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Dokumentenidentifikation DE3043110C2 05.11.1987
Titel Schaltungsanordnung für ein Netzgerät mit zwei geregelten unabhängigen negativen Ausgangsgleichspannungen
Anmelder Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München, DE
Erfinder Helsmoortel, Luc, Gent, BE;
Vos, Freddy de, Bredene, BE
DE-Anmeldedatum 14.11.1980
DE-Aktenzeichen 3043110
Offenlegungstag 24.06.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.11.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.11.1987
IPC-Hauptklasse G05F 1/577

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein Netzgerät mit zwei geregelten unabhängigen negativen Ausgangsgleichspannungen, wobei für die erste und die zweite Ausgangsgleichspannung je eine erste und eine zweite Sekundärwicklung eines Netzübertragers mit je einer diesen nachgeschalteten ersten und zweiten Gleichrichterbrücke und eine erste und eine zweite Regeleinrichtung vorgesehen sind.

Derartige Anordnungen sind durch die FR-PS 15 72 568 sowie durch die DE-OS 29 45 619 bekannt. Bei solchen Netzgeräten mit getrennten, eigenen Sekundärwicklungen und Gleichrichterbrücken je Ausgangsgleichspannung werden üblicherweise Längsregelungen verwendet, d. h. in die die Ausgangsgleichspannungen führenden Leitungen werden über die Regeleinrichtungen gesteuerte Leistungstransistoren emitter-kollektorseitig geschaltet. Damit müssen diese Transistoren einmal die gesamte von den Verbrauchergeräten abgegriffene Leistung übertragen und außerdem für die gesamte, abgegriffene und an ihrer Einbaustelle auftretende Spannung ausgelegt sein.

Geht man davon aus, daß die einzelnen Ausgangsgleichspannungen unabhängig voneinander erzeugt werden und daß für den abzuriegelnden Netzbrumm, die Netzspannungsschwankungen und den Eigenverbrauch der Leistungstransistoren eine relativ hohe Ausgangsspannung der Gleichrichterbrücken notwendig ist, dann können im Netzgerät zwischen verschiedenen Schaltungspunkten unnötig hohe Spannungen entstehen, für die die Isolation und die Bauelemente der Schaltungsanordnung ausgelegt sein müssen.

Die Aufgabe der Erfindung soll daher darin bestehen, eine Schaltungsanordnung für ein Netzgerät mit zwei unterschiedlichen, voneinander unabhängigen negativen Ausgangsgleichspannungen zu finden, bei welcher - bezogen auf die Ausgangsgleichspannungen - die Bauelemente nur für relativ geringe Spannungen ausgelegt sein müssen und wobei die in der Gesamtschaltung auftretenden maximalen Spannungen zwischen beliebigen Punkten möglichst gering sein sollen.

Dies wird nach dem Gegenstand der Erfindung dadurch erreicht, daß ein Steuertransistor vorgesehen ist, der basisseitig mit einem Steuerausgang der zweiten Regeleinrichtung, emitterseitig mit einem die erste geregelte Ausgangsgleichspannung führenden Punkt und kollektorseitig mit dem positiven Ausgang der zweiten Gleichrichterbrücke verbunden ist.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß sowohl die Bauelemente für geringere Spannungen ausgelegt werden können, daß die durch die Gleichrichterbrücken gelieferten zu regelnden Spannungen geringer sein können und daß durch die Verknüpfung der einzelnen Spannungen der absolute Wert einer möglichen vorliegenden Spannung zwischen beliebigen Punkten im Netzgerät geringer wird.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung soll anhand einer Figur erläutert werden.

Die Figur besteht aus einem Übertrager Ü mit den Sekundärwicklungen L1/L2, den Gleichrichterbrücken G1/G2, den Glättungskondensatoren C1/C2 und den beiden Regeleinrichtungen R1/R2, wobei zur letztgenannten ein Steuertransistor T und ein Vergleicher V2 gehören.

Es sei angenommen, daß zwischen den Punkten 0 und 1 eine geregelte Ausgangsgleichspannung U1 von -12 Volt und zwischen den Punkten 0 und 2 eine geregelte Ausgangsgleichspannung U2 von -48 Volt erzeugt werden soll. Zur Erzeugung der Spannung U1 wird über die Sekundärwicklung L1 des Übertragers Ü und über die Gleichrichterbrücke G1 eine ungeregelte mit Netzbrumm und Spannungsschwankungen behaftete Gleichspannung von ca. 24 Volt (U4) geliefert. Die Regeleinrichtung R1 ist nun so ausgelegt, daß an ihr immer eine Spannung von U3 = 12 Volt abfällt. Da sie einerseits auf Erdpotential (0) liegt, liegt damit auf der positiven Seite des Kondensators C1 immer eine Spannung von +12 Volt an. Damit liegt am Ausgangspunkt 1 der Schalgungsanordnung und auch am Schaltungspunkt B immer eine Spannung von -12 Volt an.

&sec;Zur Erzeugung der zweiten Ausgangsgleichspannung U2 = -48 Volt liegt über die Sekundärwicklung L2 und die Gleichrichterbrücke G2 an dem Kondensator C2 eine ungeregelte Gleichspannung (U5) von ca. 60 Volt an (negativer Pol an D und positiver Pol an A) . Diese Spannung muß so geregelt werden, daß zwischen den Punkten 0 und 2 die gewünschte Ausgangsgleichspannung von -48 Volt liegt. Zu diesem Zweck liegt zwischen den Schaltungspunkten A und D in Kollektor-Emitterschaltung ein Steuertransistor T, der vom Vergleicher V2 über seine Basis gesteuert wird. Der Vergleicher V2 ist an die Bezugspunkte 0 (Erde) und 2 geschaltet und steuert entsprechend dem zwischen diesen Punkten vorliegenden Potential den Transistor T über dessen Basis mehr oder weniger auf oder zu. Würden zwischen A und D genau 60 Volt liegen, dann öffnet bzw. schließt der Transistor T soweit, daß an ihm 24 Volt (U6) abfallen. Damit entsprechen dann die Spannungen U5 und U6 der von der Gleichrichterbrücke gelieferten Spannung von 60 Volt. An A liegt die Spannung von +36 Volt gegenüber dem Schaltungspunkt B und an D die geregelte Gleichspannung von -36 Volt gegenüber Ausgangspunkt 1 bzw. -48 Volt gegenüber Ausgangspunkt 0. Steigt beispielsweise aufgrund von Spannungsschwankungen im Netz am Kondensator C2 die Spannung an, dann wird über den Vergleicher V2 der Transistor T weiter aufgesteuert, so daß über ihn mehr Spannung zu Punkt B hin abfällt. An Punkt B bleibt jedoch das Potential -12 Volt aufgrund der Regeleinrichtung R1 erhalten, während sich die Spannungen an den Punkten A und D wieder auf +36 Volt bzw. -36 Volt einstellen.

Geht man von einer möglichen Spannungsschwankung der Netzversorgung von ca. ±10% aus, dann ist es ausreichend, den Steuertransistor T beispielsweise für eine maximale Spannungsfestigkeit von 30 Volt auszulegen, da er nur diese Spannung ausregeln muß.

Geht man dagegen davon aus, daß der Steuertransistor wie in bekannten Schaltungsanordnungen als Leistungstransistor zwischen den Punkten D und 2 liegen würde, dann ist nicht nur der durch ihn verursachte Leistungsverlust durch eine höhere Spannungsabgabe der Gleichrichterbrücke G2 auszugleichen, sondern dieser Transistor ist auch für an ihm auftretende wesentliche höhere maximale Spannungen auszulegen. Damit muß selbstverständlich auch der Kondensator C2 größer ausgelegt sein. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liegt außerdem die maximal mögliche Spannung zwischen zwei beliebigen Punkten in der Schaltungsanordnung bei ca. 60 Volt ±10%, während sie vergleichsweise bei bekannten Schaltungen mit einer Längsregelung (bei gleichen Ausgangsgleichspannungen) aufgrund der vorzusehenden höheren Verlustleistungen und der unabhängigen Regelung der einzelnen Spannungen wesentlich höher liegt (ca. 90 Volt ±10%).

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß es nach der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in einfacher Weise möglich ist, ein Netzgerät für zwei negative geregelte voneinander unabhängige Ausgangsgleichspannungen so auszulegen, daß die einzelnen Bauelemente nur für relativ geringe Spannungen auszulegen sind und daß die mögliche maximale Spannung zwischen zwei beliebigen Punkten innerhalb der Schaltungsanordnung möglichst gering ist.


Anspruch[de]
  1. Schaltungsanordnung für ein Netzgerät mit zwei geregelten unabhängigen negativen Ausgangsgleichspannungen, wobei für die erste und für die zweite Ausgangsgleichspannung je eine erste und eine zweite Sekundärwicklung eines Netzübertragers mit je einer diesen nachgeschalteten ersten und zweiten Gleichrichterbrücke und eine erste und eine zweite Regeleinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied der zweiten Regeleinrichtung (R2) ein Steuertransistor (T) vorgesehen ist, der basisseitig mit einem Steuerausgang (a) des Vergleichers (V2) der zweiten Regeleinrichtung (R2), emitterseitig mit einem die erste geregelte Ausgangsgleichspannung (U1) führenden Punkt (B) und kollektorseitig mit dem positiven Ausgang (D) der zweiten Gleichrichterbrücke (G2) verbunden ist.






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