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Verfahren zum Power-Factor-Controlling

IP.com Disclosure Number: IPCOM000028156D
Original Publication Date: 2004-May-25
Included in the Prior Art Database: 2004-May-25
Document File: 2 page(s) / 45K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Elektronische Bauelemente zum Power-Factor-Controlling (PFCs) nutzen aus, dass die Stromphase aus dem Netz annaehernd einer Sinuskurve folgt. Um das Funktionieren der auf diesem Prinzip beruhenden Leistungsfaktorkorrektur zu erreichen, benoetigt man ein Signal, welches zu der Eingangsspannung (der momentanen Netzspannung) proportional ist. Mit dem der Eingangsspannung proportionalen Signal wird der Maximalstrom durch eine Induktivitaet L reguliert, d.h. die Einschaltzeit des Schalters T1 wird bestimmt (vgl. Abb. 1). Die Energie in der Induktivitaet wird auf den Kondensator C uebertragen, wenn T1 ausgeschaltet wird. Um die Ausgangsspannung moeglichst konstant zu halten, wird die Oeffnungszeit von T1 zusaetzlich noch mit dem Signal der Abweichung von der gewuenschten Ausgangsspannung korrigiert. Im Wesentlichen werden fuer die PFC-Funktion ein zu U1 und ein zu U0 proportionales Signal benoetigt. Zum Erstellen und zum Verwenden dieser Signale gibt es unterschiedliche Methoden. Eine neue Methode zur Gewinnung und Verwendung dieser Signale, mit welcher ein PFC in einem Gehaeuse mit nur vier Anschluessen (4-Pin IC-Chip) realisiert werden kann, ist nachfolgend an Beispielen erlaeutert.

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S

Verfahren zum Power-Factor-Controlling

Idee: Martin Feldtkeller, DE-Muenchen; Dr. Jenoe Tihanyi, DE-Muenchen

Elektronische Bauelemente zum Power-Factor-Controlling (PFCs) nutzen aus, dass die Stromphase aus dem Netz annaehernd einer Sinuskurve folgt. Um das Funktionieren der auf diesem Prinzip beruhenden Leistungsfaktorkorrektur zu erreichen, benoetigt man ein Signal, welches zu der Eingangsspannung (der momentanen Netzspannung) proportional ist.

Mit dem der Eingangsspannung proportionalen Signal wird der Maximalstrom durch eine Induktivitaet L reguliert, d.h. die Einschaltzeit des Schalters T1 wird bestimmt (vgl. Abb. 1). Die Energie in der Induktivitaet wird auf den Kondensator C uebertragen, wenn T1 ausgeschaltet wird. Um die Ausgangsspannung moeglichst konstant zu halten, wird die Oeffnungszeit von T1 zusaetzlich noch mit dem Signal der Abweichung von der gewuenschten Ausgangsspannung korrigiert. Im Wesentlichen werden fuer die PFC-Funktion ein zu U1 und ein zu U0 proportionales Signal benoetigt. Zum Erstellen und zum Verwenden dieser Signale gibt es unterschiedliche Methoden. Eine neue Methode zur Gewinnung und Verwendung dieser Signale, mit welcher ein PFC in einem Gehaeuse mit nur vier Anschluessen (4-Pin IC-Chip) realisiert werden kann, ist nachfolgend an Beispielen erlaeutert.

Wie in Abb. 1 dargestellt, wird der Strom I im Last- und Schalterkreis mit R1 erfasst. Das Schaltungsteil (1) differenziert das Stromsignal I und erzeugt dort ein Ua-Signal, wie...