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Regelung einer Pufferspannung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000011880D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 4 (2003-04-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-Apr-25
Document File: 2 page(s) / 94K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Die Pufferspannung eines Schaltnetzteils soll unabhaengig von Eingangsspannung und Ausgangsstrom geregelt werden, damit der Pufferkondensator immer bis knapp unterhalb der Nennspannung aufgeladen ist und somit optimal ausgenutzt wird. Die Ausgangsspannung muss unabhaengig vom Ladezustand des Pufferkondensators geregelt sein, so z.B. auch beim Hochlauf und Nachladen dieses Kondensators nach Netzausfallueberbrueckung. Im Pufferbetrieb selbst wird das Netzteil aus dem Pufferkondensator versorgt. Zu dem genannten Zweck genutzt werden kann ein Sperrwandler mit zwei Ausgangswicklungen. Das Schaltnetzteil mit zumindest einer Ausgangsspannung und einer weiteren Ausgangswicklung zur Aufladung einer Pufferspannung ist gekennzeichnet durch:  Ein Schaltelement, vorzugsweise ein Transistor, in Serie zu dieser weiteren Wicklung.  Einen Frequenzteiler, durch den das Schaltelement nur in jeder n-ten Schaltperiode eingeschaltet wird.  Die Realisierung des Frequenzteilers durch einen Zaehler.  Einen Regler, der bei Erreichen einer Maximalspannung am Pufferkondensator den Frequenzteiler sperrt.  Eine Ueberwachung, die bei Pufferbetrieb und Ueberspannung den Frequenzteiler sperrt. Wie in Abb. 1 beispielhaft gezeigt, speist die erste Wicklung die Ausgangsspannung. Die Serienschaltung der zweiten Wicklung ist mit einem Schaltelement ausgestattet und speist die Pufferspannung. Als Schalter wird ein Transistor eingesetzt, vorzugsweise ein Field-Effect Transistor (FET). Beim Unterschreiten eines unteren Spannungswerts am Pufferkondensator wird das Schaltelement eingeschaltet, beim Ueberschreiten eines oberen Spannungswerts wird es ausgeschaltet. Durch diese Zweipunktregelung wird die Spannung am Pufferkondensator innerhalb einer engen Bandbreite geregelt, z.B. auf einen Wert knapp unterhalb der Nennspannung des Kondensators.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J00373.doc page: 1

Regelung einer Pufferspannung

Idea: Gerd Bodenmueller, DE-Karlsruhe; Gebhard Hauptmann, DE-Karlsruhe; Guenther Liegl, DE- Karlsruhe

Die Pufferspannung eines Schaltnetzteils soll unabhaengig von Eingangsspannung und Ausgangsstrom geregelt werden, damit der Pufferkondensator immer bis knapp unterhalb der Nennspannung aufgeladen ist und somit optimal ausgenutzt wird. Die Ausgangsspannung muss unabhaengig vom Ladezustand des Pufferkondensators geregelt sein, so z.B. auch beim Hochlauf und Nachladen dieses Kondensators nach Netzausfallueberbrueckung. Im Pufferbetrieb selbst wird das Netzteil aus dem Pufferkondensator versorgt.

Zu dem genannten Zweck genutzt werden kann ein Sperrwandler mit zwei Ausgangswicklungen. Das Schaltnetzteil mit zumindest einer Ausgangsspannung und einer weiteren Ausgangswicklung zur Aufladung einer Pufferspannung ist gekennzeichnet durch:

[g183] Ein Schaltelement, vorzugsweise ein Transistor, in Serie zu dieser weiteren Wicklung.

[g183] Einen Frequenzteiler, durch den das Schaltelement nur in jeder n-ten Schaltperiode eingeschaltet wird.

[g183] Die Realisierung des Frequenzteilers durch einen Zaehler.

[g183] Einen Regler, der bei Erreichen einer Maximalspannung am Pufferkondensator den

Frequenzteiler sperrt.

[g183] Eine Ueberwachung, die bei Pufferbetrieb und Ueberspannung den Frequenzteiler sperrt.

Wie in Abb. 1 beispielhaft gezeigt, speist die erste Wicklung die Ausgangsspannung. Die Serienschaltung der zweiten Wicklung ist mit einem Schaltelement ausgestattet und speist die Pufferspannung. Als Schalter wird ein Transistor eingesetzt, vorzugsweise ein Field-Effect Transistor (FET). Beim Unterschre...