom möglich.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die getaktete Wandlerschaltung eine Sperrwandlerschaltung, insbesondere eine synchrone Sperrwandlerschaltung.
Insbesondere der Sperrwandler (Flyback Converter), auch ausgeführt als synchrone Sperrwandlerschaltung kann unter Nutzung des erfindungsgemäßen Mittels zur Rückführung eine genaue Regelung eines Laststroms mittels der erfindungsgemäßen Lehre mit geringem Aufwand in einfach elektrisch Weise dimensioniert, kompakt ausgelegt, und zu geringen Kosten gefertigt werden.
Ein Betriebsgerät für Leuchtmittel gemäß einem zweiten Aspekt, wobei das Betriebsgerät zumindest eine Wandlerschaltung aufgebaut nach einer der vorstehend diskutierten Ausführungen umfasst, löst die Aufgabenstellung in vorteilhafter Weise.
Einem dritten Aspekt der Erfindung zufolge löst eine Leuchte, mit zumindest einem Leuchtmittel zumindest einem Betriebsgerät für die Versorgung des zumindest eines Leuchtmittels ebenso die technische Aufgabe.
Das zumindest eine Leuchtmittel kann eine oder mehrere Leuchtdioden umfassen.
Sowohl Betriebsgeräte für Leuchtmittel, und insbesondere bei einer Nutzung von Leuchtdioden (LED) auch Leuchten, profitieren von einem kompakten Aufbau der dafür verwendeten getakteten Wandlerschaltungen und geringen Herstellungskosten für diese Wandlerschaltungen. Es ergeben sich für den Designer im Designprozess einer Leuchte zusätzliche Freiheitsgrade für die Gestaltung und neue beleuchtungstechnischen Lösungen.
Ausführungen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug zu den Figuren vorgestellt. Es zeigen:

1 eine synchrone Sperrwandlerschaltung gemäß einer Ausführung der Erfindung,
2 kennzeichnende Spannungs- und Stromverläufe der getakteten synchronen Sperrwandlerschaltung gemäß einer Ausführung der Erfindung,
3 eine grundlegende Anordnung zur Signalübertragung über eine Potentialbarriere gemäß einer Ausführung der Erfindung,
4 Spannungsverläufe der grundlegenden Anordnung zur Signalübertragung über eine Potentialbarriere gemäß 3, und
5 ein Betriebsgerät für Leuchtmittel gemäß einer Ausführung der Erfindung.

In den Figuren bezeichnen gleiche Referenzzeichen Elemente mit gleichen oder entsprechenden Funktionen. Auf die Diskussion gleicher Referenzzeichen in unterschiedlichen Figuren wird, soweit dies ohne Beeinträchtigung der Verständlichkeit möglich erscheint, zugunsten einer knappen Darstellung verzichtet.
1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer getakteten synchronen Sperrwandlerschaltung 1 gemäß einer Ausführung der Erfindung,
Eine solche getaktete Sperrwandlerschaltung 1 stellt eine besondere Ausführungsform einer getakteten Stromversorgung (engl. Switched Mode Power Supply, abgekürzt SMPS), insbesondere eines getakteten Gleichspannungswandlers (engl.: DC-DC converter; auch: DC-DC power converter) dar. Der Sperrwandler wird auch als Flyback-Konverter bezeichnet.
An primärseitigen Eingangsanschlüssen der abgebildeten Sperrwandlerschaltung 1 wird eine Versorgungsspannung U_BUS (Eingangsspannung) zugeführt. U_BUS ist eine Gleichspannung oder eine gleichgerichtete Wechselspannung, die in 1 durch eine ideale Gleichspannungsquelle 6 erzeugt wird. Die getaktete synchrone Sperrwandlerschaltung 1 wandelt die Eingangsspannung U_BUS in eine Gleichspannung mit einem anderen Spannungsniveau um und stellt die erzeugte Ausgangsspannung U_LAST an zwei sekundärseitigen Ausgangsanschlüssen (Lastanschlüssen) der Sperrwandlerschaltung 1 bereit. An den zwei sekundärseitigen Ausgangsanschlüssen können Leuchtmittel, beispielsweise eine Leuchtdiode 7, angeschlossen und mit einem Laststrom I_LAST versorgt werden. Alternativ kann ein weiterer Spannungswandler (nicht gezeigt) an den sekundärseitigen Ausgangsanschlüssen angeschlossen werden.
Eine Primärwicklung 3 des Transformators 2 und ein erster steuerbarer Schalter 8 sind in Reihe zwischen dem ersten primärseitigen Eingangsanschluss und dem zweiten primärseitigen Eingangsanschluss geschaltet. Eine Sekundärwicklung 4 des Transformators 2 und ein zweiter steuerbarer Schalter 9 sind in Reihe zwischen einem ersten sekundärseitigen Ausgangsanschluss und einen zweiten sekundärseitigen Ausgangsanschluss geschaltet. Ein Kondensator 10 ist zu den sekundärseitigen Ausgangsanschlüssen parallel angeordnet. Primär- und Sekundärwicklung 3, 4 des Transformators 2 weisen eine unterschiedliche Polarität (unterschiedliche Wicklungsrichtung, Wicklungssinn) auf. Die Primär- und Sekundärwicklung 3, 4 des Transformators 2 haben jeweils eine bestimmte Anzahl N_PRIMÄR, N_SEKUNDÄR Wicklungen. Das Verhältnis der Wicklungszahlen N_PRIMÄR, N_SEKUNDÄR bestimmt ein Verhältnis von Eingangsspannung U_BUS und Lastspannung U_LAST der Sperrwandlerschaltung 1. N_PRIMÄR und N_SEKUNDÄR können gleich oder unterschiedlich groß sein.
Der Transformator 2 verwirklicht über die galvanische Trennung von Primärseite und Sekundärseite eine elektrische Barriere (Potentialbarriere) 5 zwischen Primärseite und Sekundärseite der Sperrwandlerschaltung 1. Die Potentialbarriere 5 wird auch als SELV-Barriere bezeichnet und trennt Schaltungsbereiche mit Schutzkleinspannung (engl.: Safety Extra Low Voltage, abgekürzt SELV) von Schaltungsbereichen, die die Anforderungen an Schutzkleinspannung nicht erfüllen.
Der erste Schalter 8 und der zweite Schalter 9 können mittels Transistoren, zum Beispiel als IGBT oder MOSFET ausgeführt werden. Der erste Schalter 8 und der zweite Schalter 9 werden von einem Steuerschaltkreis 18 mittels Schalteransteuersignalen 16, 17 angesteuert, um den ersten Schalter 8 und den zweiten Schalter 9 ein- und auszuschalten.
Der Transformator 2 wird hier als Transformator bezeichnet, obwohl Primärwicklung 3 und Sekundärwicklung 4 unter der Annahme idealer magnetischer Kopplung entgegen einem konventionellen elektrischen Transformator nicht zugleich Strom führen.
Der Steuerschaltkreis 18 kann als Mikrokontroller, als anwendungsspezifischer Schaltkreis (ASIC) oder allgemein mittels geeigneter integrierter Schaltkreise (IC) realisiert sein.
Nach einem Einschalten des ersten Schalters 8 wird die Primärwicklung 3 des Transformators 2 von einem Strom I_BUS (I_PRIMÄR ) durchflossen, wobei der ausgeschaltete zweite Schalter 9 zugleich einen Stromfluss auf der Sekundärseite verhindert. Der Stromfluss I_PRIMÄR durch den ersten Schalter 8 kann mittels eines nicht zeichnerisch dargestellten Messwiderstands und die über den Messwiderstand abfallende und von dem Steuerschaltkreis 18 erfasste Spannung ermittelt werden. Wenn der ermittelte Strom I_PRIMÄR einen festgelegten Schwellenwert erreicht, schaltet der Steuerschaltkreis 18 den ersten Schalter 8 aus (nichtleitend) und schließt den zweiten Schalter 9 (leitend).
Nach Öffnen (Beginn der Sperrphase) des ersten Schalters 8 wird die in der Primärwicklung 3 gespeicherte magnetische Energie über die Sekundärwicklung 4 des Transformators 2 abgegeben und erzeugt einen Stromfluss I_SEKUNDÄR auf der Sekundärseite des Sperrwandlers 1 durch den zweiten, dann geschlossenen Schalter 9. Dieser Strom I_SEKUNDÄR lädt den Kondensator 10. Der Kondensator 10, insbesondere die in einem elektrischen Feld des Kondensators 10 gespeicherte elektrische Energie, treibt einen Laststrom I_LAST , der über einen Lastausgang des Sperrwandlerschaltung 1 ausgegeben wird.
Der Primärstrom I_PRIMÄR und der Sekundärstrom I_SEKUNDÄR weisen zum Abschaltzeitpunkt des ersten Schalters 8 unterschiedliche Spitzenwerte Î_PRIMÄR, Î_SEKUNDÄR auf, die aufgrund unterschiedlicher Windungszahlen N_PRIMÄR, N_SEKUNDÄR der Primärwicklung 3 bzw. der Sekundärwicklung 4 des Transformators 2 entstehen. Der Strom I_SEKUNDÄR auf der Sekundärseite nimmt linear ab und wird schließlich null. Solange der zweite Schalter 9 zunächst weiterhin geschlossen ist, treibt der Kondensator 10 einen Strom I_SEKUNDÄR in umgekehrter Richtung durch die Sekundärwicklung 4 und den zweiten Schalter 9. Dieser Strom I_SEKUNDÄR kann fließen, bis der zweite Schalter 9 von der Steuereinrichtung 13 mittels des Schalteransteuersignals 17 geöffnet wird.
Alternativ kann der zweite Schalter 9 erst nach Öffnen des ersten Schalters 8 geschlossen werden, um eine unerwünschte Beschädigung der Bauteile zu vermeiden, wobei zwischen dem Öffnen des ersten Schalters 8 und dem Schließen des zweiten Schalters 9 eine kurze Zeitdauer ttot liegen kann. Durch eine parasitäre Diode des zweiten Schalters 9 kann eine schnelle Kommutierung erfolgen. Der zweite Schalter 9 sollte jedoch schnell geschlossen (eingeschaltet) werden, um unnötige Verluste zu vermeiden.
Der Steuerschaltkreis 18 ermittelt den durch den zweiten Schalter 9 zum Zeitpunkt seines Öffnens fließenden Strom I_SEKUNDÄR oder die von der Sperrwandlerschaltung 1 an einem Lastausgang bereitgestellte Spannung U_LAST. Daraus kann der Steuerschaltkreis 18 einen Zeitpunkt zum Öffnen des zweiten Schalters 9 bestimmen. Auf Grundlage des so bestimmten Zeitpunkts zum Öffnen des zweiten Schalters 9 erzeugt der Steuerschaltkreis 18 das geeignete Schalteransteuersignal 17.
Das Ansteuersignal 17 kann dem zweiten Schalter 9 über ein zur Überbrückung der Potentialbarriere geeignetes schaltungstechnisches Mittel, beispielsweise einen in 1 nicht gezeigten Optokoppler, zugeführt werden.
Die erfindungsgemäße Sperrwandlerschaltung 1 zeigt ein Mittel 12 zur kapazitiven Übertragung einer Spannung von einer Seite der elektrischen Potentialbarriere 5 auf die andere Seite der elektrischen Potentialbarriere 5. Das Mittel 12 ist in 1 derart ausgelegt dargestellt, dass eine analoge Spannung U_MESS , die ein Indikator für die Höhe des mittels des Messwiderstands RMESS gemessenen Laststroms I_LAST darstellt, über die Potentialbarriere 5 auf die Primärseite der Sperrwandlerschaltung 1 übertragen (zurückgeführt) wird.
Das Mittel 12 zur kapazitiven Übertragung ist hier als kapazitiver Spannungswandler aufgebaut und umfasst einen ersten Kondensator 13 und einen zweiten Kondensator 14. Ein erster Anschluss des ersten Kondensators 13 und ein erster Anschluss des zweiten Kondensators 14 sind auf der Primärseite der Sperrwandlerschaltung 1 angeordnet, und ein zweiter Anschluss des ersten Kondensators 13 und ein zweiter Anschluss des zweiten Kondensators 14 sind auf der Sekundärseite der Sperrwandlerschaltung 1 angeordnet. Damit sind der erste Anschluss des ersten Kondensators 13 und der erste Anschluss des zweiten Kondensators 14 auf der Seite der elektrischen Potentialbarriere 5 angeordnet, und der zweite Anschluss des ersten Kondensators 13 und der zweite Anschluss des zweiten Kondensators 14 sind auf der anderen Seite der Potentialbarriere 5 der Sperrwandlerschaltung 1 angeordnet.
Das Mittel 12 weist weiter einen dritten Kondensator 15, zwischen dem ersten Anschluss des ersten Kondensators 13 und dem ersten Anschluss des zweiten Kondensators 14 auf der Primärseite der Sperrwandlerschaltung 1 geschaltet, auf.
Der erste Kondensator 13, der zweite Kondensator 14 und der dritte Kondensator 15 sind damit von einem Eingang des Mittels 12 aus betrachtet in Reihe geschaltet. Der Eingang des Mittels 12 wird der durch den zweiten Anschluss des ersten Kondensators 13 und den zweiten Anschluss des zweiten Kondensators 14 gebildet. Der Eingang des Mittels 12 liegt somit auf der Sekundärseite der Sperrwandlerschaltung 1. Das über die Potentialbarriere 5 zu führende Rückführsignal wird als Spannung zwischen die Eingangsanschlüsse des Mittels 12 gelegt. In 1 ist das Rückführsignal die Spannung U_MESS über den Messwiderstand 11.
Somit wird das Rückführsignal als Spannung zwischen den zweiten Anschluss des ersten Kondensators 13 und den zweiten Anschluss des zweiten Kondensators 14 angelegt.
Den Ausgang des Mittels 12 umfasst Ausgangsanschlüsse, die jeweils mit dem ersten Anschluss des dritten Kondensators 15 und dem zweiten Anschluss des dritten Kondensators 15 verbunden sind. Der Ausgang des Mittels 12 liegt somit auf der Primärseite der Sperrwandlerschaltung 1.
Die Ausgangsanschlüsse des Mittels 12 sind jeweils mit Eingängen des Steuerschaltkreises 18 der Sperrwandlerschaltung 1 verbunden. Damit wird dem Steuerschaltkreis 18 eine rückgeführte Spannung U_RÜCK zugeführt, die der über den dritten Kondensator 15 abfallenden Spannung U_RÜCK entspricht. Die Spannung U_RÜCK ist dabei im Wesentlichen, abgesehen von einem möglichen Offset wie noch mit Bezug zu 2 erläutert wird, proportional zu der eingangsseitig dem Mittel 12 zugeführten Spannung UMESS.
Somit ist die Spannung U_RÜCK gegenüber dem Spannungsabfall U_MESS über den Messwiderstand 11 durch den kapazitiven Spannungsteiler um den Offset (Offsetspannung) verschoben, wenn das Mittel 12 zur kapazitiven Übertragung des Rückführsignals als kapazitiver Spannungsteiler ausgebildet ist. Die Spannung U_RÜCK ist gegenüber der Spannung U_MESS über den Messwiderstand 11 durch das Mittel 12 in seiner Amplitude entsprechend einem Teilerverhältnis des kapazitiven Spannungsteilers reduziert.
Die Erfindung kann die Übertragung eines anlogen Signals über die Potentialbarriere 5 mittels unter SELV-Vorschriften zugelassenen Kondensatoren leisten. Diese Kondensatoren, beispielsweise Entstörkondensatoren der Klasse Y, werden auch als Y-Kondensatoren, bezeichnet. Y-Kondensatoren sind elektrische Kondensatoren, die zwischen einem Phasenleiter L, einem Neutralleiter N einerseits, und berührbaren Schaltungsteilen, zum Beispiel einem Schaltungsgehäuse, angeordnet werden und somit eine elektrisch isolierende Potentialbarriere überbrücken. Zur Verwendung als Y-Kondensatoren sind Kondensatoren der Klasse Y zulässig, die bei begrenzter Kapazität eine geprüfte erhöhte elektrische und mechanische Sicherheit aufweisen, um im Falle eines Versagens eine Gefährdung einer Person zuverlässig zu unterbinden.
Die Kondensatoren 13, 14, 15 können beispielsweise Keramikkondensatoren, zugelassen für einen Einsatz als Entstörkondensatoren, und insbesondere ausgebildet als oberflächenmontierte Bauelemente sein (engl.: Surface-Mounted Devices, abgekürzt: SMD).
Das Mittel 12 ist als passive Schaltung ausgestaltet, umfassend im Wesentlichen einen kapazitiven Spannungsteiler mit den Kondensatoren 13, 14, 15. Eine besondere Spannungsversorgung, zum Beispiel eine zusätzliche sekundärseitige Kleinspannungsversorgung (engl.: Low Voltage Power Supply, abgekürzt LVPS) ist daher nicht erforderlich. Die erforderliche Leiterplattenfläche für die erfindungsgemäße Lösung ist daher entsprechend gering und die Spannungswandlerschaltung 1 ist kompakt auslegbar.
Der Steuerschaltkreis 18 kann dazu ausgelegt sein, die rückgeführte Spannung U_RÜCK über den dritten Kondensator 15 als Indikator für einen Laststrom I_LAST auf der Sekundärseite der Sperrwandlerschaltung 1 auszuwerten. Damit kann eine Regelung der Sperrwandlerschaltung 1, insbesondere eine Regelung des Laststroms I_LAST , auf der Grundlage des Istwerts des Laststroms I_LAST erfolgen.
2 gibt vereinfachte Beispiele für Spannungs- und Stromverläufe der getakteten synchronen Sperrwandlerschaltung 1 gemäß einer Ausführung der Erfindung wieder.
In der oberen 2 sind schematisch der Verlauf des primärseitigen Strom I_PRIMÄR durch die primärseitige Wicklung 3 des Transformators 2 und des sekundärseitigen Stroms I_SEKUNDÄR durch die sekundärseitige Wicklung 4 des Transformators 2 mit einem Schaltzyklus T dargestellt.
Der Schaltzyklus T beginnt zu einem Zeitpunkt t₀ und endet zu einem Zeitpunkt t₄, beziehungsweise zum Zeitpunkt t₄ beginnt der zeitlich nachfolgende Schaltzyklus.
Während einer Zeitspanne I fließt ein primärseitiger Strom I_PRIMÄR durch die Primärwicklung 2.
Zum Zeitpunkt t₀ wird der erste Schalter 8 geöffnet. Der zweite Schalter 9 ist zu diesem Zeitpunkt t₀ geschlossen. Während der Zeitspanne II wird der Strom I_SEKUNDÄR aus der in dem Magnetfeld des Transformators 2 gespeicherten Energie gespeist und nimmt linear ab. Bei einem Zeitpunkt t₁ erreicht der Strom I_SEKUNDÄR Null und wird anschließend negativ.
Zum Zeitpunkt t₂ wird der zweite Schalter 9 geöffnet. Der erste Schalter 8 bleibt offen. Es beginnt ein negativer Strom I_PRIMÄR durch die primärseitige Wicklung 3 des Transformators 2 zu fließen.
Zum Zeitpunkt t₃ wird der erste Schalter 8 geschlossen und der zweite Schalter 9 bleibt geöffnet. Der Strom I_PRIMÄR steigt an, bis er einen Schwellenwert I_PRIMÄR1 zum Zeitpunkt t₄ erreicht. Der erste Schalter 8 wird nun geöffnet und der zweite Schalter 9 geschlossen. Der Schwellenwert I_PRIMÄR1 kann von dem Steuerschaltkreis 18 beispielsweise in Abhängigkeit von einem empfangenen Dimmsignal gesetzt werden.
Insbesondere kann der Steuerschaltkreis 18 den Schwellenwert I_PRIMÄR1 in Abhängigkeit von einem ermittelten Strom- bzw. Spannungswert setzen. Dabei kann der Schwellenwert I_PRIMÄR1 erhöht werden, wenn der ermitteltet Strom- bzw. Spannungswert am Lastausgang der Sperrwandlerschaltung 1 einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Der Schwellenwert I_PRIMÄR1 wird verringert, wenn der ermittelte Stromwert für I_LAST bzw. der ermittelte Spannungswert U_LAST größer als der vorgegebene Wert ist.
Das Einschalten des ersten Schalters 8 kann nach dem Ablauf einer Wartezeit, die mit dem Ausschalten des zweiten Schalters 11 zum Zeitpunkt t₂ beginnt, erfolgen.
In der unteren 2 sind schematisch der Verlauf einer Spannung U_MESS , die über den sekundärseitigen Messwiderstand 11 abfällt, und der zurückgeführten Spannung U_RÜCK am Eingang des Steuerschaltkreises 18 dargestellt.
Die Spannung UMESS zeigt einen dem Verlauf des sekundärseitigen Laststroms I_LAST entsprechenden Zeitverlauf: $U_{MESS} = R_{MESS} \times I_{SEKUND \ddot{A} R};$
Dieser Spannungsabfall über den Messwiderstand 11 (Strommesswiderstand, engl. „shunt“) entspricht einem Spannungsabfall über den kapazitiven Spannungsteiler umfassend die ersten, zweiten und dritten Kondensatoren 13, 14, 15.
Werden parasitäre Effekte der Bauelemente außer Betracht gelassen, so ergibt sich eine U_MESS entsprechende Amplitude entsprechend der Kapazitäten und im Grundsatz vergleichbar einem resistiven Spannungsteilnetzwerk für die Spannung U_RÜCK über den Kondensator 15. Auf Grundlage der bekannten Kapazitätswerte der Kondensatoren 13, 14, 15 und des Widerstandwerts des Messwiderstands RMESS kann ein Proportionalitätsfaktor bestimmt werden, mit dem aus der Spannung U_RÜCK direkt auf den sekundärseitigen Strom I_SEKUNDÄR und damit auf den Laststrom I_LAST geschlossen werden kann.
In der unteren 2 wird in dem Verlauf der zurückgeführten Spannung U_RÜCK am Eingang des Steuerschaltkreises 18 eine Gleichkomponente gezeigt. Diese Gleichkomponente (Gleichanteil, Offset) der über die elektrische Potentialbarriere zurückgeführten Spannung U_RÜCK beruht auf einer Offsetverschiebung, die Folge einer näherungsweise realen Berücksichtigung parasitärer Effekte bei der Modellierung der Kondensatoren 13, 14, 15 ist. Die reale Schaltung aus erstem, zweitem und drittem Kondensator 13, 14, 15 wird eine parasitäre Entladung der Kapazitäten in einem Schaltzyklus zeigen.
Die Gleichkomponente der rückgeführten Spannung U_RÜCK kann während der Zeitspanne I (Phase I), wie auch aus der oberen 2 ersichtlich, bei geschlossenem ersten Schalter 8 bestimmt werden.
Die Amplitude der Wechselkomponente der rückgeführten Spannung U_RÜCK kann, wie vorstehend erläutert, über Modellierung der Schaltung aus erstem, zweitem und drittem Kondensator 13, 14, 15 als kapazitiver Spannungsteiler, bestimmt werden. Damit wird ein Proportionalitätsfaktor bestimmt.
Der Steuerschaltkreis 18 kann damit für das zurückgeführte Signal, entsprechend dem Verlauf der rückgeführten Spannung U_RÜCK , sowohl eine Offsetkorrektur vornehmen als auch unter Berücksichtigung der Proportionalitätskonstante das analoge Messsignal für den sekundärseitigen Strom I_SEKUNDÄR und den Laststrom I_LAST rekonstruieren.
Die rückgeführte Spannung U_RÜCK ist eine analoge Spannung, die bevorzugt Eingängen des Steuerschaltkreises 18 zugeführt wird, die analoge Eingänge eines Analog-Digitalwandlers (A/D-Wandlers) sind. Übliche Mikrokontroller umfassen oftmals einen oder mehrere A/D-Wandler mit entsprechenden Eingängen und sind daher für den Einsatz als Steuerschaltkreis 18 gut geeignet.
In 3 ist eine grundlegende Anordnung zur Signalübertragung über eine elektrische Potentialbarriere 5 gemäß einer Ausführung der Erfindung dargestellt.
In der oberen 3 ist links die Erzeugung einer Messspannung UMESS als Spannungsabfall an einem von dem zu messenden Strom I_LAST durchflossenen Messwiderstand 11 gezeigt.
Die Spannung U_MESS wird dem Mittel 12 zur Übertragung über die elektrische Potentialbarriere 5 zu den Eingängen des Steuerschaltkreises 18 zugeführt.
Das Mittel 12 zur Übertragung über die elektrische Potentialbarriere ist als kapazitiver Spannungsteiler mit dem ersten Kondensator 13, dem zweiten Kondensator 14 und dem dritten Kondensator 15 aufgebaut. Erfolgt eine Spannungsveränderung der dem Mittel 12 zugeführten Spannung UMESS oder U₁, zum Beispiel ein Spannungsabfall, so wird die am Ausgang des Mittels 12 parallel zu dem dritten Kondensator 15, abfallende Spannung U_RÜCK entsprechend den Werten der Kondensatoren 13, 14, 15 geteilt.
Erste und zweite Kondensatoren 13, 14 gewährleisten dabei zugleich die galvanische Trennung der Eingänge des Mittels 12 von den Ausgängen des Mittels 12. Das Mittel 12 stellt damit die elektrische Potentialbarriere 5 zwischen den der Eingänge des Mittels 12 von den Ausgängen des Mittels 12 sicher.
Ein analoges Eingangssignal mit wechselndem Spannungspegel, ein Wechselsignal, insbesondere auch ein bipolares Wechselsignal, wird von den Eingängen des Mittels 12 zu den Ausgängen des Mittels 12 übertragen.
Diese Übermittlung der in der Signal veränderung enthaltenen Information über das Mittel 12 erfolgt rein kapazitiv und damit ohne aufwändige Transformatoren oder Optokoppler und damit verbundenen signalerzeugenden und signalauswertenden Baugruppen. Die erfindungsgemäße Lösung ist mit ihrer Nutzung nur weniger Kondensatoren raumeffizient und kostengünstig.
In einer Ausführung wird die Spannung UMESS dem Mittel 12 zur Übertragung über die elektrische Potentialbarriere 5 für die Übermittlung zu den Eingängen des Steuerschaltkreises 18 direkt, also entgegen der Darstellung in 3, zugeführt.
In einer alternativen Ausführung der Erfindung wird die Spannung UMESS mit einem Verstärker 19 verstärkt und anschließend dem Mittel 12 zur Übertragung zugeführt. Der in 3 dargestellte Verstärker 19 ist optional und insbesondere bei kleinen Werten der Spannung UMESS vorteilhaft.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Übertragung der gemessenen Spannung UMESS als ein für den Wert des Stroms I_LAST repräsentativen Spannungswert beschränkt. Das erfindungsgemäße Vorgehen kann allgemein für die Übertragung einer Spannung U₁, wie sie in der unteren rechten 3 durch eine ideale Spannungsquelle 20 dargestellt ist, mittels des Mittels 12 über die Potentialbarriere 5 verwendet werden.
Die Spannung U_RÜCK über den dritten Kondensator 15 ist proportional zu der Spannung U₁, gleichermaßen wie dies für die gemessene Spannung UMESS in der oberen 3 zutrifft. Die Spannung U_RÜCK kann damit als repräsentativer Spannungswert für die Spannung U₁ dem entsprechenden Eingang des Steuerschaltkreises 18 zugeführt werden.
Die Spannung U_RÜCK über den dritten Kondensator 15 ist direkt proportional zu der Spannung U₁, wenn eine ideale Betrachtung ohne Berücksichtigung parasitärer Effekte vorgenommen wird. Unter Betrachtung parasitärer Effekte ist ein zusätzlicher Offset zu berücksichtigen.
Die untere linke 3 berücksichtigt eine parasitäre Last des realen dritten Kondensators 15 mit einem parasitären Widerstand 21 in dem Mittel 12'. Der parasitäre Widerstand 21 ist parallel zu dem dritten Kondensator 15 geschaltet. Der Widerstand 21 zeigt typischerweise einen hohen ohmschen Widerstandwert.
Zusammengefasst ist die rückgeführte Spannung U_RÜCK somit sowohl repräsentativ für eine Spannung, zum Beispiel die Spannung U₁ oder U_MESS , oder auch repräsentativ für einen Strom, zum Beispiel für einen Laststrom I_LAST.
Ein möglicher Spannungsoffset der repräsentativen rückgeführten Spannung U_RÜCK ist wie oben mit Bezug zu 2 gezeigt, zu bestimmen und somit zu korrigieren. Eine Korrektur des Spannungsoffsets der rückgeführten Spannung U_RÜCK kann beispielsweise in dem Steuerschaltkreis 18 erfolgen.
4 zeigt schematische Spannungsverläufe der grundlegenden Anordnung zur Signalübertragung über eine Potentialbarriere gemäß 3. Dabei wird die parasitäre Last des realen dritten Kondensators 15 mit dem parasitären Widerstand 21 parallel zu dem dritten Kondensator 15, berücksichtigt. Das in 4 gezeigte Verhalten gilt für sehr kleine Kapazitätswerte des ersten, zweiten und dritten Kondensators 13, 14, 15. Der erste Kondensator 13 und der zweite Kondensator 14 haben die gleichen Kapazitätswerte. Die Kapazität des dritten Kondensators 15 ist kleiner als der Kapazitätswert des ersten Kondensators 13 und des zweiten Kondensators 14. Die parasitäre Last durch den Widerstand 21 wird als klein angenommen, der Widerstandwert des Widerstands 21 ist somit groß.
4 zeigt eine Zeitperiode mit einem dauernd anliegenden Signalverlauf der Spannung U_AMP am Eingang des Mittels 12 mit einem kapazitiven Spannungsteiler umfassend den ersten, zweiten und dritten Kondensator 13, 14, 15. Wenn der erste, zweite und dritte Kondensator 13, 14, 15 alle vollständig entladen sind, entspricht die Spannung U_RÜCK am Ausgang des Mittels 12 der Spannung U_AMP am Eingang des Mittels 12. Eine langsame Entladung des dritten Kondensators 15 über den parallelen Widerstand 21 bewirkt eine langsame Aufladung des ersten Kondensators 13 und des zweiten Kondensators 14. Damit wird eine Offsetverschiebung der rückgeführten Spannung U_RÜCK verursacht. Diese Offsetverschiebung der realen Spannung U_RÜCK ist zu berücksichtigen, wenn die rückgeführte Spannung U_RÜCK erfindungsgemäß genutzt wird.
Die obere 4 stellt den Spannungsoffset der rückgeführten Spannung U_RÜCK dar.
Die untere 4 stellt den Verlauf des Spannungsoffsets der rückgeführten Spannung U_RÜCK über mehrere Perioden, jeweils für Maximalwerte und Minimalwerte der rückgeführten Spannung U_RÜCK dar.
5 zeigt schematisch eine Leuchte 34 mit einem Betriebsgerät 30 für ein Leuchtmittel 31 gemäß einer Ausführung der Erfindung.
Das Betriebsgerät 30 kann auch als Vorschaltgerät bezeichnet werden.
Das Betriebsgerät 30 weist die in 1 gezeigte synchrone Sperrwandlerschaltung 1, einen Netzanschluss mit den Anschlusseinrichtungen (Eingängen) für Leiter L, N, GND zum Anschluss des Betriebsgeräts 30 an eine Netzwechselspannung und einen Gleichrichter 33, insbesondere auch ausgelegt mit Mitteln zur Leistungsfaktorkorrektur, auf. Der Gleichrichter 33 erzeugt aus der Netzwechselspannung U_NETZ die an den Eingängen der Sperrwandlerschaltung 1 anliegende Gleichspannung U_BUS. Die Sperrwandlerschaltung 1 wandelt die erzeugte Gleichspannung U_BUS in eine Spannung U_LAST für den Betrieb eines oder mehrerer, an den Ausgängen der Sperrwandlerschaltung 1 angeschlossenen Leuchtmittel 31 um. Das bevorzugt eine oder mehrere Leuchtdioden 7 (LED) umfassende Leuchtmittel 31, auch als Leuchtmittelstrecke 31 bezeichnet, wird über die Ausgänge der Sperrwandlerschaltung 1 mit einem Laststrom I_LED (LED Strom) versorgt.
Das Betriebsgerät 32 in der dargestellten Ausführung verfügt über einen Steuerschaltkreis 18, der Ansteuersignale 32 auch für andere Elemente des Betriebsgeräts 30 erzeugt und bereitstellt. Alternativ oder zusätzlich können Steuerschaltkreise in anderen Elementen des Betriebsgeräts 30 oder auf Ebene des Betriebsgeräts 30 und der Leuchte 34 angeordnet sein und Aufgaben wie die Ansteuerung der Schalter 8, 9 und weitere Steueraufgaben erfüllen.
Ein oder mehrere Betriebsgeräte 30 können mit einem oder mehreren Leuchtmitteln 31 die Leuchte 34 bilden. Die Leuchte 34 kann weitere Elemente wie in 5 nicht dargestellte Schalt-, Dimm- und Schnittstellen zu anderen Baugruppen der Beleuchtungstechnik und der Gebäudetechnik umfassen.
Die erfindungsgemäße Wandlerschaltung 1 ermöglicht einen besonders kostengünstigen Aufbau des Betriebsgeräts 30 unter Berücksichtigung einer galvanischen Trennung der Ein- und Ausgänge des Betriebsgeräts 30.
Die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele können im Rahmen der in den nachfolgenden Ansprüchen definierten Erfindung miteinander kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013/0016535 A1 [0007]
WO 2014/172727 A1 [0008]
US 2008/0192509 A1 [0010]

Claims

Getaktete Wandlerschaltung, aufweisend einen Transformator (2) mit zumindest einer Primärwicklung (3) und zumindest einer Sekundärwicklung (4), wobei der Transformator (2) eine ausgehend von einer Netzspannung versorgte Primärseite der Wandlerschaltung von einer Sekundärseite der Wandlerschaltung mittels einer Potentialbarriere (5) elektrisch isoliert, wobei die Sekundärseite eingerichtet ist, einen Laststrom über einen Lastausgang der Wandlerschaltung auszugeben, und die Wandlerschaltung eingerichtet ist, zumindest ein Rückführsignal von der Sekundärseite auf die Primärseite der Wandlerschaltung zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlerschaltung Mittel (12) aufweist, das Rückführsignal als ein analoges Signal kapazitiv über die Potentialbarriere (5) zu übertragen.
Wandlerschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Mittel (12) zur kapazitiven Übertragung des Rückführsignals als kapazitiver Spannungsteiler aufgebaut ist.
Wandlerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass das Mittel (12) zur kapazitiven Übertragung des Rückführsignals eingerichtet ist, das Rückführsignal auf der Sekundärseite der Wandlerschaltung als Spannung (U_MESS) zugeführt zu erhalten.
Wandlerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Mittel (12) einen ersten Kondensator (13) und einen zweiten Kondensator (14) aufweist, wobei ein erster Anschluss des ersten Kondensators (13) und ein erster Anschluss des zweiten Kondensators (14) auf der Primärseite der Wandlerschaltung angeordnet ist, und ein zweiter Anschluss des ersten Kondensators (13) und ein zweiter Anschluss des zweiten Kondensators (14) auf der Sekundärseite der Wandlerschaltung angeordnet sind, und das Rückführsignal als Spannung zwischen den zweiten Anschluss des ersten Kondensators (13) und den zweiten Anschluss des zweiten Kondensators (14) angelegt wird.
Wandlerschaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass das Mittel (12) einen dritten Kondensator (15) zwischen dem ersten Anschluss des ersten Kondensators (13) und dem zweiten Anschluss des zweiten Kondensators (14) auf der Primärseite der Wandlerschaltung anordnet, wobei Eingängen eines Steuerschaltkreises (18) der Wandlerschaltung eine Spannung (U_RÜCK) über den dritten Kondensator (15) zugeführt wird.
Wandlerschaltung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Steuerschaltkreis (18) eingerichtet ist, die an den Eingängen des Steuerschaltkreises (18) anliegende Spannung über den dritten Kondensator (15) als Indikator für einen Laststrom (I_LAST) auf der Sekundärseite der Wandlerschaltung auszuwerten.
Wandlerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Rückführsignal eine Wechselspannung, insbesondere eine bipolare Wechselspannung, abbildet.
Wandlerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Rückführsignal einen Messwert für einen Laststrom (I_LAST) wiedergibt.
Wandlerschaltung nach der Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, dass die Wandlerschaltung einen Messwiderstand (11) angeordnet in Serie zu einem Lastausgang auf der Sekundärseite der Wandlerschaltung aufweist, wobei das Rückführsignal einem Spannungsabfall über den Messwiderstand (11) entspricht.
Wandlerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Wandlerschaltung eine Sperrwandlerschaltung, insbesondere eine synchrone Sperrwandlerschaltung (1) ist.
Betriebsgerät für Leuchtmittel (31), aufweisend zumindest eine getaktete Wandlerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Leuchte, aufweisend zumindest ein Leuchtmittel (31), und zumindest ein Betriebsgerät (30) nach Anspruch 10, ausgelegt für die Versorgung des zumindest eines Leuchtmittels (31).
Leuchte nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, dass das zumindest eine Leuchtmittel (31) mindestens eine Leuchtdiode (7) umfasst.