NL9100445A - Voedingsschakeling. - Google Patents

Voedingsschakeling. Download PDF

Info

Publication number
NL9100445A
NL9100445A NL9100445A NL9100445A NL9100445A NL 9100445 A NL9100445 A NL 9100445A NL 9100445 A NL9100445 A NL 9100445A NL 9100445 A NL9100445 A NL 9100445A NL 9100445 A NL9100445 A NL 9100445A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
transformer
diode
voltage
storage capacitor
switching means
Prior art date
Application number
NL9100445A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL9100445A priority Critical patent/NL9100445A/nl
Priority to US07/841,609 priority patent/US5272613A/en
Priority to EP92200620A priority patent/EP0503715B1/en
Priority to DE69206020T priority patent/DE69206020T2/de
Priority to JP4055334A priority patent/JPH05111259A/ja
Publication of NL9100445A publication Critical patent/NL9100445A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4258Arrangements for improving power factor of AC input using a single converter stage both for correction of AC input power factor and generation of a regulated and galvanically isolated DC output voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007Plural converter units in cascade
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

Voedingsschakeling.
De uitvinding heeft betrekking op een voedingsschakeling bevattende een cascade-schakeling van een dubbelzijdige gelijkrichter en een eerste en een tweede geschakelde spanningsomzetter waarbij de eerste geschakelde spanningsomzetter een eerste inductief element, eerste schakelmiddelen, een eerste gelijkrichtdiode en een eerste opslagcondensator bevat en ingangsklemmen die gekoppeld zijn met uitgangs-ldemmen van de netgelijkrichter voor het ontvangen van een gelijkgerichte net-spanning en waarbij de tweede geschakelde spanningsomzetter een tweede inductief element, tweede schakelmiddelen, een tweede gelijkrichtdiode en een tweede opslagcondensator bevat en ingangsklemmen die aangesloten zijn op de eerste opslagcondensator, welke tweede spanningsomzetter gekoppeld is met uitgangsklemmen van de voedingsschakeling voor het afgeven van een uitgangsspanning, en een stuurschakeling voor het sturen van de geleidingstijd van de schakelmiddelen van de geschakelde spanningsomzetters met een schakelperiode-tijd die veel kleiner is dan de periode-tijd van de net-spanning.
Gebruikelijk is om in plaats van twee spanningsomzetters in cascade één spanningsomzetter toe te passen met tussen de netgelijkrichter en de spanningsomzetter een opslagcondensator. Over deze opslagcondensator ontstaat dan een spanningsrimpel en met de omzetter wordt dan deze spanningsrimpel weggeregeld. Tevens wordt de uitgangsspanning onafhankelijk van belastingsvariaties en/of netspanningsvariaties op een constante waarde gehouden.
Het nadeel van deze opbouw is dat, wil bovengenoemde schakeling goed werken, de ingangs-opslagcondensator een grote waarde moet hebben. Hierdoor is de van het lichtnet opgenomen stroom piekvormig en discontinu waardoor er sterke verstoringen (netvervuiling) ontstaan op het lichtnet. Netvervuiling wordt voorkomen door het tussen de netgelijkrichter en de geschakelde spanningsomzetter plaatsen van een verdere geschakelde spanningsomzetter, een zogenaamde pre-conditioner. Vanaf ca. 1996 worden de eisen ter voorkoming van netvervuiling scherper en zullen de scherpere eisen ook voor weergeefmrichtingen, computers en dergelijke gaan gelden. In ca. 1996 wordt de Europese norm EN 60555 gebaseerd op IEC-555 van kracht. De eerste geschakelde spanningsomzetter (pre-conditioner) dient dan voor het verbeteren van de arbeidsfactor en verkleining van harmonischen van de opgenomen netstroom terwijl de tweede geschakelde spanningsomzetter dient om de op de opslagcondensator van de eerste geschakelde spanningsomzetter overgebleven net-rimpel weg te regelen.
De in de aanhef beschreven voedingsschakeling is bekend uit de Duitse octrooiaanvrage DE-3328723. Bij deze oplossing wordt als eerste omzetter een zogenaamde up-converter toegepast. Het doel van het tussen de netgelijkrichter en de bestaande omzetter plaatsen van een up-converter is de wens om een continue stroom van het net op te nemen. Weliswaar is in deze oplossing de opgenomen netstroom continu maar is de stroom piekvormig waardoor het net toch vervuild wordt met hogere harmonischen. Verder bevat deze schakeling ook nog een derde geschakelde omzetter tussen de tweede geschakelde omzetter en de belasting, waardoor deze oplossing ingewikkeld en duur wordt.
Een andere oplossing is beschreven in de Duitse octrooiaanvrage DE-4032199. Hier wordt als eerste omzetter een zogenaamde down-converter toegepast. In deze oplossing is de opgenomen netstroom in hoofdlijnen sinusvormig maar discontinu. Dit wordt veroorzaakt doordat de down-converter alleen een stroom kan opnemen als de gelijkgerichte spanning groter is dan de over de opslagcondensator van de down-converter aanwezige spanning.
Met de uitvinding wordt ondermeer beoogd dit nadeel op te heffen. Daartoe vertoont een voedingsschakeling volgens de uitvinding het kenmerk dat het eerste inductieve element door middel van de eerste schakelmiddelen gedurende een gedeelte van de schakelperiode-tijd over de uitgangsHemmen van de netgelijkrichter is aangesloten, en dat de op het inductieve element aangesloten eerste gelijkrichtdiode gedurende genoemde gedeelte ongeleidend is, waarbij de eerste gelijkrichtdiode zodanig op het eerste inductieve element is aangesloten dat gedurende de geleidingstijd van de diode de stroom door de diode niet naar de ingangsklemmen van de eerste geschakelde spanningsomzetter vloeit.
De uitvinding berust op het inzicht dat het ter voorkoming van netvervuiling noodzakelijk is dat de, door de eerste spanningsomzetter opgenomen, over een schakel-periode gemiddelde stroom verloopt als een gelijkgerichte sinus, dus van dezelfde gedaante is als de door de netgelijkrichter geleverde spanning en dat dit kan worden gerealiseerd met een spanningomzetter die de bovenbeschreven kenmerken bezit. Bij de uit de Duitse octrooiaanvrage DE-3328723 bekende schakeling is dit niet het geval. Bij een ingangsspanning met als golfvorm een gelijkgerichte sinus heeft, bij deze bekende schakeling, de opgenomen stroom als golfvorm het kwadraat van de sinus. Verder heeft de in de Duitse octrooiaanvrage DE-4032199 beschreven voedingsschakeling bij als golfvorm van de ingangsspanning (weer) een gelijkgerichte sinus als opgenomen stroom een sinus met discontinuïteiten rond de nuldoorgangen. Dit wordt zoals boven vermeld veroorzaakt doordat de spanning over de eerste opslagcondensator dan groter is dan de ingangsspanning. Door nu als pre-conditioner de schakeling te nemen zoals beschreven in het kenmerk wordt bereikt dat de over de eerste opslagcondensator opgebouwde spanning geen invloed heeft op de van het lichtnet opgenomen stroom.
De geleidingstijd van de eerste schakelmiddelen mag bij voorkeur geen netffequente modulatie vertonen. In het vervolg wordt met een netfrequente modulatie of netfrequente variatie een modulatie of variatie bedoeld die varieert met de frequentie van het lichtnet en/of met harmonischen van deze frequentie.
Een uitvoeringsvoorbeeld van een voedingsschakeling volgens de uitvinding vertoont derhalve het kenmerk, dat het stuursignaal van de eerste schakelmiddelen nagenoeg onafhankelijk is van netfrequente variaties van de gelijkgerichte netspanning .
Een verder uitvoeringsvoorbeeld van een voedingsschakeling volgens de uitvinding vertoont het kenmerk dat de stuurschakeling een verschilversterker bevat, welke verschilversterker een uitgangssignaal afgeeft afhankelijk van het verschil tussen een op een eerste ingang ontvangen referentie-spanning en een op een tweede ingang ontvangen, van een spanning over de tweede opslagcondensator afhankelijke, spanning en de stuurschakeling verder een eerste en een tweede pulsbreedtemodulator voor het aansturen van respectievelijk de eerste en de tweede schakelmiddelen en een laagdoor-laatfilter bevat waarbij de eerste pulsbreedtemodulator het uitgangssignaal van de verschilversterker via het laagdoorlaatfilter ontvangt en de tweede pulsbreedtemodulator het uitgangssignaal van de verschilversterker direct ontvangt.
Om te voorkomen dat het stuursignaal voor de eerste schakelmiddelen een netfrequente-modulatie vertoont (bijvoorbeeld 100 Hz) wordt het uitgangssignaal van de verschilversterker via het laagdoorlaatfïlter aan de eerste pulsbreedtemodulator toegevoerd.
Volgens een verder inzicht van de uitvinding zijn de geleidingstijds-variaties van de tweede schakelmiddelen in het algemeen zo ldein dat deze zonder veel bezwaar voor de netvervuiling ook kunnen worden toegelaten voor de eerste schakelmiddelen.
Op basis van dit inzicht vertoont een verder uitvoeringsvoorbeeld van een voedingsscha-keling volgens de uitvinding het kenmerk dat de eerste en de tweede schakelmiddelen samen één schakelelement vormen, bevattende één stuurbare schakelaar en een diode, waarbij de stuurschakeling de stuurbare schakelaar aanstuurt.
Dit uitvoeringsvoorbeeld heeft het voordeel dat de voedingsschakeling maar één geregelde schakelaar en één pulsbreedte modulator bevat waardoor de schakeling eenvoudiger en dus goedkoper wordt.
Een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld vertoont het kenmerk dat de schakelmiddelen zodanig gecombineerd worden dat door de stuurbare schakelaar de grootste van de twee stromen vloeit en door de diode het verschil van de twee stromen.
Dit uitvoeringsvoorbeeld heeft verder het voordeel dat de stroom die door de geregelde schakelaar vloeit niet de som is van de stromen door de twee geregelde schakelaars maar de grootste van de twee stromen. Door de diode vloeit het verschil van de twee stromen in plaats van één van de twee stromen.
Doordat de stromen die door de schakelaars vloeien in dit voorkeursuitvoeringsvoorbeeld ldein zijn, zal het vermogen dat gedissipeerd wordt in de schakelaars kleiner zijn dan in de andere uitvoeringsvoorbeelden en zal met goedkopere elementen kunnen worden volstaan.
De uitvinding zal bij wijze van voorbeeld nader worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren. Hierbij toont:
Figuur 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een voedingsschakeling volgens de uitvinding;
Figuur 2 toont een stuurschakeling zoals toegepast in een voedingsschakeling volgens de uitvinding;
Figuur 3 een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een voedingsschakeling volgens de uitvinding en
Figuur 4 een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld van een voedingsschakeling volgens de uitvinding.
Figuur 1 toont een netgelijkrichter 1 die met ingangsklemmen met het lichtnet is verbonden. Over de uitgangsklemmen van de netgelijkrichter is een kleine condensator 2 aangesloten om hoogfrequente storingen weg te filteren. Tevens is op de uitgangsklemmen van de netgelijkrichter een serieschakeling van een primaire wikkeling 5 van een transformator 3 en een eerste stuurbare schakelaar 7 aangesloten. Een secundaire wikkeling 9 van de transformator 3 is met een zijde verbonden met de anode van een diode 11. De kathode van de diode is verbonden met een eerste opslagconden-sator 13, welke opslagcondensator met de andere Mem met de andere kant van de secundaire wikkeling van de transformator 3 verbonden is. Parallel aan de eerste opslagcondensator 13 staat een serieschakeling van een primaire wikkeling 17 van een tweede transformator 15 en een tweede stuurbare schakelaar 19. Op een secundaire wikkeling van de tweede transformator is een anode van een tweede diode 23 aangesloten. De kathode van de diode 23 is verbonden met een tweede opslagcondensator 25, welke opslagcondensator met de andere Mem met de andere kant van de secundaire wikkeling 21 is verbonden. Over de opslagcondensator 25 is een verdere met gelijkspanning te voeden schakeling aangesloten die symbolisch met een belasting Rbel is aangegeven. Een stuurschakeling 27 ontvangt als een eerste ingangssignaal een referentie spanning Vref en als een tweede ingangssignaal een signaal VI afhankelijk van de uitgangsspanning van de voedingsschakeling en bepaalt aan de hand daarvan de stuursignalen voor de beide schakelaars (7 en 19). De transformator 3, de schakelaar 7, de diode 11 en de opslagcondensator 13 vormen een eerste geschakelde spanningsomzet-ter. De transformator 15, de schakelaar 19, de diode 23 en de opslagcondensator 25 vormen een tweede geschakelde spanningsomzetter.
De werking van de voedingsschakeling is als volgt.
De netgelijkrichter 1 richt de netspanning dubbelzijdig gelijk. Vanwege het ontbreken van een grote opslagcondensator over de uitgangsMemmen van de gelijkrichter ( de condensator 2 heeft slechts een relatief Meine waarde van bijvoorbeeld 1 microF) ontstaat over deze Memmen een spanning die ongeveer verloopt als een gelijkgerichte sinus. Deze spanning wordt toegevoerd aan de serieschakeling van de primaire wikkeling 5 en de schakelaar 7. In de tijd dat de schakelaar 7 geleidend is wordt er magnetische energie opgebouwd in de transformator 3. Deze magnetische energie wordt in de tijd dat de schakelaar 7 gesperd is, via de secundaire wikkeling 9 en de diode 11 opgeslagen in de opslagcondensator 13. Op deze manier wordt er in de opslagcondensa-tor 13 een gelijkspanning met een rimpel met de dubbele netffequentie opgeslagen.
Deze spanning staat over de serieschakeling van de tweede primaire wikkeling 17 en de tweede schakelaar 19. In de tijd dat de schakelaar 19 geleidend is wordt er magnetische energie opgeslagen in de tweede transformator 15. Deze magnetische energie wordt, in de tijd dat de schakelaar 19 gesperd is, via de secundaire wikkeling 21 en de diode 23 opgeslagen in de tweede opslagcondensator 25. De spanning over deze opslagcondensator wordt gestabiliseerd door de duty cycle van de schakelaar 19 te variëren. De stuurschakeling 27 (in figuur 2 in meer detail weergegeven) bepaalt aan de hand van de uitgangsspanning en een referentiespanning Vref de duty cycle voor de schakelaars. De schakelaars worden hoogfrequent geschakeld (bijvoorbeeld met een schakelffequentie van 31.25 kHz).
De beide transformatoren 3 en 15 hebben beide discontinue trafo-stromen waarbij tijdens elke periode van de schakelfrequentie de magnetische energie die in het eerste gedeelte van de periode in de betreffende transformator is opgeslagen tijdens het tweede gedeelte van de periode weer wordt afgegeven. De stroom door de primaire wikkeling van de transformator neemt elke periode vanaf nul lineair toe. Hoe groter de spanning over de transformator en schakelaar hoe sneller de stroom toeneemt.
Figuur 2 toont de stuurschakeling 27 in meer detail. Een verschilversterker 271 ontvangt op een eerste ingang de referentiespanning Vref en op een tweede ingang de spanning VI en geeft op een uitgang het verschil tussen deze twee spanningen versterkt af. Deze verschilspanning wordt toegevoerd aan een laagdoorlaatfilter 273.
Een uitgang van het laagdoorlaatfilter is verbonden met een ingang van een eerste pulsbreedtemodulator 275. De pulsbreedtemodulator geeft afhankelijk van de spanning op de ingang, onder besturing van een klokgenerator 277, een stuursignaal af aan de (niet-getekende) schakelaar 7. Doordat de pulsbreedtemodulator 275 de verschilspanning van de verschilversterker via het laagdoorlaatfilter krijgt toegevoerd worden netfrequen-te variaties uitgefilterd.
De uitgang van de verschilversterker 271 is tevens verbonden met een tweede pulsbreedtemodulator 279 welke ook onder besturing staat van de klokgenerator 277. De pulsbreedtemodulator 279 geeft op een uitgang een stuursignaal af aan de (niet-getekende) schakelaar 19. De geleidingsperioden van de schakelaar 19 worden derhalve gemoduleerd door eventuele netffequente variaties van de spanning VI, zodanig dat deze variaties in de uitgangsspanning over de condensator 25 worden tegengegaan. In tegenstelling daarmee worden de geleidingsperioden van de schakelaar 7 niet gemoduleerd door de genoemde netfrequente variaties. Het is gebleken dat hierdoor een optimale reductie van netvervuiling bereikt wordt. Echter, een aanzienlijk goedkopere schakeling kan worden verkregen indien de beide schakelaars gelijktijdig geopend en gesloten worden, waarbij de geleidingsperioden voor de schakelaar 7 op dezelfde wijze netffequent gemoduleerd worden als die van de schakelaar 19. Dit is weergegeven in figuur 3 waarin dezelfde elementen met dezelfde verwijzingscijfers zijn weergegeven. Als beide schakelaars 7 en 19 (uit figuur 1) dezelfde duty cycle hebben, kunnen beide schakelaars 7 en 19 vervangen worden door een enkele geregelde schakelaar 19 en een diode 29 (te beschouwen als een niet-geregelde schakelaar). Deze diode creërt een geleidende weg van de primaire wikkeling 5 naar het verbindingspunt van de primaire wikkeling 17 en de schakelaar 19. Als in plaats van de diode 29 een geleidende verbinding zou worden gemaakt zouden ongewenste kortsluitstromen gaan vloeien in het circuit 9, 11, 17, 5, 1. De werking van de schakeling blijft overigens in hoofdlijnen gelijk. In de tijd dat de schakelaar 19 geleidend is zal er door de primaire wikkeling 5 van transformator 3 een lineair toenemende stroom gaan vloeien en tevens zal er door de primaire wikkeling 17 van transformator 15 ook een lineair toenemende stroom vloeien. Door de schakelaar 19 vloeit tijdens dit gedeelte van de periode de som van de twee stromen zoals ze in de schakeling van figuur 1 door beide schakelaars vloeien. De schakelaar 19 wordt ook in deze schakeling hoogfrequent geschakeld en de duty cycle wordt ook hier weer aangepast aan de uitgangsspanning (over een belasting Rbel.).
In figuur 4 zijn dezelfde elementen als in figuur 1 en/of figuur 3 weer met dezelfde verwijzingscijfers weergegeven. In dit uitvoeringsvoorbeeld zijn de primaire wikkeling 5 en de secundaire wikkeling 9 van de transformator 3 aan de zijde waar diode 29 mee verbonden is aan elkaar gekoppeld. Verder is het verbindingspunt van de diode 29 en de beide wikkelingen 5 en 9 via een diode 31 met de zijde van de schakelaar 19 verbonden die niet met de primaire wikkeling 17 is verbonden. Tijdens het gedeelte van de periode dat de schakelaar 19 geleidt vloeit er door de primaire wikke- ling 5 een stroom il terwijl er door de primaire wikkeling 17 tijdens dit gedeelte van de periode een stroom i2 vloeit. Om te voorkomen dat de som van de twee stromen (il + i2) door de schakelaar 19 vloeit (zoals in figuur 4) moet er een andere geleidende weg gevonden worden voor een van de stromen. Als de stroom il groter is dan de stroom i2 kan door de diode 29 de stroom il van de primaire wikkeling naar de schakelaar 19 vloeien. De stroom i2 kan dan (omdat il > i2, en de verbinding van de primaire wikkeling 5 en de secundaire wikkeling 9 van de eerste transformator) tevens door de diode 29 vloeien vanaf de primaire wikkeling 17 naar de secundaie wikkeling 9. Als de stroom i2 groter is dan de stroom il moet er een geleidende weg zijn vanaf de onderkant van de schakelaar 19 naar de secundaire wikkeling 9. Hier kan de diode 31 voor dienen. De stroom il kan dan (omdat i2 > il) tevens door de diode 31 vloeien van de primaire wikkeling 5 naar de onderkant van de condensator 2.
Als van te voren bekend is welke van de twee stromen het grootst is kan of de diode 29 (bij i2 > il) of de diode 31 (bij il > i2) in de schakeling vervallen. Door deze oplossing dissiperen de schakelaars (31 en 19) veel minder energie dan in de schakeling volgens figuur 3 de schakelaars 29 en 19. Er kan dan ook met goedkopere elementen worden volstaan.
In het voorgaande zijn een aantal uitvoeringsvoorbeelden weergegeven van voedingsschakelingen volgens de uitvinding. De tweede geschakelde spanningsomzetter is in de bovenbeschreven uitvoeringsvoorbeelden steeds van een zogenaamde flyback-omzetter. Dit is niet essentieel en kan zonder meer vervangen worden door elk bekend type omzetter. Op de tweede geschakelde spanningsomzetter kunnen ook meerdere gelijkrichtschakelingen zijn aangesloten, zowel terugslaggelijkrichters, die zoals de diode 23, geleiden gedurende de spertijd van de schakelaar 19, als heenslaggelijkrich-ters, die gelijktijdig met de schakelaar 19 geleiden. Op de eerste geschakelde spanningsomzetter kunnen ook meerdere terugslaggelijkrichters zijn aangesloten, ter voorkoming van extra netvervuiling worden hierop bij voorkeur geen heenslaggelijkrichters aangesloten. Verder kan in uitvoeringen waar geen netscheiding vereist is in plaats van de transformator 5 een auto-transformator danwel een zogenaamde doorgewikkelde spoel of een ’gewone spoel’ toegepast worden.

Claims (7)

1. Voedingsschakeling bevattende een cascade-schakeling van een dubbelzijdige gelijkiichter en een eerste en een tweede geschakelde spanningsomzetter waarbij de eerste geschakelde spanningsomzetter een eerste inductief element, eerste schakelmidde-len, een eerste gelijkrichtdiode en een eerste opslagcondensator bevat en ingangsklem-men die gekoppeld zijn met uitgangsklemmen van de netgelijkdchter voor het ontvangen van een gelijkgerichte net-spanning en waarbij de tweede geschakelde spanningsomzetter een tweede inductief element, tweede schakelmiddelen, een tweede gelijkrichtdiode en een tweede opslagcondensator bevat en ingangsklemmen die aangesloten zijn op de eerste opslagcondensator, welke tweede spanningsomzetter gekoppeld is met uitgangsklemmen van de voedingsschakeling voor het afgeven van een uitgangsspanning, en een stuurschakeling voor het sturen van de geleidingstijd van de schakelmiddelen van de geschakelde spanningsomzetters met een schakelperiode-tijd die veel kleiner is dan de periode-tijd van de net-spanning, met het kenmerk, dat het eerste inductieve element door middel van de eerste schakelmiddelen gedurende een gedeelte van de schakelperio-de-tijd over de uitgangsklemmen van de netgelijkrichter is aangesloten, en dat de op het inductieve element aangesloten eerste gelijkrichtdiode gedurende genoemde gedeelte ongeleidend is, waarbij de eerste gelijkrichtdiode zodanig op het eerste inductieve element is aangesloten dat gedurende de geleidingstijd van de diode de stroom door de diode niet naar de ingangsklemmen van de eerste geschakelde spanningsomzetter vloeit.
2. Voedingsschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het stuursignaal van de eerste schakelmiddelen nagenoeg onafhankelijk is van netffequente variaties van de gelijkgerichte netspanning .
3. Voedingsschakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de stuurschakeling een verschilversterker bevat, welke verschilversterker een uitgangssignaal afgeeft afhankelijk van het verschil tussen een op een eerste ingang ontvangen referentie-spanning en een op een tweede ingang ontvangen, van een spanning over de tweede opslagcondensator afhankelijke, spanning en de stuurschakeling verder een eerste en een tweede pulsbreedtemodulator voor het aansturen van respectievelijk de eerste en de tweede schakelmiddelen en een laagdoorlaatfilter bevat waarbij de eerste pulsbreedtemodulator het uitgangssignaal van de verschilversterker via het laagdoorlaatfilter ontvangt en de tweede pulsbreedtemodulator het uitgangssignaal van de verschilversterker direct ontvangt.
4. Voedingsschakeling volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het eerste inductief element een eerste transformator is, waarbij de eerste schakelmiddelen, uitgevoerd als een eerste regelbare schakelaar, in serie staan met een primaire wikkeling van de eerste transformator en de eerste gelijkrichtdiode en de eerste opslagcondensator aangesloten zijn op een secundaire wikkeling van de eerste transformator, en het tweede inductief element een tweede transformator is waarbij de tweede schakelmiddelen, uitgevoerd als een tweede stuurbare schakelaar, in serie staan met een primaire wikkeling van de tweede transformator, welke serieschakeling is aangesloten over de eerste opslagcondensator en een secundaire wikkeling van de tweede transformator is aangesloten op de tweede gelijkrichtdiode en de tweede opslagcondensator en de stuurschakeling is ingericht voor het meten van de uitgangsspanning en voor het moduleren van de geleidingstijd van beide schakelaars.
5. Voedingsschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste en de tweede schakelmiddelen samen één schakelelement vormen, bevattende één stuurbare schakelaar en een diode, waarbij de stuurschakeling de stuurbare schakelaar aanstuurt.2
6. Voedingsschakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de schakelmiddelen zodanig gecombineerd worden dat door de stuurbare schakelaar de grootste van de twee stromen vloeit en door de diode het verschil van de twee stromen.
7. Voedingschakeling volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het eerste inductief element een eerste transformator is, waarbij een primaire wikkeling en een secundaire wikkeling aan een zijde welke niet met de gelijkrichter is verbonden aan elkaar zijn gekoppeld en de eerste gelijkrichtdiode en de eerste opslagcondensator aangesloten zijn op de secundaire wikkeling van de eerste transformator en het tweede inductief element een tweede transformator is waarbij de stuurbare schakelaar in serie staat met een primaire wikkeling van de tweede transformator en een secundaire wikkeling van de tweede transformator is aangesloten op de tweede gelijkrichtdiode en de tweede opslagcondensator en de aan elkaar gekoppelde zijde van de primaire en de secundaire wikkeling van de eerste transformator is aangesloten op een anode van de diode en een kathode van de diode is verbonden met het verbindingspunt van de primaire wikkeling van de tweede transformator en de stuurbare schakelaar, het verbindingspunt van de primaire en secundaire wikkeling van de eerste transformator is verder verbonden met een kathode van een verdere diode waarvan een anode met een negatieve ingangsklem is verbonden en de stuurschakeling is ingericht voor het meten van de uitgangsspanning en voor het moduleren van de geleidingstijd van de stuurbare schakelaar.
NL9100445A 1991-03-13 1991-03-13 Voedingsschakeling. NL9100445A (nl)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9100445A NL9100445A (nl) 1991-03-13 1991-03-13 Voedingsschakeling.
US07/841,609 US5272613A (en) 1991-03-13 1992-02-25 Cascaded rectifier and two switched voltage converter circuits with harmonics suppression
EP92200620A EP0503715B1 (en) 1991-03-13 1992-03-04 Power supply circuit
DE69206020T DE69206020T2 (de) 1991-03-13 1992-03-04 Speiseschaltung.
JP4055334A JPH05111259A (ja) 1991-03-13 1992-03-13 電源回路

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9100445A NL9100445A (nl) 1991-03-13 1991-03-13 Voedingsschakeling.
NL9100445 1991-03-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9100445A true NL9100445A (nl) 1992-10-01

Family

ID=19859012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9100445A NL9100445A (nl) 1991-03-13 1991-03-13 Voedingsschakeling.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5272613A (nl)
EP (1) EP0503715B1 (nl)
JP (1) JPH05111259A (nl)
DE (1) DE69206020T2 (nl)
NL (1) NL9100445A (nl)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903138A (en) * 1995-03-30 1999-05-11 Micro Linear Corporation Two-stage switching regulator having low power modes responsive to load power consumption
FR2733862A1 (fr) * 1995-05-05 1996-11-08 Sgs Thomson Microelectronics Dispositif d'alimentation a decoupage
JP3559645B2 (ja) * 1996-03-08 2004-09-02 キヤノン株式会社 スイッチング電源装置
US7269034B2 (en) 1997-01-24 2007-09-11 Synqor, Inc. High efficiency power converter
US6075295A (en) * 1997-04-14 2000-06-13 Micro Linear Corporation Single inductor multiple output boost regulator
EP0880087B1 (en) * 1997-05-22 2003-11-12 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Power supply circuit and CCD camera using same
JP3281836B2 (ja) * 1997-05-22 2002-05-13 三洋電機株式会社 Ccdカメラ用電源回路
JP3148171B2 (ja) * 1998-01-12 2001-03-19 株式会社日本プロテクター スイッチングレギュレータ
US6344980B1 (en) 1999-01-14 2002-02-05 Fairchild Semiconductor Corporation Universal pulse width modulating power converter
US6091233A (en) * 1999-01-14 2000-07-18 Micro Linear Corporation Interleaved zero current switching in a power factor correction boost converter
US6166455A (en) * 1999-01-14 2000-12-26 Micro Linear Corporation Load current sharing and cascaded power supply modules
US6650552B2 (en) * 2001-05-25 2003-11-18 Tdk Corporation Switching power supply unit with series connected converter circuits
ES2192484B1 (es) * 2002-03-20 2004-08-16 Universidad Carlos Iii De Madrid (O.T.R.I.) Convertidor de corriente alterna-continua de una etapa con correccion de factor de potencia.
US7872454B2 (en) 2003-08-21 2011-01-18 Marvell World Trade Ltd. Digital low dropout regulator
EP1816734A3 (en) 2003-08-21 2007-11-21 Marvell World Trade Ltd. Voltage regulator
US8324872B2 (en) 2004-03-26 2012-12-04 Marvell World Trade, Ltd. Voltage regulator with coupled inductors having high coefficient of coupling
US7218081B2 (en) * 2004-04-29 2007-05-15 Delta Electronics, Inc. Power system having multiple power converters with reduced switching loss
US7190152B2 (en) 2004-07-13 2007-03-13 Marvell World Trade Ltd. Closed-loop digital control system for a DC/DC converter
JP4476817B2 (ja) * 2005-01-13 2010-06-09 三菱電機株式会社 放電灯点灯装置
US7518896B2 (en) * 2006-11-15 2009-04-14 Agilent Technologies, Inc. Phase control system for switching power supply pre-regulator allows increased power transformer leakage inductance
EP1953909A1 (de) * 2007-02-05 2008-08-06 Max Breitmaier Wechselstrom-Gleichstrom-Umrichter ohne Gleichrichterelemente auf der Sekundärseite des Transformators
US7881079B2 (en) * 2008-03-24 2011-02-01 American Power Conversion Corporation UPS frequency converter and line conditioner
US8148853B2 (en) * 2009-12-30 2012-04-03 American Power Conversion Corporation Switching method and apparatus
JP2011172346A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Nec Lighting Ltd 直流電源装置および電圧生成方法
US8842454B2 (en) 2010-11-29 2014-09-23 Solarbridge Technologies, Inc. Inverter array with localized inverter control
US10199950B1 (en) 2013-07-02 2019-02-05 Vlt, Inc. Power distribution architecture with series-connected bus converter
US11546979B1 (en) * 2021-11-19 2023-01-03 Universal Lighting Technologies, Inc. Dynamic valley sensing method for double flyback LED driver
US11737189B1 (en) * 2021-11-19 2023-08-22 Universal Lighting Technologies Inc. Startup current control method for flyback converter

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5840912B2 (ja) * 1978-11-16 1983-09-08 横河電機株式会社 多段dc/dcコンバ−タ
NL8105159A (nl) * 1981-11-16 1983-06-16 Philips Nv Schakeling voor het omzetten van een ingangsgelijkspanning in een uitgangsgelijkspanning.
NL8105160A (nl) * 1981-11-16 1983-06-16 Philips Nv Schakeling voor het omzetten van een ingangsgelijkspanning in een uitgangsgelijkspanning.
US4516168A (en) * 1982-11-30 1985-05-07 Rca Corporation Shutdown circuit for a switching regulator in a remote controlled television receiver
DE3328723A1 (de) * 1983-08-09 1985-02-28 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Gleichspannungswandler
US4679131A (en) * 1985-05-10 1987-07-07 Rca Corporation Regulating power supply for video display apparatus
JPS6448074A (en) * 1987-08-18 1989-02-22 Canon Kk Image forming device
US4999568A (en) * 1989-08-14 1991-03-12 Zdzislaw Gulczynski Switching power supply comprising pair of converters for obtaining constant or sinusoidal input current and fixed or variable output voltage
US5019952A (en) * 1989-11-20 1991-05-28 General Electric Company AC to DC power conversion circuit with low harmonic distortion

Also Published As

Publication number Publication date
DE69206020D1 (de) 1995-12-21
US5272613A (en) 1993-12-21
JPH05111259A (ja) 1993-04-30
DE69206020T2 (de) 1996-05-30
EP0503715B1 (en) 1995-11-15
EP0503715A1 (en) 1992-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL9100445A (nl) Voedingsschakeling.
US6191957B1 (en) Extended range boost converter circuit
US5077652A (en) Dual feedback loop DC-to-AC converter
US6549436B1 (en) Integrated magnetic converter circuit and method with improved filtering
KR100372553B1 (ko) 유도성부하에대한제어회로
US5519306A (en) Constant voltage circuit and a stabilized power supply unit
US6671193B1 (en) Power source and arrangement for restricting the short-circuit current or rectifier
US6778412B2 (en) Synchronous converter with reverse current protection through variable inductance
JPH09215337A (ja) 高出力電気負荷へのエネルギ供給用の電圧変換回路装置
EP0107313A1 (en) Resonant current-driven power source
JPH07177745A (ja) スイッチングレギュレータ
EP0593257A2 (en) Boost converter
US5517397A (en) Flyback power converter with spike compensator circuit
US9966861B1 (en) Active clamp converter and control method for the same
US6233165B1 (en) Power converter having a low voltage regulator powered from a high voltage source
US4761727A (en) Current sensing circuit for use with decoupled half bridge converter
US5815381A (en) Single-barrier closed loop DC-to-DC converter and method
JPH07115774A (ja) 電源装置
KR940008197A (ko) 감소된 입력 전류 디스토션을 갖는 스위치 모드 전원
US6288918B1 (en) Switched power converter with hold-up time and harmonics reduction
NL9001962A (nl) Gelijkspanning - gelijkspanning omzetter.
US7091632B2 (en) Stabilization circuit for compensating fluctuations in a voltage at a user
EP0785611B1 (en) Electric power apparatus
EP0665632B1 (en) Switching power source apparatus
JP2653712B2 (ja) スイッチングレギュレータ

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed