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Festfrequenter Schaltnetzteilbetrieb mit lastabhängiger Frequenznachführung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017145D
Original Publication Date: 2000-Jan-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 21K

Publishing Venue

Siemens

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Peter Preller: AUTHOR

Abstract

Schaltnetzteile sind üblicherweise derart ausgeführt, daß eine Schaltnetzteil-Frequenz (SNT-Frequenz) fest und somit lastunabhängig eingestellt ist. Um daraus resultierende Schaltverluste zu vermindern, hat sich eine dynamische, lastabhängige Frequenznachführung als sinnvoll erwiesen, die bei abnehmender Abgabelast die SNT-Frequenz des Schaltnetzteils nachführt. Eine diese lastabhängige Frequenznachführung ermöglichende Schaltung ist beispielhaft in Fig. 1 skizziert und wird folgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Um in der Fig. 1 dargestellten Schaltung eine Frequenzänderung herbeizuführen, müßte der Entladestrom des Kondensators C 7 lastabhängig verändert werden können. Das wird in der vorliegenden Schaltung dadurch erreicht, daß ein Teil des Entladestromes nicht an Masse, sondern über einen weiteren Widerstand R 3 auf eine negative und lastabhängig veränderliche Spannung (an C 2 ) fließt. Der Entladestrom steigt an, wenn diese Spannung an C 2 negativer wird. Die Bauteile R 1 , R 2 und D 2 dienen zum Erzeugen der lastabhängigen Spannung an C 2 .

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Bauelemente

Festfrequenter Schaltnetzteilbetrieb mit lastabhängigerFrequenznachführung

Idee: Peter Preller, München

Schaltnetzteile sind üblicherweise derart ausgeführt, daß eine Schaltnetzteil-Frequenz(SNT-Frequenz) fest und somit lastunabhängig eingestellt ist. Um daraus resultierendeSchaltverluste zu vermindern, hat sich eine dynamische, lastabhängige Frequenznachführungals sinnvoll erwiesen, die bei abnehmender Abgabelast die SNT-Frequenz des Schaltnetzteilsnachführt. Eine diese lastabhängige Frequenznachführung ermöglichende Schaltung istbeispielhaft in Fig. 1 skizziert und wird folgend anhand eines Ausführungsbeispielsbeschrieben.

Um in der Fig. 1 dargestellten Schaltung eine Frequenzänderung herbeizuführen, müßte derEntladestrom des Kondensators C 7� lastabhängig verändert werden können. Das wird in dervorliegenden Schaltung dadurch erreicht, daß ein Teil des Entladestromes nicht an Masse,sondern über einen weiteren Widerstand R 3� auf eine negative und lastabhängig veränderlicheSpannung (an C 2 ) fließt. Der Entladestrom steigt an, wenn diese Spannung an C 2� negativerwird. Die Bauteile R 1 , R 2� und D 2� dienen zum Erzeugen der lastabhängigen Spannung an C 2 .

UL 1� ist die Spannung, die von der IC-Versorgungswicklung L 1� des Schaltnetzteil-TrafosTR 1� induziert wird. Während der Einschaltzeit des Schalttransistors T 1� ist diese Spannungnegativ und deren Amplitude proportional zur Netzspannung. Da der Trafo bei konstanterFrequenz und konstanter Last in jeder SNT-Periode gleich stark magnetisiert wird, ist derSpitzenstrom in der Primärwicklung L 3� konstant. Das aber bedeutet, daß das Spannungs-Zeit-Produkt für die Magnetisierung der Trafos TR 1� ebenfalls konstant und abhängig vonder Netzspannung sein muß. Die Spannung UCP des Ladekondensators CP ist aberproportional zur Netzspannung, weil sie durch Gleichrichtung der Netzspannung gewonnenwird. Daraus fol...