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Anlaufbauelement fuer Schaltnetzgeraete

IP.com Disclosure Number: IPCOM000019686D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 10 (2003-10-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-Oct-25
Document File: 2 page(s) / 293K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei Schaltnetzgeraeten, bei denen Energie in Kondensatoren zwischenspeichert wird, ist es ratsam, den Einschaltstrom zu begrenzen. Dazu werden moeglichst einfache und kostenguenstige Bauelemente gesucht, die nur beim 0V-Durchgang der Netzspannung einschalten. Liegt der Zeitpunkt des Einschaltens entsprechend bei einer Spannungsspitze, ist es besser, bis zum naechsten 0V-Durchgang zu warten. Eine moegliche Realisierung ist in Abbildung 1 schematisch dargestellt. Dabei wird ein Thyristor in die Leitung nach der Graetz-Bruecke und vor dem Speicherkondensator eingesetzt. Dem Thyristor wird ueber sein Gate (Steuerelektrode des Thyristors) der Zuendstrom vom Verstaerker (Chip) zugefuehrt (Abb. 2). Zum Zuenden des Thyristors muss der Fototransistor 7 mittels einer LED aktiviert werden. Der Fotostrom betraegt dabei nur wenige Mikroampere. Bei der hier vorgestellten Idee wird der Transistor T7 nicht mehr optisch sondern durch eine kleine Stromquelle T11 aktiviert (Abb. 3). Die Stromquelle kann z.B. durch einen Depletion-MOSFET simuliert werden kann. Ein Depletion-MOSFET ist ein selbstleitender Verarmungs-MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, dt.: Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor). Der Thyristor wird staendig mit Zuendstrom vom Verstaerker versorgt. Der Verstaerker hat einen niedrigen Eingangsstrom im Mikroamperebereich. Dieser kleine Eingangsstrom wird bei hoeherer Spannung am Thyristor kurzgeschlossen. Dadurch zuendet der Thyristor nicht, wenn sehr schnell eine hohe Spannung aufgezwungen wird, wodurch ein Einschalten z.B. auf dem Halbwellen-Maximum der Eingangsspannung verhindert wird. In Abbildung 4 ist die hier vorgestellte Idee prinzipiell dargestellt.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: ifx_2003J53604.doc page: 1

Anlaufbauelement fuer Schaltnetzgeraete

Idea: Dr. Jenoe Tihanyi, DE-Muenchen; Peter Sommer, DE-Muenchen

Bei Schaltnetzgeraeten, bei denen Energie in Kondensatoren zwischenspeichert wird, ist es ratsam, den Einschaltstrom zu begrenzen. Dazu werden moeglichst einfache und kostenguenstige Bauelemente gesucht, die nur beim 0V-Durchgang der Netzspannung einschalten. Liegt der Zeitpunkt des Einschaltens entsprechend bei einer Spannungsspitze, ist es besser, bis zum naechsten 0V- Durchgang zu warten. Eine moegliche Realisierung ist in Abbildung 1 schematisch dargestellt. Dabei wird ein Thyristor in die Leitung nach der Graetz-Bruecke und vor dem Speicherkondensator eingesetzt. Dem Thyristor wird ueber sein Gate (Steuerelektrode des Thyristors) der Zuendstrom vom Verstaerker (Chip) zugefuehrt (Abb. 2). Zum Zuenden des Thyristors muss der Fototransistor 7 mittels einer LED aktiviert werden. Der Fotostrom betraegt dabei nur wenige Mikroampere.

Bei der hier vorgestellten Idee wird der Transistor T7 nicht mehr optisch sondern durch eine kleine Stromquelle T11 aktiviert (Abb. 3). Die Stromquelle kann z.B. durch einen Depletion-MOSFET simuliert werden kann. Ein Depletion-MOSFET ist ein selbstleitender Verarmungs-MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, dt.: Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor). Der Thyristor wird staendig mit Zuendstrom vom Verstaerker versorgt. Der Verstaerker hat einen niedrigen Ein...