DD263395A1 - Schaltungsanordnung zur beeinflussung der brummspannung getakteter stromversorgungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Brummspannung getakteter Stromversorgungen.Sie ist besonders fuer den ortsveraenderlichen Einsatz in einem breiten Temperaturintervall geeignet. Diese Anordnung ist ein System, welches sowohl die dynamischen Abweichungen des Regelverhaltens der Schaltznetzteile kompensiert als auch in einem breiten Ausgangsleistungsbereich eine gegen Null gehende Restwelligkeit der Ausgangsspannung und damit verbunden eine geringe Brummspannung ermoeglicht. Das wird dadurch erreicht, dass in einem Schaltznetzteil mit einem regelbaren Impulsgenerator mit Steuereingang eine Einrichtung zur Brummspannungsmessung vorgeschaltet ist, die gleichzeitig am Ausgang eines LC-Siebgliedes anliegt. Steuereingang des Impulsgenerators und Ausgang der Einrichtung zur Brummspannungsmessung sind ueber eine Einrichtung zur Frequenzsteuerung verbunden. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Brummspannung getakteter Stromversorgungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Brummspannung; die überall dort anwendbar ist, wo getaktete Stromversorgungen in einem breiten Temperaturbereich benötigt v/erden. Sie ist besonders für den ortsveränderlichen Einsatz geeignet.

Charkteristik des_ bekannten Standes der Technik

Zur Gleichrichtung und Glättung von. Spannungen; ζ. B. in Schaltnetzteilen nach der Art der Durchflußwandler. wird eine gegen Null gehende Restwelligkeit der Ausgangsspannung; die als Verhältnis von Effektivwert der Brummspannung zum Mittelwert einer gleichgerichteten Spannung zu verstehen ist, angestrebt. Bekannte analoge Verfahren nutsen u. a. das Prinzip von LC-FiIterstufen. Der Wert der Induktivität, bzw. Kapazität von Speicherdrossel und Siebkondensator sind maßgebend für den Wert der Brunimspannung bzw. der Spannungsschwankungen bei plötzlichen Lastwechsel. Prinzipiell wird ein Ansteigen der Brummspannung durch Überdimensionierung der Kapazität ,bzw. Induktivität ausgeglichen, was einen erheblichen Volumenbedarf zur Folge hat.

In der Veröffentlichung gemäß BE-OS 223 872 werden zur Beeinflussung der Welligkeit der Ausgangs spannung n-Leistungsschaltstufen eingesetzt, bestehend aus Schalttransistor, Übertrager und Gleichrichter,, die mit gleicher Frequenz, aber um den η-ten Teil der Periode phasenverschoben, arbeiten.

118.87- 45353C

Der wesentliche Nachteil dieses Prinzips erweist sich im erhöhten A-ufwand an Bauelementen. Nachteilig ist weiterhin, daß nur in einem relativ begrenzten Ausgangsleistungsbereich eine gegen Null gehende Restwelligkeit der Ausgangsspannung auszuweisen ist.

In der DE-PS 2 442 570 wird die minimale Höhe der Brummspannung durch LG- Filter bestimmt. Nachteilig an dieser Lösung ist auch der erforderliche Aufwand an Bauelementen von mehreren LC-Piltern. Außerdem ist zur Erzeugung einer Stabilisierungsspannung für das System eine zusätzliche Schaltung notwendig. Beide Lösungen berücksichtigen nicht einen eventueilen Temperatureinfluß auf die Schaltelemente und das damit verbundene Ansteigen der Brummspannung. Ihr gemeinsamer Nachteil ist der im Vergleich zur erreichbaren Restwelligkeit der Ausgangsspannung der zu betreibende gerätetechnische Aufwand, der die Einsatzbreite einschränkt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Brummspannung getakteter Stromversorgungen, die eine genaue Arbeitsweise ermöglicht und mit geringem technischen Aufwand realisierbar ist..

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Brummspannung getakteter Stromversorgungen zu schaffen, die die durch extreme oder ständig schwankenden Temperaturen auftretenden dynamischen Abweichungen des Regelverhaltens der Schaltnetzteile kompensiert und eine in einem breiten Ausgangsleistungsbereich gegen Null gehende Restwelligkeit und damit verbundene geringe Brummspannung aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für eine

Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Brummspannung getakteter Stromversorgungen, bestehend aus einer Leistungsschaltstufe, der die Eingangsgleichspannung U-g zugeführt wird, nachgeschaltetem LC-Siebglied mit abgreifbarer Ausgangsspannung U. , dessen Ausgang verzweigt ist. wobei einer der Zweige über einen Regelverstärker, einen Pulsdauermodulator, dem ein Impulsgenerator zugeordnet ist, und einer Treiberstufe an einem Steuereingang der Leistungsschaltstufe anliegt, da-' durch gelöst, daß als Impulsgenerator ein regelbarer Impulsgenerator mit Steuereingäng vorgesehen ist.- daß ein weiterer Zweig des Ausgangs des LC-Siebgliedes am Eingang einer Einrichtung zur Brummspannungsmessung anliegt und daß deren Ausgang über eine Schaltung zur Frequenzsteuerung mit dem Steuereingang des Impulsgenerators verbunden ist. Vorzugsweise wird als Einrichtung zur Brummspannungsmessung ein Wechselspannungsverstärker eingesetzt. Als Schaltung zur Frequenzsteuerung sollte ein Gleichspannungsverstärker wirksam werden. Der Vorteil dieser technischen Lösung liegt vor allem darin,, daß eine über einen breiten Leistungsbe— reich wirksame Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Brummspannung realisiert wird. Sie ermöglicht den Ausgleich der dynamischen Abweichungen im Regelverhalten der Schaltnetzteile, die durch extreme oder ständig schwankende Temperaturen auftreten. Durch eine einfache und unkomplizierte Anordnung ist-auch ein Einsatz unter extremen Bedingungen, möglich. .

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an-einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Lösung.

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In Fig. 1 sind eine Leistungsschaltstufe 1, der die Ausgangsgleichspannung U-p zugeführt wird, und ein LC-Siebglied 2 mit abgreifbarer Ausgangsspannung U,, dessen Ausgang verzweigt ist, angeordnet. Einer der Zweige liegt über einen Regelver-~ stärker 3, einen Pulsdauermodulator 4, dem ein regelbarer Impulsgenerator 6 zugeordnet ist, und einer Treiberstufe 5 an einem Steuereingang der Leistungsschaltstufe 1 an. Ein weiterer' Zweig des Ausgangs von 'LC-Siebglied 2 führt zu einem Wechselspannungsverstärker 7. Dessen Ausgang ist über einen Gleichspannungsverstärker 8 mit dem Steuereingang des Impulsgenerators 6 verbunden.

Die Leistungsschaltstufe 1 wandelt die ihr zugeführte Eingangsgleichspannung Ug in eine Rechteckspannung vorbestimmter Frequenz und variabler Impulsbreite. Diese Spannung wird mittels LC-Siebglied 2 in eine Ausgangsgleichspannung geformt. Zur Stabilisierung dieser Ausgangsspannung U. wird durch den Regelverstärker 3, der die Ausgangsspannung U. mit der Referenzspannung Upgpp vergleicht, eine Regelspannung erzeugt, . die dem Pulsdauermodulator 4 zugeführt, wird. Der Wechselspan-. nungsverstärker 7 mißt die Welligkeit der Ausgangs spannung U. , sprich Brummspannung, und der nachfolgend angeordnete Gleichspannungsverstärker 8 erzeugt die Regelgröße :für die Frequenzänderung des Itopulsgenerators 6, der dann die jeweiligen Impulse an den Pulsdauermodulator 4 weiterführt. Dieser verändert die Impulsbreite so, daß die Ausgangsspannung U. kon— stant gehalten wird. Nachfolgende Treiberstufe 5 dient zur Verstärkung der .Impulsspannung, um die erforderliche Ansteuerenergie für die Leistungsschaltstufe" 1 bereit zu stellen. Steigt die Ausgangswelligkeit infolge Änderung der Umgebungstemperatur, wird die Schaltfrequenz soweit erhöht, bis die Reduzierung der Brummspannung auf den vorgegebenen Wert erreicht wird. Dem mit der Erhöhung der Schaltfrequenz auftretende Energieverlust der Leistungsschaltstufe 1 kann durch den Einsatz von Leistungsschalttransistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten der Ausschaltzeit entgegengewirkt werden.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   1. -Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der brummspannung getakteter Stromversorgungen, bestehend aus einer Leistungsschaltstufe; der die Eingangsgleichspannung U-p zugeführt wird, nachgeschaltetem LC-Siebglied mit abgreifbarer Ausgangs spannung U^₃ dessen Ausgang verzweigt ist, wobei einer der Zweige über einen Regelverstärker ; einen Pulsdauermodulator. dem ein Impulsgenerator zugeordnet ist, und einer Treiberstufe an einem Steuereingang der Leistungsschaltstufe anliegt, ge—

   • kennzeichnet dadurch, daß als Impulsgenerator (6) ein regelbarer Impulsgenerator (6) mit Steuereingang vorgesehen ist, daß ein weiterer Zweig des Ausgangs des LC-Siebgliedes (2) am Eingang einer Einrichtung zur Brummspannungsmessung anliegt und daß deren Ausgang über eine Schaltung zur Frequenzsteuerung mit dem Steuereingang des Impulsgen-erators (6) verbunden ist.
2. 2. Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der_ Brummspannung getakteter Stromversorgungen, gekennzeichnet dadurch, daß als Einrichtung zur Brummspannungsmessung ein Wechselspannungsverstärker (7) eingesetzt ist.
3. 3. Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Brummspannung getakteter Stromversorgungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Schaltung zur Frequenzsteuerung ein Gleichspannungsverstärker (8) ist.

   - Hierzu 1 Blatt Zeichnung -