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SMPS mit IGBT, Anlauf und Selbstversorgung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018350D
Original Publication Date: 2002-Jun-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 157K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Jenö Tihanyi: AUTHOR

Abstract

Es wird nach Lösungen gesucht, um Schaltnetzgeräte zu vereinfachen und deren Wirkungsgrad zu erhö- hen. Stand der Technik sind die Top-Switch- Produkte von der Firma Power-Integration. Mit dem Top-Switch wird die Stromversorgung und der An- lauf des Primärkreises gewährleistet. Es wird eine Schaltung vorgestellt, welche mit den Möglichkeiten von IGBT’s, Depletion HV-FET’s und Chip-on- Chip-Technologie Top-Switch-ähnliche oder gar bessere Eigenschaften aufweist bzw. ermöglicht (s. Abb. 1). Der Hauptschalter besteht aus dem T3, schneller (Field-Stop) IGBT und aus dem Depletion-FET T2. T2 ist sehr klein (~1 – 2mA). Auch beinhaltet T2 die im IGBT fehlende Diode. T1 ist der Kaskoden- Schalter, mit dem die Stromverluste minimiert wer- den. T3 wird durch C2//R2 kapazitiv angesteuert, T2 wird direkt versorgt. Der Steuer-IC muß den Punkt G niederohmig auf VSS halten, solange der Anlaufvor- gang nicht abgeschlossen ist. Der Anlauf (Aufladung von C1 auf die Betriebsspannung VSS [g187] UZ1) er- folgt durch den Depletion-FET T2 aus der Primär- versorgung. T1 wird verspätet eingeschalten, damit so die Stromversorgung mit D1 in der Anfangsphase des Einschaltens erreicht wird. Bei der Versorgungs- strom-Entnahme aus dem Primärkreis wird nur wenig Energie verbraucht, da die Ausgangsspannung Ua klein (UZ) ist.

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Bauelemente

SMPS mit IGBT, Anlauf undSelbstversorgung

Idee: Dr. Jenö Tihanyi, München

Es wird nach Lösungen gesucht, um Schaltnetzgerätezu vereinfachen und deren Wirkungsgrad zu erhö-hen. Stand der Technik sind die Top-Switch-Produkte von der Firma Power-Integration. Mit demTop-Switch wird die Stromversorgung und der An-lauf� des� Primärkreises� gewährleistet. Es wird eineSchaltung vorgestellt, welche mit den Möglichkeitenvon IGBT’s,� Depletion� HV-FET’s� und� Chip-on-Chip-Technologie Top-Switch-ähnliche oder garbessere Eigenschaften aufweist bzw. ermöglicht (s.Abb. 1).

Der Hauptschalter� besteht� aus� dem� T3,� schneller(Field-Stop) IGBT und aus dem Depletion-FET T2.T2 ist sehr klein (~1 – 2mA). Auch beinhaltet T2 dieim� IGBT� fehlende� Diode.� T1 ist der Kaskoden-Schalter, mit dem die Stromverluste minimiert wer-den. T3 wird durch C2//R2 kapazitiv angesteuert, T2wird direkt versorgt. Der Steuer-IC muß den Punkt Gniederohmig auf VSS halten, solange der Anlaufvor-gang nicht abgeschlossen ist. Der Anlauf (Aufladungvon C1 auf die Betriebsspannung VSS� � »� � UZ1) er-folgt durch den Depletion-FET T2 aus der Primär-versorgung. T1 wird verspätet eingeschalten, damitso die Stromversorgung mit D1 in der Anfangsphasedes Einschaltens erreicht wird. Bei der Versorgungs-strom-Entnahme aus dem Primärkreis wird nur wenigEnergie� verbraucht,� da� die Ausgangsspannung Uaklein (UZ) ist.

Die Schaltung ermöglicht die Ausnutzung aller Stär-ken von IGBT’s, Depletion HV-...