DE10040453A1

DE10040453A1 - Power supply has series circuit of coil, controlled switch and voltage supply unit connected to terminals, and load unit coupled to coil for providing output voltage for load

Info

Publication number: DE10040453A1
Application number: DE2000140453
Authority: DE
Inventors: Jenoe Tihanvi; Peter Sommer
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-03-07

Abstract

The device has terminals (EK1,EK2) for a supply voltage, a series circuit of a coil (L1), a controlled switch (T) and a voltage supply unit (SV) connected to the terminals, a load unit coupled to the coil for providing an output voltage for a load, a drive unit (IC1) with an output terminal connected to the control input (G) of the first switch and a supply connection (VK1) connected to the voltage supply unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltnetzgerät.The present invention relates to a switching power supply.

Schaltnetzgeräte sind zur Bereitstellung einer lastunabhängi gen Ausgangsspannung aus einer Eingangsspannung weithih be kannt.Switching power supplies are independent of the load output voltage from an input voltage known.

Ein als Sperrwandler funktionierendes Schaltnetzgerät ist beispielsweise in dem Aufsatz Wilfried Blaesner: "Schaltnetz teile mit Stromregelung einfach realisiert" in: elektronik 3/2.2.1990, Seiten 34 bis 48, beschrieben. Bei dem dort in Bild 9 dargestellten Schaltnetzteil ist eine Reihenschaltung einer Primärspule eines Übertragers und eines als Leistungs- MOSFET ausgebildeten Schalters an eine Eingangsspannung ange schlossen. Bei geschlossenem Schalter nimmt die Primärspule dabei Energie auf und gibt diese bei anschließend geöffnetem Schalter an eine Verbrauchereinheit ab, welche über eine Se kundärspule des Übertragers induktiv an die Primärspule ge koppelt ist. Der Leistungs-MOSFET wird bei dem bekannten Schaltnetzteil durch eine Ansteuerschaltung angesteuert, die an den Gate-Anschluss des Leistungs-MOSFET angeschlossen ist.A switching power supply that functions as a flyback converter is described, for example, in the article by Wilfried Blaesner: "Switching power supply parts simply implemented with current control" in: electronics 3 / 2.2.1990, pages 34 to 48. In the switching power supply shown there in Figure 9, a series connection of a primary coil of a transformer and a switch designed as a power MOSFET is connected to an input voltage. When the switch is closed, the primary coil absorbs energy and, when the switch is subsequently opened, outputs it to a consumer unit which is inductively coupled to the primary coil via a secondary coil of the transformer. In the known switched-mode power supply, the power MOSFET is driven by a drive circuit which is connected to the gate connection of the power MOSFET.

Um die Spannungsversorgung, und damit das Funktionieren, der Ansteuerschaltung sicherzustellen, ist ein Spannungsversor gungsanschluss der Ansteuerschaltung über einen Widerstand an die Eingangsspannung angeschlossen. Des weiteren ist eine in duktiv an die Primärspule gekoppelte Spannungsversorgungs schaltung vorhanden, die ebenfalls an den Versorgungsan schluss der Ansteuerschaltung angeschlossen ist.To the power supply, and thus the functioning of the Ensuring the control circuit is a voltage supplier connection of the control circuit via a resistor the input voltage connected. Furthermore, one is in Power supply coupled to the primary coil circuit available, which is also connected to the supply line the control circuit is connected.

Das Anschließen der Ansteuerschaltung an die Eingangsspannung bringt üblicherweise große Verluste mit sich, die in dem Widerstand anfallen, und die dadurch bedingt sind dass die Ver sorgungsspannung der Ansteuerschaltung normalerweise geringer als die Eingangsspannung ist. Das Vorsehen einer induktiv an die Primärspule gekoppelten Spannungsversorgungseinheit ist vergleichsweise aufwändig und daher für Schaltznetzgeräte in Massengütern, wie Batterie-Ladegeräten, Adaptern zwischen Mo bilfunktelefonen und PCs, und dergleichen, die unter einem hohen Kostendruck stehen, zu kostenintensiv. Des weiteren lässt sich die in der Spannungsversorgungseinheit des bekann ten Schaltnetzteils erforderliche Spule nicht in einem An steuerchip integrieren.The connection of the control circuit to the input voltage usually brings with it great losses in the resistance incurred, and which are due to the fact that the Ver supply voltage of the control circuit is usually lower than the input voltage is. The provision of an inductive on the primary coil is coupled power supply unit comparatively complex and therefore for switching power supplies in Bulk goods, such as battery chargers, adapters between Mon telephones and PCs, and the like, which are under one face high cost pressure, too expensive. Furthermore can be known in the power supply unit of the Required coil power supply not in one type Integrate control chip.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltnetzteil zur Verfügung zu stellen, das einfach und kostengünstig mit bekannten Bauteilen realisiert werden kann, und das weitge hend in einem Chip integriert werden kann.The aim of the present invention is a switching power supply to make that easy and inexpensive to use known components can be realized, and the weitge can be integrated into a chip.

Dieses Ziel wird durch ein Schaltnetzteil gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This goal is achieved by a switching power supply according to the features of claim 1 solved.

Danach weist das erfindungsgemäße Schaltnetzteil Anschluss klemmen zum Anlegen einer Versorgungsspannung und eine an die Anschlussklemmen angeschlossene Reihenschaltung einer Spule, eines über einen Steueranschluss ansteuerbaren ersten Schal ters und einer Spannungsversorgungseinheit auf. Eine Verbrau chereinheit ist dabei an die Spule gekoppelt und stellt eine Ausgangsspannung für einen an Ausgangsklemmen angeschlossenen Verbraucher zur Verfügung. Des weiteren ist eine Ansteuerein heit mit einer Ausgangsklemme, die an den Steueranschluss des ersten Schalters angeschlossen ist, und mit einem Versor gungsanschluss, der an die Spannungsversorgungseinheit ange schlossen ist, vorgesehen. The switched-mode power supply according to the invention then has a connection terminals for applying a supply voltage and one to the Terminals connected series connection of a coil, a first scarf that can be controlled via a control connection ters and a voltage supply unit. A consume chereinheit is coupled to the coil and provides a Output voltage for one connected to output terminals Available to consumers. Furthermore there is a control unit with an output terminal connected to the control connection of the first switch is connected, and with a Versor connection to the power supply unit is closed, provided.

Bei dem erfindungsgemäßen Schaltnetzgerät wird die Ansteuer schaltung ausschließlich über die Spannungsversorgungseinheit in Reihe zu der Spule gespeist, ein Anschluss der Ansteuer schaltung an die Eingangsspannung ist somit nicht erforder lich. Wegen des direkten Anschlusses der Spannungsversor gungseinheit an die Spule ist auch keine induktive Kopplung der Spannungsversorgungseinheit an die Spule erforderlich, wodurch auf Spulen in der Spannungsversorgungseinheit ver zichtet werden kann und wodurch es möglich ist, die Span nungsversorgungseinheit und die Ansteuereinheit weitgehend in einem Halbleiterkörper zu integrieren.In the switching power supply according to the invention, the control switching only via the power supply unit fed in series to the coil, a connection of the control connection to the input voltage is therefore not required Lich. Because of the direct connection of the power supply supply unit to the coil is also not an inductive coupling the power supply unit to the coil is required, whereby ver on coils in the voltage supply unit can be waived and what makes it possible to chip voltage supply unit and the control unit largely in to integrate a semiconductor body.

Die Erfindung ist sowohl für Schaltnetzteile geeignet, bei denen ein Verbraucher induktiv an die Spule gekoppelt ist, als auch für Schaltnetzteile, bei denen der Verbraucher di rekt an die Spule angeschlossen ist, wie beispielsweise bei einem sogenannten "Buck-Converter".The invention is suitable for both switching power supplies which a consumer is inductively coupled to the coil, as well as for switching power supplies in which the consumer di is directly connected to the coil, such as at a so-called "buck converter".

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgese hen, dass der erste Schalter ein selbstleitender Transistor, insbesondere ein selbstleitender Feldeffekttransistor ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei Anlegen einer Eingangsspannung die Spannungsversorgungseinheit über die Spule sofort Strom aufnimmt, um eine Versorgungsspannung für die Ansteuereinheit zur Verfügung zu stellen. Die Ansteuer einheit wird durch die anliegende Versorgungsspannung einge schaltet und kann den ersten Schalter nachfolgend durch Schließen und Öffnen geeignet ansteuern. According to a first embodiment of the invention, it is provided hen that the first switch is a normally on transistor, is in particular a self-conducting field effect transistor. This ensures that when you create a Input voltage the power supply unit over the Coil immediately draws current to a supply voltage for to provide the control unit. The drive unit is switched on by the supply voltage applied switches and can switch the first switch through Appropriate control of opening and closing.

Vorzugsweise sind der als Halbleiterschalter ausgebildete erste Schalter und die Ansteuereinheit in einem Halbleiter körper integriert. Dies senkt die Herstellungskosten des er findungsgemäßen Schaltnetzteils, da die Integration des ers ten Schalters in den Chip der Ansteuerschaltung wesentlich günstiger ist, als die Bereitstellung eines separaten Bauele ments für den in Reihe zu der Spule geschalteten ersten Schalter und die Ansteuerschaltung. Das erfindungsgemäße Schaltnetzteil ist insbesondere geeignet für Anwendungen, die unter hohem Kostendruck stehen und einfach und preisgünstig herstellbar sein sollen, wie beispielsweise Batterie- Ladegeräte, Adapter zwischen Computern und Mobiltelefonen usw., und bei denen der Stromfluss durch den ersten Schalter so bemessen werden kann, dass die resultierende Wärmeabgabe an den Ansteuer-IC nicht zu einer Beschädigung führt. Als erster Schalter wird vorzugsweise ein sogenannter Cool-MOS- Transistor verwendet, bei dem die Wärmeentwicklung in leiten dem Zustand durch einen geringen Einschaltwiderstand redu ziert ist.The are preferably designed as semiconductor switches first switch and the control unit in a semiconductor body integrated. This lowers the manufacturing cost of the Switching power supply according to the invention, since the integration of the first ten switch in the chip of the control circuit essential is cheaper than providing a separate component ment for the first one connected in series to the coil Switch and the control circuit. The invention Switching power supply is particularly suitable for applications that are under high cost pressure and simple and inexpensive should be producible, such as battery Chargers, adapters between computers and mobile phones etc., and where the current flow through the first switch can be dimensioned so that the resulting heat emission does not cause damage to the control IC. As the first switch is preferably a so-called cool MOS Transistor used, in which the heat development in conduct the condition due to a low on-resistance is adorned.

Zur Regelung der Ausgangsspannung ist gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung eine an die Verbrauchereinheit gekop pelte Rückkopplungseinheit vorgesehen, die an die Ansteuer einheit angeschlossen ist. Die Rückkopplungseinheit liefert Informationen bezüglich der Ausgangsspannung in Form eines Rückkopplungssignals an die Ansteuereinheit zurück, wobei die Ansteuereinheit den ersten Schalter abhängig von dem Rück kopplungssignal ansteuert. Auf diese Weise kann Schwankungen der Ausgangsspannung, die durch Laständerungen oder auch durch Schwankungen der Eingangsspannung bedingt sein können, entgegengewirkt werden. Sinkt die Ausgangsspannung beispiels weise unter einen Sollwert ab, so verlängert die Ansteuerein heit die Zeitdauern, in welchen der erste Schalter eingeschaltet ist und/oder die Frequenz, mit der der erste Schal ter eingeschaltet wird, um die Leistungsaufnahme der Spule zu steigern. Steigt die Ausgangsspannung über einen vorgegebenen Sollwert, so verkürzt die Ansteuerschaltung die Zeitdauern, in welchen der erste Schalter eingeschaltet ist und/oder ver ringert die Frequenz, mit der der Schalter eingeschaltet wird, um die Leistungsaufnahme der Spule zu verringern und einem Ansteigen der Ausgangsspannung entgegenzuwirken.To regulate the output voltage, according to one embodiment tion form of the invention is coupled to the consumer unit pelte feedback unit provided to the drive unit is connected. The feedback unit delivers Output voltage information in the form of a Feedback signal back to the control unit, the Control unit the first switch depending on the back Coupling signal driven. This can cause fluctuations the output voltage caused by load changes or also can be caused by fluctuations in the input voltage, be counteracted. For example, the output voltage drops rejects below a setpoint, the control unit extends is the length of time in which the first switch is switched on and / or the frequency with which the first scarf ter is switched on to increase the power consumption of the coil increase. If the output voltage rises above a predetermined one Target value, the control circuit shortens the time periods, in which the first switch is turned on and / or ver decreases the frequency at which the switch is turned on to reduce the power consumption of the coil and to counteract an increase in the output voltage.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorge sehen, dass auch die Rückkopplungseinheit in dem selben Halb leiterkörper, wie die Ansteuerreinheit und der erste Schalter integriert ist. Die Rückkopplungseinheit ist insbesondere mittels eines Optokopplers an die Verbrauchereinheit gekop pelt, wobei ein Empfänger des Optokopplers in bekannter Weise in dem Halbleiterkörper integrierbar ist.According to a further embodiment of the invention is pre see that also the feedback unit in the same half conductor body, such as the control unit and the first switch is integrated. The feedback unit is special coupled to the consumer unit by means of an optocoupler pelt, being a receiver of the optocoupler in a known manner can be integrated in the semiconductor body.

Die Spannungsversorgungseinheit weist vorzugsweise in Reihe zu der Spule und dem ersten Schalter eine in Sperrrichtung geschaltete Zenerdiode auf, wobei die Durchbruchspannung die ser Zenerdiode die an die Ansteuereinheit und die Rückkopp lungseinheit abgegebene Versorgungsspannung bestimmt. Um Schwankungen dieser Versorgungsspannung zu vermeiden, ist pa rallel zu der Zenerdiode eine Kapazität angeordnet, aus wel cher die Ansteuereinheit und die Rückkopplungseinheit ver sorgt werden, wenn der Schalter sperrt.The voltage supply unit is preferably in series to the coil and the first switch in the reverse direction switched zener diode, the breakdown voltage being the this zener diode to the control unit and the feedback determined supply voltage determined. Around Avoid fluctuations in this supply voltage is pa a capacitor arranged parallel to the Zener diode, from which cher ver the control unit and the feedback unit be taken care of when the switch locks.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist paral lel zu der Zenerdiode ein zweiter Schalter, vorzugsweise ein durch die Ansteuerschaltung ansteuerbarer Halbleiterschalter vorgesehen. Dieser weitere zweite Schalter reduziert in lei tendem Zustand die über der Zenerdiode abfallende Spannung und ist vorzugsweise derart angesteuert, dass er zeitlich erst nach dem ersten Schalter zu leiten beginnt, um vorher eine Aufladung der Kapazität auf die Sperrspannung der Zener diode zu ermöglichen.According to a further embodiment of the invention is paral lel to the Zener diode, preferably a second switch semiconductor switches that can be controlled by the control circuit intended. This further second switch reduces lei tending state, the voltage drop across the Zener diode and is preferably controlled such that it is timed only after the first switch begins to conduct before a charge of the capacitance to the reverse voltage of the Zener to enable diode.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei spielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigen:The present invention is hereinafter described play with the help of figures. In the figures demonstrate:

Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform des er findungsgemäßen Schaltnetzteils; Fig. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the inventive switching power supply;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Halbleiterkörper, in welchem ein Schalter, dessen Ansteuereinheit, sowie eine Zenerdiode der Spannungsversorgungseinheit in tegriert ist; Fig. 2 is a cross section through a semiconductor body, in which a switch whose drive unit, and a Zener diode to the voltage supply unit is integrated in;

Fig. 3 ausgewählte Signalverläufe eines Rückkopplungssig nals, eines Ansteuersignals sowie eines intern in der Ansteuereinheit generierten Sägezahnsignals;3 shows selected waveforms of a Rückkopplungssig Nals, a drive signal and an internally generated in the control unit sawtooth signal.

Fig. 4 Schaltbild einer weiteren Ausführungsform eines er findungsgemäßen Schaltnetzteils. Fig. 4 circuit diagram of a further embodiment of a switching power supply according to the invention.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile mit gleicher Bedeu tung.In the figures, unless otherwise stated, same reference numerals same components with the same meaning tung.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Schaltnetzgeräts, welches Eingangklemmen EK1, EK2 zum Anlegen einer Eingangsspannung Vin und Ausgangsklemmen AK1, AK2 zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung Vout für einen Verbraucher RL, der in dem Ausführungsbeispiel als ohmscher Widerstand ausgebildet ist, aufweist. Aufgabe des Schaltnetzteils ist es, die Ausgangsspannung Vout wenigstens annähe rungsweise unabhängig von der Last RL und wenigstens annähe rungsweise unabhängig von Schwankungen der Eingangsspannung Vin konstant zu halten. Dazu ist bei dem erfindungsgemäßen Schaltnetzteil eine Reihenschaltung einer Spule L1, eines als Leistungstransistor ausgebildeten ersten Schalters T und ei ner Spannungsversorgungseinheit SV vorgesehen, die an die Eingangsklemmen EK1, EK2 angeschlossen ist. Die Spannungsver sorgungseinheit SV speist eine Ansteuerschaltung IC1 über ei nen Versorgungsanschluss VK1, wobei ein Ausgang A1 der An steuerschaltung IC1 an den Gate-Anschluss G des Leistungs transistors T angeschlossen ist, um diesen anzusteuern. Ein weiterer Anschluss der Ansteuereinheit IC1 ist an die Ein gangsklemme EK2, bzw. an Bezugspotential GND, angeschlossen. Fig. 1 shows a first embodiment of a switching power supply according to the Invention, which has input terminals EK1, EK2 for applying an input voltage Vin and output terminals AK1, AK2 for providing an output voltage Vout for a consumer RL, which in the embodiment is designed as an ohmic resistor. The task of the switched-mode power supply is to keep the output voltage Vout constant at least approximately independently of the load RL and at least approximately independently of fluctuations in the input voltage Vin. For this purpose, a series circuit of a coil L1, a first switch T designed as a power transistor and a voltage supply unit SV is provided in the switching power supply according to the invention, which is connected to the input terminals EK1, EK2. The voltage supply unit SV feeds a control circuit IC1 via a supply terminal VK1, an output A1 of the control circuit IC1 being connected to the gate terminal G of the power transistor T in order to control it. Another connection of the control unit IC1 is connected to the input terminal EK2 or to the reference potential GND.

Die Spule L1 ist eine Primärspule eines Übertragers, an wel che induktiv eine Sekundärspule L2 des Übertragers gekoppelt ist, wobei die Sekundärspule Bestandteil einer Verbraucher einheit VE ist. Der Sekundärspule L2 ist in dem Ausführungs beispiel gemäß Fig. 1 zur Bereitstellung der Ausgangsspannung Vout eine einfache Gleichrichtereinheit bestehend aus einer Diode D2 und einer Kapazität C2 nachgeschaltet, wobei die Ausgangsspannung Vout parallel zu Anschlussklemmen der Kapa zität C2 anliegt, welche gleichzeitig die Ausgangsklemmen AK1, AK2 zum Anschließen der Last RL bilden.The coil L1 is a primary coil of a transformer, to which a secondary coil L2 of the transformer is inductively coupled, the secondary coil being part of a consumer unit VE. The secondary coil L2 is connected in the embodiment example according to FIG. 1 for providing the output voltage Vout a simple rectifier unit consisting of a diode D2 and a capacitor C2, the output voltage Vout being present in parallel with terminals of the capacitance C2, which at the same time the output terminals AK1, Form AK2 to connect the load RL.

Bei dem Schaltnetzteil gemäß Fig. 1 ist weiterhin eine Rück kopplungseinheit IC2 vorhanden, die ein von der Ausgangsspan nung Vout abhängiges Rückkopplungssignal RS an einer Aus gangsklemme A2 zur Verfügung stellt, das einem Eingang E1 der Ansteuerschaltung IC1 zugeführt ist. Einem Eingang E2 der Rückkopplungseinheit IC2 ist zur Bereitstellung des Rückkopp lungssignals RS ein von der Ausgangsspannung Vout abhängiges Signal zugeführt, welches auf einfache Weise mittels eines parallel zu den Ausgangsklemmen AK1, AK2 geschalteten Wider stands R2 erzeugt und mittels eines Optokopplers, von welchem nur eine Leuchtdiode LED in Reihe zu dem Widerstand R2 darge stellt ist, an die Rückkopplungseinheit IC2 übertragen wird. Der Empfänger des Optokopplers ist in der Rückkopplungsein heit IC2 integriert. Die Übertragung des rückgekoppelten Spannungssignals auf optischem Wege dient der Potentialtren nung zwischen der Ausgangsseite und der Eingangsseite, bzw. der Ansteuerschaltung IC1, des Schaltnetzgeräts.In the switching power supply of FIG. 1 is also a feedback unit IC2 available that provides from the output voltage-Vout dependent feedback signal RS to an off through terminal a A2 is available that the control circuit is supplied IC1 an input E1. An input E2 of the feedback unit IC2 is supplied with a signal dependent on the output voltage Vout to provide the feedback signal RS, which signal is generated in a simple manner by means of a resistor R2 connected in parallel with the output terminals AK1, AK2 and by means of an optocoupler, of which only one light-emitting diode LED in series with the resistor R2 is Darge is transmitted to the feedback unit IC2. The receiver of the optocoupler is integrated in the feedback unit IC2. The transmission of the feedback voltage signal optically serves the potential isolation between the output side and the input side, or the control circuit IC1, of the switching power supply.

Der Leistungstransistor T ist als selbstleitender Feldeffekt transistor ausgebildet, d. h. bei einem ersten Anlegen einer Eingangsspannung Vin an die Eingangsklemmen EK1, EK2 fließt ein Strom über die Spule L1 und den Transistor T in die Span nungsversorgungseinheit SV, welche die Spannungsversorgung der Ansteuerschaltung IC1 übernimmt. Es fließt so lange Strom über den Transistor T, bis dieser angesteuert durch die An steuerschaltung IC1 gesperrt wird.The power transistor T is a self-conducting field effect transistor formed, d. H. the first time you create one Input voltage Vin flows to the input terminals EK1, EK2 a current through the coil L1 and the transistor T into the span voltage supply unit SV, which is the voltage supply the control circuit IC1. Electricity has been flowing for so long via the transistor T until it is driven by the on control circuit IC1 is blocked.

Bei leitendem Transistor T nimmt die Primärspule L1 Energie auf, welche sie anschließend bei gesperrtem Transistor T an die Sekundärseite abgibt, wo aus einer über der Sekundärspule L2 abfallenden Spannung durch Gleichrichtung die Ausgangs spannung Vout gebildet wird. Aufgabe der Ansteuereinheit IC1 ist es, den Transistor T abhängig von dem Rückkopplungssignal RS, bzw. der Ausgangsspannung Vout, derart anzusteuern, dass die Ausgangsspannung Vout wenigstens annäherungsweise lastu nabhängig und wenigstens annäherungsweise unabhängig von Schwankungen der Eingangsspannung Vin ist. Die Rückkopplungs einheit IC2 und die Ansteuereinheit IC1 können dabei her kömmliche bei bekannten Schaltnetzteilen bereits verwendete Schaltungsanordnungen sein, welche diesen Zwecke erfüllen. When the transistor T is conductive, the primary coil L1 takes energy which they then turn on when transistor T is off gives off the secondary side, where from one over the secondary coil L2 voltage drop by rectifying the output voltage Vout is formed. Task of the control unit IC1 is to make the transistor T dependent on the feedback signal RS, or the output voltage Vout, to be controlled such that the output voltage Vout at least approximately lastu dependent and at least approximately independent of Fluctuations in the input voltage Vin is. The feedback Unit IC2 and the control unit IC1 can hereby Conventional already used in known switching power supplies Be circuit arrangements that meet these purposes.

Wenn die Ausgangsspannung Vout oberhalb eines Sollwerts liegt, soll der Transistor T beispielsweise nur für jeweils kurze Zeitdauern eingeschaltet wird, um die Übertragung der Leistung an die Verbrauchereinheit VE zu reduzieren. Wenn die Ausgangsspannung Vout unterhalb eines Sollwerts liegt, soll der Feldeffekttransistor T beispielsweise für längeren Zeit dauern eingeschaltet werden, um dadurch die an die Sekundär seite übertragene Leistung, und damit die Ausgangsspannung Vout zu erhöhen.If the output voltage Vout is above a setpoint lies, the transistor T should, for example, only for each short periods of time is switched on to transfer the Reduce power to the consumer unit VE. If the Output voltage Vout is below a setpoint, should the field effect transistor T, for example, for a long time last to be turned on, thereby connecting to the secondary transmitted power, and thus the output voltage Vout increase.

Die für die Spannungsversorgung der Ansteuereinheit IC1 und der Rückkopplungseinheit IC2 verwendete Spannungsversorgungs einheit SV weist eine Zenerdiode Z1 auf, die in Sperrrichtung in Reihe zu der Primärspule L1 und den Schalter T geschaltet ist. Die Zenerdiode Z1 ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass sie bei einer Spannung, die kleiner oder gleich der Durchbruchspannung ist, in den Durchbruch geht, so dass über der Zenerdiode Z1 eine konstante Spannung Vz1, die Durch bruchspannung der Zenerdiode anliegt. Parallel zu der Zener diode Z1 ist ein Kondensator C1 geschaltet. Vorzugsweise ist, wie in Fig. 1 dargestellt ist, in Reihe zu dem Kondensator C1 eine Diode D1 geschaltet, die ein Abfließen einer in dem Kon densator C1 gespeicherten Ladung über die Zenerdiode Z1 ver hindert.The voltage supply unit SV used for the voltage supply of the control unit IC1 and the feedback unit IC2 has a Zener diode Z1 which is connected in series in the reverse direction to the primary coil L1 and the switch T. The Zener diode Z1 is preferably dimensioned such that it goes into the breakdown at a voltage which is less than or equal to the breakdown voltage, so that a constant voltage Vz1, the breakdown voltage of the Zener diode, is present across the Zener diode Z1. A capacitor C1 is connected in parallel with the Zener diode Z1. Preferably, as shown in Fig. 1, a diode D1 is connected in series with the capacitor C1, which prevents an outflow of a charge stored in the capacitor C1 via the Zener diode Z1.

Ein Versorgungsanschluss VK1 der Ansteuereinheit IC1 und ein Versorgungsanschluss VK2 der Rückkopplungseinheit IC2 sind an einen der Diode D1 und dem Kondensator C1 gemeinsamen Knoten angeschlossen. Bei leitendem Transistor T fließt über diesen Knoten ein Strom in die Ansteuereinheit IC1, die Rückkopp lungseinheit IC2 und/oder den Kondensator C1, wobei bei lei tendem Transistor T die Ansteuereinheit IC1 und die Rückkopp lungseinheit IC2 ausschließlich aus dem Kondensator C1 gespeist werden. Die Zenerdiode Z1 begrenzt die über dem Kon densator C1 abfallende Spannung Vc1 und damit die über der Ansteuereinheit IC1 und der Rückkopplungseinheit IC2 abfal lende Spannung.A supply connection VK1 of the control unit IC1 and Supply connection VK2 of the feedback unit IC2 are on a node common to the diode D1 and the capacitor C1 connected. When transistor T is conductive, it flows through it Node a current in the control unit IC1, the feedback tion unit IC2 and / or the capacitor C1, with lei Tenden transistor T, the drive unit IC1 and the feedback tion unit IC2 fed exclusively from the capacitor C1 become. The Zener diode Z1 limits that across the con capacitor C1 falling voltage Vc1 and thus the voltage across the Control unit IC1 and the feedback unit IC2 abfal low tension.

Bereits bei einem ersten Anlegen der Eingangsspannung Vin an die Eingangsklemmen EK1, EK2 baut sich eine Spannung über der Zenerdiode Z1 bzw. an den Versorgungsanschlüssen VK1, VK2 der Ansteuereinheit IC1 und der Rückkopplungseinheit IC2 aufgrund des zu Beginn leitenden Feldeffekttransistors T auf. Die An steuereinheit IC1 und die Rückkopplungseinheit IC2 werden auf diese Weise aktiv und können den Feldeffekttransistor T nach folgend durch Schließen und Öffnen geeignet ansteuern.Even when the input voltage Vin is applied for the first time the input terminals EK1, EK2 build up a voltage across the Zener diode Z1 or at the supply connections VK1, VK2 Drive unit IC1 and the feedback unit IC2 due of the field effect transistor T conducting at the beginning. The An Control unit IC1 and the feedback unit IC2 are on active in this way and can the field effect transistor T after Appropriate control by closing and opening.

Zur Ansteuerung des Transistors T ist in der Ansteuereinheit IC1 beispielsweise ein Signalgenerator zur Erzeugung eines Sägezahnsignals integriert, wobei der Feldeffekttransistor T1 jeweils mit dem Beginn einer Periode des Sägezahnsignals ein geschaltet wird und wobei der Feldeffekttransistor T ausge schaltet wird, wenn das ansteigende Sägezahnsignal eine Refe renzwert übersteigt. Dieser Zusammenhang ist zur Veranschau lichung in Fig. 3 dargestellt, wobei als Referenzsignal das rückgekoppelte Signal RS verwendet ist. Fig. 3 zeigt Ansteu ersignale AS, die direkt über die genannte Beziehung aus dem Sägezahnsignal SZ und dem Rückkopplungssignal RS gebildet sind. Der in Fig. 1 verwendete selbstleitende n-Kanal- Feldeffekttransistor T leitet bereits, wenn sein Gate- Anschluss auf einem niedrigen Potential, beispielsweise Be zugspotential GND liegt, und er sperrt, wenn sein Gate- Anschluss auf einem negativen Potential liegt. Die Signalpe gel des Ansteuersignals sind über geeignete Schaltungsmaßnah men so gewählt, dass der Feldeffekttransistor T leitet, wenn das Ansteuersignal AS den in Fig. 4 gezeigten oberen Signalpegel annimmt, und dass der Feldeffekttransistor sperrt, wenn das Ansteuersignal den unteren Signalpegel annimmt.To control the transistor T, for example, a signal generator for generating a sawtooth signal is integrated in the control unit IC1, the field effect transistor T1 being switched on at the beginning of a period of the sawtooth signal and the field effect transistor T being switched off when the rising sawtooth signal is a reference value exceeds. This relationship is shown for illustrative purposes in FIG. 3, the feedback signal RS being used as the reference signal. Fig. 3 shows control signals AS, which are formed directly from the above-mentioned relationship from the sawtooth signal SZ and the feedback signal RS. The self-conducting n-channel field effect transistor T used in FIG. 1 is already conducting when its gate connection is at a low potential, for example reference potential GND, and it blocks when its gate connection is at a negative potential. The signal level of the drive signal are selected via suitable circuit measures such that the field effect transistor T conducts when the drive signal AS assumes the upper signal level shown in FIG. 4, and that the field effect transistor blocks when the drive signal assumes the lower signal level.

Das Rückkopplungssignal RS ergibt sich vorzugsweise aus der Differenz eines Referenzsignals und des Ausgangssignals Vout bzw. eines von dem Ausgangssignal Vout abhängigen Signals, das der Rückkopplungseinheit über den Optokoppler an dem Ein gang E2 zugeführt ist. Das Rückkopplungssignal RS steigt auf diese Weise an, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, wenn das Ausgangssignal Vout absinkt, und das Rückkopplungssignal RS wird kleiner, wenn das Ausgangssignal Vout ansteigt. Wie aus den Signalverläufen in Fig. 4 ersichtlich ist, wird bei einer Ansteuereinheit gemäß der dort beschriebenen Funktionsweise der Feldeffekttransistor T nach Maßgabe des Sägezahnsignals SZ fest getaktet eingeschaltet, wobei die Einschaltdauern ab hängig von der Ausgangsspannung Vout, bzw. dem Rückkopplungs signal RS sind, und wobei die Einschaltdauern länger werden, wenn das Rückkopplungssignal RS ansteigt, bzw. wenn die Aus gangsspannung Vout absinkt.The feedback signal RS preferably results from the difference between a reference signal and the output signal Vout or a signal dependent on the output signal Vout, which is fed to the feedback unit via the optocoupler at the input E2. The feedback signal RS rises in this way, as shown in Fig. 4, when the output signal Vout decreases, and the feedback signal RS decreases as the output signal Vout increases. As can be seen from the signal profiles in FIG. 4, in a control unit according to the mode of operation described there, the field effect transistor T is switched on in a clocked manner in accordance with the sawtooth signal SZ, the switch-on times being dependent on the output voltage Vout or the feedback signal RS, and wherein the duty cycles become longer when the feedback signal RS increases or when the output voltage Vout decreases.

Die in Fig. 3 veranschaulichte Funktionsweise einer Ansteuer einheit ist mittels bekannter Schaltungsmaßnahmen auf einfa che Weise realisierbar. Selbstverständlich sind beliebige weitere Ansteuereinheiten einsetzbar, die den Schalter T der art ansteuern, dass bei einem Absinken der Ausgangsspannung Vout die Schaltfrequenz, mit der Schalter eingeschaltet wird, und/oder die Einschaltdauer, für welcher der Schalter einge schaltet bleibt, zunimmt und dass bei einem Ansteigen der Ausgangsspannung Vout die Einschaltfrequenz und/oder die Ein schaltdauern abnimmt.The operation of a control unit illustrated in FIG. 3 can be implemented in a simple manner by means of known circuit measures. Of course, any other control units can be used that control the switch T in such a way that when the output voltage Vout drops, the switching frequency with which the switch is switched on and / or the switch-on time for which the switch remains switched on increases, and that with one If the output voltage Vout increases, the switch-on frequency and / or the switch-on duration decreases.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sowohl der Feldeffekttransistor T als auch die Ansteuereinheit IC1 und wenigstens Teile der Spannungsversorgungsein heit SV in einem Halbleiterkörper integriert sind.According to one embodiment of the invention, that both the field effect transistor T and the control unit IC1 and at least parts of the power supply unit SV are integrated in a semiconductor body.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen derartigen Halb leiterkörper 100. Der Halbleiterkörper 100 ist n-dotiert, wo bei zur Bildung einer Drain-Zone 11 des ersten Transistors T eine stark n-dotierte Wanne von einer Vorderseite 102 in den Halbleiterkörper 101 eindotiert ist. In lateraler Richtung des Halbleiterkörpers beabstandet zu der Drain-Zone 11 ist eine p-dotierte Wanne 12 ausgebildet, in der stark n-dotierte Zonen 13 als Source-Zonen ausgebildet sind, die an eine Sour ce-Elektrode 15, S auf der Oberfläche 102 des Halbleiterkör pers 100 angeschlossen sind. Auf der Vorderseite 102 des Halbleiterkörpers ist dabei zwischen der Drain-Zone und den Source-Zonen 13 eine Gate-Elektrode 16 aufgebracht, die mit tels einer Isolationsschicht 17 gegenüber dem Halbleiterkör per 100 isoliert ist. Unterhalb der Gate-Elektrode ist in dem Halbleiterkörper 100 eine n-dotierte Zone 14 ausgebildet, die bewirkt, dass der Feldeffekttransistor T bereits bei Anlegen einer Spannung zwischen der Drain-Elektrode D und der Source- Elektrode S leitet. Der leitende Kanal unterhalb der Gate- Elektrode 16 wird bei dem vorliegenden Feldeffekttransistor T abgeschnürt, wenn ein negatives Potential an die Gate- Elektrode G angelegt wird. Fig. 2 shows a cross section through such a semiconductor body 100th The semiconductor body 100 is n-doped, where a heavily n-doped well is doped into the semiconductor body 101 from a front side 102 to form a drain zone 11 of the first transistor T. A p-doped well 12 is formed in the lateral direction of the semiconductor body at a distance from the drain zone 11 , in which heavily n-doped zones 13 are formed as source zones, which are connected to a source electrode 15 , S on the surface 102 of the semiconductor body 100 are connected. On the front side 102 of the semiconductor body, a gate electrode 16 is applied between the drain zone and the source zones 13 and is insulated from the semiconductor body by 100 with the aid of an insulation layer 17 . Below the gate electrode, an n-doped zone 14 is formed in the semiconductor body 100 , which causes the field effect transistor T to conduct between the drain electrode D and the source electrode S when a voltage is applied. The conductive channel below the gate electrode 16 is pinched off in the present field effect transistor T when a negative potential is applied to the gate electrode G.

Zur Bildung der Zenerdiode Z1 der Spannungsversorgungseinheit SV ist in dem Halbleiterkörper beabstandet zu dem Feldeffekt transistor T eine p-dotierte Zone Z1 ausgebildet, in der eine stark n-dotierte Zone 22 ausgebildet ist. Die p-dotierte Zone 21 ist an Bezugspotential angeschlossen, wobei der Anschluss dieser Zone 21 an das Bezugspotential GND lediglich schema tisch dargestellt ist. Bei der Realisierung kann die leitende Verbindung der p-dotierten Zone 21 mit einem an dem Halbleiterkörper 100 vorhandenen Anschluss für Bezugspotential GND auf herkömmliche Weise erfolgen. Dies gilt für sämtliche der in Fig. 2 nur schematisch dargestellten Verdrahtungen zwi schen den in dem Halbleiterkörper 100 integrierten Bauelemen ten. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in Fig. 2 auf eine detailgetreue Darstellung einer Verdrahtungsebene, wie sie bei allen integrierten Schaltungen vorhanden sind, verzichtet.To form the Zener diode Z1 of the voltage supply unit SV, a p-doped zone Z1 is formed in the semiconductor body at a distance from the field effect transistor T, in which a heavily n-doped zone 22 is formed. The p-doped zone 21 is connected to the reference potential, the connection of this zone 21 to the reference potential GND is only shown schematically. In the implementation, the conductive connection of the p-doped zone 21 to a connection for reference potential GND present on the semiconductor body 100 can take place in a conventional manner. This applies to all of the wiring shown only schematically in FIG. 2 between the components integrated in the semiconductor body 100. For reasons of clarity, a detailed representation of a wiring level, as is present in all integrated circuits, has been omitted in FIG. 2 ,

Die stark n-dotierte Zone 22 der Zenerdiode Z1 ist an den Source-Anschluss S des Feldeffekttransistor T1 angeschlossen. Als externe Bauelemente sind bei dem Ausführungsbeispiel ge mäß Fig. 2 die Reihenschaltung aus der Diode D1 und dem Kon densator T1 ausgebildet, wobei die Diode D1 an die stark n- dotierte Zone 22 der Zenerdiode Z1 angeschlossen ist.The heavily n-doped zone 22 of the Zener diode Z1 is connected to the source terminal S of the field effect transistor T1. As external devices 2, the series circuit of the diode D1 and the capacitor Kon T1 are in the embodiment accelerator as Fig. Formed, the diode D1 is connected to the heavily n-doped zone 22 of the Zener diode Z1.

Fig. 2 zeigt beispielhaft lediglich einen Teil der in dem Halbleiterkörper 100 integrierten Ansteuerschaltung IC1. Wei tere Bauelemente zur Realisierung einer Ansteuereinheit IC1 mit den oben genannten Eigenschaften sind in bekannter Weise in dem Halbleiterkörper 100 zu integrieren. Ein Halbleiter baustein, in dem eine Ansteuerschaltung für ein Schaltnetz teil integriert ist, ist beispielsweise der Baustein TDA 4718 der Firma Siemens. Fig. 2 by way of example shows only a part of the integrated in the semiconductor body 100 drive circuit IC1. Further components for realizing a control unit IC1 with the above-mentioned properties are to be integrated in the semiconductor body 100 in a known manner. A semiconductor module in which a control circuit for a switching power supply is integrated is, for example, the TDA 4718 module from Siemens.

Die Ansteuerschaltung IC1 weist ein Paar komplementärer Tran sistoren T1, T2 auf, welche einen gemeinsamen Gate-Anschluss G2 aufweisen. Ein p-leitender Transistor T1 ist durch eine p- dotierte Drain-Zone 31 und eine beabstandet dazu ausgebildete p-dotierte Source-Zone 32 ausgebildet, wobei auf einer Vor derseite des Halbleiterkörpers isoliert durch eine Isolati onsschicht 33 eine Gate-Elektrode 34 zwischen der Drain-Zone 31 und der Source-Zone 32 ausgebildet ist. Die Source-Zone 32 ist an den Gate-Anschluss G des Feldeffekttransistors T ange schlossen. Ein n-leitender Transistor T2 ist durch eine p- leitende Wanne 41 in dem Halbleiterkörper 100 ausgebildet, wobei in der p-leitenden Wanne 41 eine stark n-dotierte Drain-Zone 43 und beabstandet dazu eine stark n-dotierte Source-Zone 42 ausgebildet ist. Auf der Vorderseite 102 des Halbleiterkörpers ist isoliert durch eine Isolationsschicht 44 eine Gate-Elektrode 45 dieses zweiten Transistors T2 aus gebildet. Die Drain-Zone 43 des n-leitenden Transistors T2 ist ebenfalls an die Gate-Elektrode G des Feldeffekttransis tors T angeschlossen. Die Source-Zone 42 des zweiten Transis tors T2 ist mit dem p-leitenden Body-Bereich 41 kurzgeschlos sen und an das Bezugspotential GND angeschlossen.The drive circuit IC1 has a pair of complementary transistors T1, T2, which have a common gate connection G2. A p-type transistor T1 is formed by a p-doped drain zone 31 and a spaced-apart p-doped source zone 32 , with a gate electrode 34 between the insulated on a front side of the semiconductor body by an insulating layer 33 Drain zone 31 and the source zone 32 is formed. The source zone 32 is connected to the gate terminal G of the field effect transistor T. An n-type transistor T2 is formed by a p-type well 41 in the semiconductor body 100 , a heavily n-doped drain zone 43 being formed in the p-type well 41 and a heavily n-doped source zone 42 spaced apart therefrom is. On the front side 102 of the semiconductor body, a gate electrode 45 of this second transistor T2 is formed in an insulated manner by an insulation layer 44 . The drain zone 43 of the n-type transistor T2 is also connected to the gate electrode G of the field effect transistor T. The source zone 42 of the second transistor T2 is short-circuited with the p-type body region 41 and connected to the reference potential GND.

Der p-leitende Transistor T1 und der n-leitende Transistor T2 leiten bzw. sperren komplementär, d. h. der ersten Transistor T1 leitet, wenn der zweite Transistor T2 sperrt, und umge kehrt. Der Gate-Anschluss G des Transistors T wird bei lei tendem ersten Transistor T1 an das über dem Kondensator C1 anliegende Versorgungspotential Vc1 angelegt, während der Ga te-Anschluss G bei leitendem zweiten Transistor an Bezugspo tential GND gelegt wird.The p-type transistor T1 and the n-type transistor T2 manage or block complementary, d. H. the first transistor T1 conducts when the second transistor T2 turns off, and vice versa versa. The gate terminal G of the transistor T is at lei The first transistor T1 to the capacitor C1 applied supply potential Vc1 is applied while the Ga te connection G when the second transistor is conducting at the reference point tential GND is laid.

Die Anordnung gemäß Fig. 2 ermöglicht eine einfache und kos tengünstige Realisierung einer Ansteuerschaltung IC1 zusammen mit dem Schalter T in einem Halbleiterkörper, wodurch die Kosten für ein erfindungsgemäßes Schaltnetzteil gering gehal ten werden können. Der Feldeffekttransistor T ist vorzugswei se derart dimensioniert, dass die an dem Halbleiterkörper 100 abgegebene Wärmeleistung vorzugsweise geringer als 1 Watt ist. Somit ist die erfindungsgemäße Anordnung nach Fig. 2 vorzugsweise für Schaltnetzteile mit geringer Leistung ein setzbar. The arrangement according to FIG. 2 enables a simple and cost-effective implementation of a control circuit IC1 together with the switch T in a semiconductor body, as a result of which the costs for a switching power supply according to the invention can be kept low. The field effect transistor T is preferably dimensioned such that the thermal output emitted on the semiconductor body 100 is preferably less than 1 watt. Thus, the arrangement according to the invention according to FIG. 2 can preferably be used for switching power supplies with low power.

Fig. 4 zeigt ein Schaltnetzteil gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung, bei dem ein zweiter Schalter T12, der in dem Beispiel als selbstsperrender Feldeffekttransistor ausgebildet ist, parallel zu der Zenerdiode Z1 der Spannungs versorgungsschaltung SV geschaltet ist. Der zweite Transistor T12 wird ebenfalls durch die Ansteuerschaltung IC1 angesteu ert. Die bei leitendem zweiten Transistor T12 über dessen Drain-Source-Strecke anfallende Spannung ist geringer als die Durchbruchspannung der Zenerdiode Z1. In leitendem Zustand reduziert der zweite Transistor T12 die über der Zenerdiode Z1 anfallende Spannung Vz1 und erhöht dadurch die an der Spu le L1 zur Verfügung stehende Spannung. Fig. 4 shows a switching power supply according to another embodiment of the invention, in which a second switch T12, which is designed in the example as a self-blocking field-effect transistor, is connected in parallel with the Zener diode Z1 of the voltage supply circuit SV. The second transistor T12 is also driven by the control circuit IC1. The voltage which occurs when the second transistor T12 is conductive and across its drain-source path is less than the breakdown voltage of the Zener diode Z1. In the conductive state, the second transistor T12 reduces the voltage Vz1 across the zener diode Z1 and thereby increases the voltage available at the coil L1.

Der zweite Transistor T12 ist vorzugsweise derart angesteu ert, dass er zeitlich nach dem ersten Transistor T zu leiten beginnt. Bei leitendem ersten Transistor T1 und sperrendem zweiten Transistor T12 wird der Kondensator C1 auf den Wert der Durchbruchspannung der Zenerdiode Z1 aufgeladen. Leitet anschließend auch der zweite Transistor T12 wird der Konden sator C1 nicht mehr weiter aufgeladen, die Diode D1 verhin dert dann, dass die Ladung von dem Kondensator C1 über den leitenden zweiten Transistor T2 nach Bezugspotential GND ab fließt.The second transistor T12 is preferably driven in this way ert that he should conduct after the first transistor T. starts. With the first transistor T1 conducting and the blocking transistor second transistor T12, the capacitor C1 becomes the value the breakdown voltage of the Zener diode Z1 is charged. forwards then the second transistor T12 also becomes the capacitor sator C1 no longer charged, diode D1 prevented then changes that the charge from the capacitor C1 over the conductive second transistor T2 from reference potential GND flows.

Der zweite Transistor T12 kann über einen separaten Ausgang der Ansteuerschaltung IC1 angesteuert werden oder sein Gate- Anschluss kann, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, an die selbe Ausgangsklemme A1 wie der Gate-Anschluss G des ersten Transistors T1 angeschlossen sein. Zwischen die Ausgangsklem me A1 und den zweiten Transistor T12 ist ein Widerstand R ge schaltet, der bei einem Ansteigen des Potentials an der Aus gangsklemme A1 bewirkt, dass die Gate-Source-Kapazität dieses Transitors langsam aufgeladen wird, so dass er verzögert ge genüber dem ersten Transistor T leitet.The second transistor T12 can be controlled via a separate output of the control circuit IC1 or its gate connection, as shown in FIG. 4, can be connected to the same output terminal A1 as the gate connection G of the first transistor T1. Between the output terminals A1 and the second transistor T12, a resistor R is connected which, when the potential at the output terminal A1 rises, causes the gate-source capacitance of this transistor to be slowly charged, so that it is delayed compared to that first transistor T conducts.

Wenn der Kondensator C1 auf den Wert der Durchbruchspannung der Zenerdiode Z1 aufgeladen ist, sollte das Potential an der Ausgangsklemme A1 vorzugsweise ebenfalls wenigstens diesem Wert entsprechen, um den ersten Transistor T1 bei sperrendem zweiten Transistor T12 leitend zu machen. Diese Ausgangsspan nung ist ausreichend, um auch den zweiten Transistor leitend zu machen.When the capacitor C1 to the value of the breakdown voltage the Zener diode Z1 is charged, the potential at the Output terminal A1 preferably also at least this Value correspond to the first transistor T1 when blocking to make second transistor T12 conductive. This output chip voltage is sufficient to also conduct the second transistor close.

Die in den Fig. 1 und 4 dargestellte Schaltanordnung mit erstem Transistor T1, Spannungsversorgungsschaltung SV, An steuerschaltung IC1 und gegebenenfalls zweitem Transistor T12 kann in einem Gehäuse mit nur 4 Anschlusspins untergebracht werden. Ein erster Anschlusspin P1 ist zum Anschließen an die Spule L, ein zweiter Pin P2 ist zum Anschließen an Bezugspo tential GND, ein dritter Pin ist zum Anschließen an des Kon densators C1 und ein vierter Pin ist zum Zuführen des Rück kopplungssignals RS vorgesehen. Auf die Verbindung zwischen der Rückkopplungseinheit IC2 und der Spannungsversorgungsein heit SV kann verzichtet werden, wenn die Rückkopplungseinheit IC2 über eine eigene Spannnungsversorgung verfügt.The switching arrangement shown in Figs. 1 and 4 with the first transistor T1, the voltage supply circuit SV, to the control circuit IC1 and, optionally, the second transistor T12 can be accommodated in a housing 4 with only terminal pins. A first connection pin P1 is for connection to the coil L, a second pin P2 is for connection to reference potential GND, a third pin is for connection to the capacitor C1 and a fourth pin is for supplying the feedback signal RS. The connection between the feedback unit IC2 and the voltage supply unit SV can be dispensed with if the feedback unit IC2 has its own voltage supply.

Der erste Transistor T1 und/oder der zweite Transistor T12 sind vorzugsweise als sogenannte Cool-MOS-Transistoren ausge bildet, die einen geringen Einschaltwiderstand aufweisen wor aus eine geringe Wärmeabgabe an den Halbleiterkörper, in dem sie vorzugsweise zusammen mit der Ansteuerschaltung IC1 in tegriert sind, resultiert. The first transistor T1 and / or the second transistor T12 are preferably designed as so-called cool MOS transistors forms, which have a low on resistance wor from a low heat emission to the semiconductor body in which they preferably together with the drive circuit IC1 in are tegrated, results.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

A1 Ausgangsklemme der Ansteuereinheit
A2 Ausgangsanschluss der Rückkopplungsschaltung
AK1, AK2 Ausgangklemmen
AS Ansteuersignal
C1 Kondensator
D Drain-Anschluss
D1 Diode
D2 Diode
E1 Eingangsanschluss der Ansteuereinheit
E2 Eingangsanschluss der Rückkopplungsschaltung
EK1, EK2 Eingangsklemmen
G Gate-Anschluss
GND Bezugspotential
IC2 Rückkopplungsschaltung
LED Leuchtdiode
L1 Primärspule
L2 Sekundärspule
R2 Widerstand
RL Last
RS Rückkopplungssignal
S Source-Anschluss
SZ Sägezahnsignal
T Feldeffekttransistor
T1 Erster Transistor
T2 Zweiter Transistor
T12 Zweiter Transistor
Vc1 Spannung über dem Kondensator
Vin Eingangsspannung
VK1 Versorgungsanschluss der Ansteuereinheit
VK2 Versorgungsanschluss der Rückkopplungsschaltung
Vout Ausgangsspannung
Vz1 Spannung über der Zenerdiode
Z1 Zenerdiode
A1 output terminal of the control unit
A2 output connection of the feedback circuit
AK1, AK2 output terminals
AS control signal
C1 capacitor
D drain connector
D1 diode
D2 diode
E1 input connection of the control unit
E2 input terminal of the feedback circuit
EK1, EK2 input terminals
G gate connector
GND reference potential
IC2 feedback circuit
LED light emitting diode
L1 primary coil
L2 secondary coil
R2 resistance
RL load
RS feedback signal
S source connector
SZ sawtooth signal
T field effect transistor
T1 First transistor
T2 second transistor
T12 second transistor
Vc1 voltage across the capacitor
Vin input voltage
VK1 supply connection of the control unit
VK2 supply connection of the feedback circuit
Vout output voltage
Vz1 voltage across the Zener diode
Z1 zener diode

1111

Drain-Zone
Drain region

1212

p-dotierte Zone
p-doped zone

1313

Source-Zone
Source zone

1414

n-dotierte Zone
n-doped zone

1616

Gate-Elektrode
Gate electrode

1717

Isolationsschicht
insulation layer

2121

p-dotierte Zone
p-doped zone

2222

n-dotierte Zone
n-doped zone

3131

, .

3232

p-dotierte Zone
p-doped zone

3333

Isolationsschicht
insulation layer

3434

Gate-Elektrode
Gate electrode

4141

p-dotierte Zone
p-doped zone

4242

, .

4343

n-dotierte Zonen
n-doped zones

4444

Isolationsschicht
insulation layer

4545

Gate-Elektrode
G2 Gate-Anschluss
Gate electrode
G2 gate connector

Claims

1. Switching power supply that has the following features:
Connection terminals (EK1, EK2) for applying a supply voltage (V);
a series connection of a coil (L1), a first switch (T) controllable via a control connection (G) and a voltage supply unit (SV) connected to the connecting terminals (EK1, EK2);
a consumer unit coupled to the coil (L1) for providing an output voltage (Vout) for a consumer (RL);
a control unit (IC1) with an output terminal (A1), which is connected to the control connection (G) of the first switch (T), and with a supply connection (VK1), which is connected to the voltage supply unit (SV).

2. Switching power supply according to claim 1, wherein the first scarf ter (T) a normally-on transistor, in particular a is self-conducting field effect transistor.

3. Switching power supply according to claim 1 or 2, wherein the first switch (T) and the control unit (IC1) are integrated in a semiconductor body ( 100 ).

4. Switching power supply according to one of the preceding claims, that continues to be coupled to the consumer unit (VE) Feedback unit (IC2) with one output connection (A2), to the control unit. (IC1) is connected, and with a supply connection (VK2) which is connected to the voltage supply supply unit (SV) is connected.

5. Switching power supply according to claim 4, wherein the feedback tion unit (IC2) with the control unit (IC1) and the Switch (T) is integrated in a semiconductor body.

6. Switching power supply according to one of the preceding claims, where the consumer is inductively coupled to the coil (L1) is.

7. Switching power supply according to one of the preceding claims, in which the power supply unit (SV) one in series the switch (T) has switched zener diode (Z1).

8. Switching power supply according to one of the preceding claims, where the supply connection (VK1) of the control unit (IC1) and / or the supply connection (VK2) the feedback tion unit (IC2) to one of the first switch and the Ze nerdiode common node is coupled.

9. Switching power supply according to one of the preceding claims, in which the power supply unit (SV) has a row circuit of a rectifier element (D1) and a capaci act (C1) parallel to the Zener diode (Z1), the Supply connection (VK1) of the control unit (IC1) and / or Supply connection (VK2) of the feedback unit (IC2) one the rectifier element (D1) and the capacitance (C1) common node is connected.

10. Switching power supply according to one of the preceding claims, in which a second switch (T12) parallel to the zener diode (Z1) is switched.

11. Switching power supply according to claim 10, in which the further Switch (T12) controlled by the control circuit (IC1) is.

12. Switching power supply according to claim 10 or 11, wherein the second switch (T12) delayed after the first switch (T) becomes conductive.

13. Switching power supply according to one of the preceding claims, in which the feedback unit (IC2) by means of an opto coupler (LED) is coupled to the consumer unit (VE).

14. Switching power supply according to one of the preceding claims, at the on an input terminal of the feedback unit (IC2) there is a feedback signal from the output voltage (Vout) of the consumer unit (VE) is dependent.

15. Switching power supply according to one of the preceding claims, at the at the output terminal (A1) of the control circuit (IC1) a control signal is available that the scarf ter (T) in such a way that the output voltage (Vout) the consumer unit (VE) at least approximately is load independent.