DE19730220A1 - Getaktete Stromversorgungsanordnung - Google Patents
Getaktete StromversorgungsanordnungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine getaktete Stromversorgungsanordnung mit einer
mit einer Eingangsspannung beaufschlagbaren Reihenschaltung wenigstens einer
Induktivität, eines Hauptstrompfades eines (ersten) Schalterelements und eines
Strommeßelements sowie mit einer Regelschaltung zum impulsförmigen Steuern des
(ersten) Schalterelements abwechselnd in einen leitenden und einen sperrenden
Zustand durch ein Steuersignal, das nach Maßgabe eines vom Strommeßelement
abgeleiteten Meßsignals von der Regelschaltung gebildet ist.
Aus der EP-A-0 576 702 ist ein getakteter Umrichter mit Strombegrenzung bekannt,
der einen im Hauptstromkreis angeordneten Stromsensor und einen Komparator
umfaßt, mit dessen Hilfe eine Begrenzung des im Hauptstromkreis fließenden
Stromes auslösbar ist. Bei diesem bekannten Umrichter liegt eine Eingangsspannung
an einer aus einer Primärwicklung eines Transformators, einer Drain-Source-Strecke
eines Feldeffekttransistors und einem Widerstand gebildeten Serienschaltung. Der
Feldeffekttransistor dient als Leistungsschalter, der Widerstand als
Strommeßwiderstand. Die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors ist über einen
weiteren Widerstand an einen Ausgangsanschluß einer Steuervorrichtung
angeschlossen. Diese Steuervorrichtung enthält außer dem Komparator, der zur
Regelung der Ausgangsspannung des Umrichters durch Stromregelung mit
überlagerter Spannungsregelung dient, weiterhin eine Anordnung zur
Impulsdauermodulation, mit deren Hilfe die Dauer der am Ausgangsanschluß der
Steuervorrichtung abgegebenen Einschaltimpulse variiert wird. Der Komparator ist
Teil einer Kurzschlußstrom-Begrenzerschaltung, die die Stromspitzen des
Eingangsstromes innerhalb eines sehr kurzen Zeitbereichs erfaßt und auswertet.
Dazu sind Vorrichtungen vorgesehen, die wenigstens eine dem Komparator
zugeführte Referenzspannung während der Anfangsstromspitzen des im
primärseitigen Hauptstromkreis fließenden Stromes so anheben, daß der Komparator
in diesem Zeitraum nicht ansprechen kann. Zum Abgreifen des Strommeßwertes
vom Strommeßwiderstand ist ein als geschalteter Gleichrichter eingesetzter
Kleinsignal-Feldeffekttransistor vorgesehen, der synchron mit dem Leistungsschalter
ein- und ausgeschaltet wird. Über diesen geschalteten Gleichrichter wird ein
Kondensator niederohmig auf den Maximalwert der Spannung am
Strommeßwiderstand aufgeladen. Dieser Maximalwert dient der Regelung der
Ausgangsspannung des Umrichters.
Um bei Überstrom oder Kurzschluß den Ausgangsnennstrom nicht wesentlich zu
überschreiten, ist bei dem bekannten Umrichter eine Integrierschaltung, die an den
Steuerausgang der Steuerschaltung angeschlossen ist, an den Ausgang der
Sollspannungsquelle geführt. Die am Sollwerteingang des Komparators liegende
Referenzspannung sinkt daher bei zunehmendem Ausgangsstrom ab.
Bei einer getakteten Stromversorgungsanordnung der eingangs genannten Art dient
die Impulsdauermodulation dazu, die Einflüsse unterschiedlicher
Eingangsspannungen und unterschiedlicher Ausgangslasten auf den Wert der
Ausgangsspannung der Stromversorgungsanordnung auszuregeln. Im Idealfall soll
für eine möglichst hohe Schwankungsbreite der Eingangsspannung und der
Ausgangslast eine stets stabile Ausgangsspannung zur Verfügung gestellt werden.
Es zeigt sich jedoch, daß insbesondere bei geringen Ausgangslasten in getakteten
Stromversorgungsanordnungen der eingangs genannten Art ein sogenannter
lückender Betrieb auftritt. Als solchen bezeichnet man Instabilitäten im Betrieb
aufgrund parasitärer Elemente wie beispielsweise der Streuinduktivität und der
primärseitigen Kapazität des Transformators, der Gate-Source-Kapazität des
Schalttransistors sowie unterschiedlicher Einflüsse des Schaltungslayouts. Dieses
instabile Betriebsverhalten der genannten Stromversorgungsanordnungen tritt speziell
bei kleinen Einschaltzeiten des Schalterelements (Schalttransistors) trotz konstanter
Last und konstanter Eingangsspannung auf und führt bis zum Ausfall einzelner
Einschaltzyklen des Schalttransistors. Dieser Extremfall wird als lückender Betrieb
bezeichnet. Ein lückender Betrieb kann zu einer akustischen und
elektromagnetischen Störabstrählung führen. Dabei erhöhen sich sogenannte Rippel- und
Rauschspannungen auf der Sekundärseite sowie die Funkstörspannung auf der
Eingangsseite der Stromversorgungsanordnung. Auch die Funkstörfeldstärke wird
erhöht.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine getaktete Stromversorgungsanordnung der
eingangs genannten Art in der Weise zu verbessern, daß auch bei einem Einsatz in
sehr großem Eingangsspannungs- und Lastbereich ein stabiler Betrieb gewährleistet
ist, insbesondere daß auch bei extremen Last- bzw. Eingangsspannungssituationen
ein lückender Betrieb zuverlässig ausgeschlossen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer getakteten
Stromversorgungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst durch eine
Steuerstufe zum Ableiten eines Unterbrechungssignals vorbestimmter Zeitdauer aus
dem Steuersignal zu Beginn eines jeden Zeitintervalls, in dem das (erste)
Schalterelement in seinen leitenden Zustand gesteuert ist, sowie durch ein
Unterbrechungselement, welches mit der Steuerstufe und dem Strommeßelement
gekoppelt ist derart, daß durch das Unterbrechungselement beim Auftreten des
Unterbrechungssignals die Zufuhr des Meßsignals zur Regelschaltung unterbrochen
wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ursächlich für die genannten
Instabilitäten des Betriebes einer getakteten Stromversorgungsanordnung der
gattungsgemäßen Art insbesondere beim Betrieb mit geringer Last ein gestörtes
Meßsignal ist, wobei die Störung des Meßsignals durch unvermeidbare parasitäre
Elemente der Stromversorgungsanordnung hervorgerufen werden. Wird dieses
gestörte Meßsignal in der Regelschaltung zur Tastverhältnisgenerierung
herangezogen, entstehen Instabilitäten im erzeugten Tastverhältnis bis hin zum
Ausfall einzelner Impulse, d. h. bis hin zum lückenden Betrieb. Es hat sich gezeigt,
daß durch die primärseitige parasitäre Kapazität der Induktivität der
Stromversorgungsanordnung, d. h. insbesondere der Primärwicklung des Trafos, und
durch die Gate-Source-Kapazität des Schalttransistors im Einschaltmoment des
Schalttransistors eine Stromspitze auftritt. Diese Stromspitze durch die
Primärwicklung des Trafos bildet sich am Strommeßelement als Meßsignal ab.
Aufgrund der Streuinduktivität des Trafos sowie parasitärer Einflüsse durch die
Gestaltung der Schaltungselemente der Stromversorgungsanordnung klingt die
genannte Stromspitze in einer gedämpften Schwingung aus. Dadurch wird
insbesondere bei kleinem Tastverhältnis die Festlegung des Abschaltzeitpunktes des
Schalttransistors durch die Regelschaltung mehrdeutig, weil die Spitzenwerte der
gedämpften Schwingung die Größenordnung des Stromes im Abschaltzeitpunkt
entsprechen. Es wurde gefunden, daß in dieser Mehrdeutigkeit des
Abschaltzeitpunktes die Ursache der Instabilitäten der Stromversorgungsanordnung
zu suchen sind.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird nun die sich im Meßsignal
abbildende Stromspitze ausgeblendet. Damit gelangen allenfalls Reste der
Abbildung, die die Stromspitze im Meßsignal erzeugt, mit stark verringerter
Amplitude in die Regelschaltung. Diese Reste sind klein gegenüber dem Stromwert
zum Abschaltzeitpunkt des Schalttransistors. Daher kann die Regelschaltung diesen
Abschaltzeitpunkt eindeutig festlegen und die getaktete Stromversorgungsanordnung
arbeitet stabil. Erfindungsgemäß führt somit die Zufuhr eines idealisierten Abbildes
des tatsächlichen Strom-Zeit-Verhaltens der Stromversorgungsanordnung im Bereich
des Einschaltzeitpunktes des Schalttransistors, d. h. des (ersten) Schalterelements, zu
einem stabil nicht lückenden Betrieb der getakteten Stromversorgungsanordnung.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß aus der EP-A-0 576 702 ein Hinweis zu
entnehmen ist, daß in der Gatezuleitung des dortigen Feldeffekttransistors mit dem
Bezugszeichen 15 und in seiner Sourcezuleitung je ein Widerstand vorgesehen ist.
Diese Widerstände sollen Störungen des in der Schaltungsanordnung gemaß
EP-A-0 576 702 gewonnenen Meßwertes durch die Anfangsstromspitze
unterdrücken. Dabei soll der Widerstand in der Gatezuleitung zusammen mit der
Eingangskapazität des Feldeffekttransistors eine kurze Einschaltverzögerung und der
Widerstand in der Sourcezuleitung eine Spitzenwert-Aufladung des zur
Spitzenwertdetektion eingesetzten Kondensators bei extrem kurzen
Anfangsstromspitzen bewirken. Ferner ist ausgeführt, daß bei der
Schaltungsanordnung gemäß EP-A-0 576 702 die Anfangsstromspitze unterdrückt
werden muß, wenn sie den eigentlichen Stromimpuls überragt, um ein vorzeitiges
Sperren des im Hauptstromkreis liegenden Leistungsschalters zu verhindern. Somit
führt bei der Schaltungsanordnung gemäß der genannten Druckschrift die
Anfangsstromspitze nur dann zu Störungen, wenn sie die Spitzenwertdetektion durch
den als geschalteter Gleichrichter arbeitenden Feldeffekttransistor mit dem dortigen
Bezugszeichen 15 verfälscht. Dies führt in der bekannten Schaltungsanordnung zu
einer Fehlerkennung der beabsichtigten Strombegrenzung bei Kurzschluß im
Ausgangsstromkreis. Ein Hinweis auf eine Beeinflussung von Instabilitäten, die zu
einem lückenden Betrieb führen können, ist der genannten Druckschrift nicht zu
entnehmen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Stromversorgung
umfaßt die Steuerstufe ein differenzierendes Element.
Bei der erfindungsgemäßen Stromversorgungsanordnung wird das Meßsignal
grundsätzlich zeitkontinuierlich der Regelschaltung zugeführt, d. h. sowohl während
der Zeitintervalle, in denen das (erste) Schalterelement leitend ist, als auch in
denjenigen Zeitintervallen in denen das (erste) Schalterelement gesperrt wird.
Lediglich zur Ausblendung der Einschaltstromspitzen muß die Zufuhr des
Meßsignals kurzzeitig unterbrochen werden. Entsprechend ist das
Unterbrechungselement auch nur in diesen gegenüber einer gesamten Schaltperiode
des (ersten) Schalterelements kurzen Zeitdauer wirksam. Diese Zeitdauer schließt
sich unmittelbar an eine Einschaltflanke des Steuersignals für das (erste)
Schalterelement an. Durch das differenzierende Element kann nun in einfacher
Weise diese Einschaltflanke detektiert und zum Infunktionsetzen des
Unterbrechungselements herangezogen werden.
Eine besonders einfache Ausgestaltung der Steuerstufe der erfindungsgemäßen
getakteten Stromversorgung wird dadurch erreicht, daß das differenzierende Element
eine Längsimpedanz mit kapazitivem Impedanzwert umfaßt. Im einfachsten Fall
kann die Steuerstufe durch einen Längskondensator gebildet sein.
Bei der erfindungsgemäßen getakteten Stromversorgung kann das
Unterbrechungselement bevorzugt durch ein zweites Schalterelement gebildet sein.
Insbesondere wird als erstes Schalterelement, d. h. als Leistungsschalter der
getakteten Stromversorgungsanordnung, ein selbstsperrender N-Kanal-FET zum
Einsatz kommen, wohingegen als zweites Schalterelement bevorzugt ein
selbstleitender P-Kanal-FET zum Einsatz gelangt. Auch diese Wahl für die
Schalterelemente vereinfacht den Aufbau der erfindungsgemäßen
Stromversorgungsanordnung, insbesondere der Steuerstufe.
Die beschriebene Auslegung der Schalterelemente wird insbesondere für diejenige
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stromversorgungsanordnung gewählt, in der
das zweite Schalterelement in eine Verbindung für das Meßsignal zwischen dem
Strommeßelement und der Regelschaltung eingefügt ist zum Trennen dieser
Verbindung beim Auftreten des Unterbrechungssignals. Das zweite Schalterelement
kann in einer weiteren Ausgestaltung des Unterbrechungselements der
erfindungsgemäßen Stromversorgungsanordnung zum Kurzschließen des
Strommeßelements parallel zu diesem angeordnet sein. Auch dadurch wird die
Weiterleitung des Meßsignals an die Regelschaltung in dem gewünschten
Zeitintervall unterbrochen.
Die erfindungsgemäße getaktete Stromversorgungsanordnung ist bevorzugt
einsetzbar in Geräten der elektrischen Nachrichtenübertragungstechnik, in denen es
besonders auf geringe Störbeeinflussung ankommt.
Die Zeichnung dient der näheren Erläuterung der Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels. Darin zeigen
Fig. 1 eine blockschematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der
Erfindung,
Fig. 2 eine stärker detaillierte Darstellung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 und
Fig. 3 Beispiele für zeitliche Verläufe des Meßsignals zur Erläuterung der
Funktionsweise des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Stromversorgungsanordnung.
Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, in
dem eine Primärwicklung eines Transformators 8 als Induktivität in Reihe geschaltet
ist mit dem Hauptstrompfad eines ersten Schalterelements 7 und einem
Strommeßelement 5, in Fig. 1 gebildet durch einen ohmschen Widerstand. Das erste
Schalterelement 7 wird bevorzugt durch einen selbstsperrenden N-Kanal-FET
gebildet. Die Reihenschaltung aus Induktivität, Schalterelement 7 und
Strommeßelement 5 wird mit einer Eingangsspannung Uin beaufschlagt. An diese
Eingangsspannung Uin ist auch eine Regelschaltung 1 angeschlossen, die an einem
Steuersignalausgang 11 ein Steuersignal zum impulsförmigen Steuern des ersten
Schalterelements 7 an dessen Steuereingang 12 abgibt. Dieser Steuereingang 12 wird
in Fig. 1 durch den Gate-Anschluß des FET gebildet.
Die Regelschaltung 1 weist weiterhin einen Strommeßeingang 13 auf, der mit einem
Verbindungspunkt 14 zwischen dem ersten Schalterelement 7 und dem
Strommeßelement 5 verbunden ist. Diesem Strommeßeingang 13 wird vom
Verbindungspunkt 14 ein vom Strommeßelement 5 abgeleitetes Meßsignal zugeführt,
nach dessen Maßgabe das Steuersignal in der Regelschaltung 1 gebildet wird.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Meßsignal um eine durch den Strom in der
Reihenschaltung aus Induktivität, erstem Schalterelement 7 und Strommeßelement 5
an diesem Strommeßelement 5 auftretende Spannung.
In Fig. 1 sind weiterhin zwei Kapazitäten 9 und 10 gestrichelt eingezeichnet. Bei der
Kapazität 9 handelt es sich um die parasitäre Gate-Source-Kapazität des ersten
Schalterelements 7, die Kapazität 10 stellt die primärseitige Streukapazität des
Transformators 8 dar. Weitere parasitäre Elemente, die in Fig. 1 nicht dargestellt
sind, können beispielsweise durch Streuinduktivitäten des Transformators 8 gebildet
werden. Diese parasitären Elemente verursachen - gegebenenfalls zusammen mit
weiteren parasitären Einflüssen durch die räumliche Anordnung der
Stromversorgungsanordnung - speziell bei kleinen Einschaltzeiten des ersten
Schalterelements 7 ein instabiles Verhalten. Bei kleinem Tastverhältnis des
Steuersignals, d. h. bei sehr kleinem Verhältnis der Zeitdauern, in denen durch das
Steuersignal das erste Schalterelement 7 in seinen leitenden Zustand überführt ist,
gegenüber den Zeitintervallen, in denen das erste Schalterelement 7 gesperrt ist,
erweisen sich die Zeitintervalle, in denen das erste Schalterelement 7 leitend ist, als
nicht mehr stabil, was bis zum Ausfall einzelner derartiger Zeitintervalle führt.
Diese Störungen werden als lückender Betrieb bezeichnet.
Zur Vermeidung dieses lückenden Betriebs weist die Stromversorgungsanordnung
gemäß Fig. 1 entsprechend der Erfindung eine Steuerstufe 2 auf, die eingangsseitig
mit dem Steuersignalausgang der Regelschaltung 1 verbunden ist und aus dem ihr
hier zugeführten Steuersignal ein Unterbrechungssignal zu Beginn eines jeden
Zeitintervalls ableitet, in dem das erste Schalterelement 7 in seinen leitenden
Zustand gesteuert wird. Dieses Unterbrechungssignal wird an einem
Unterbrechungssignalausgang 15 von der Steuerstufe 2 abgegeben. An diesen
Unterbrechungssignalausgang 15 ist ein Unterbrechungselement angeschlossen,
welches derart mit dem Strommeßelement 5 und dem Strommeßeingang 13
gekoppelt ist, daß beim Auftreten des Unterbrechungssignals am
Unterbrechungssignalausgang 15 die Zufuhr des Meßsignals von dem
Strommeßelement 5 zur Regelschaltung 1 unterbrochen wird. Dafür sind in Fig. 1
zwei Ausführungsformen schematisch dargestellt. In der ersten Ausführungsform ist
lediglich ein Unterbrechungselement 3 vorgesehen welches zwischen dem
Verbindungspunkt 14 und dem Strommeßeingang 13 in die Leitung für die Zufuhr
des Meßsignals zur Regelschaltung 1 eingefügt ist. Das Unterbrechungselement 3 ist
bevorzugt durch ein zweites Schalterelement gebildet, durch welches die Leitung für
das Meßsignal während des Auftretens des Unterbrechungssignals aufgetrennt wird.
In einer zweiten Ausführungsform umfaßt die getaktete Stromversorgungsanordnung
nach Fig. 1 anstelle des Unterbrechungselements 3 ein gestrichelt gezeichnetes
Unterbrechungselement 4, welches das Strommeßelement 5 überbrückt. Auch das
Unterbrechungselement 4 ist bevorzugt als zweites Schalterelement ausgebildet.
Durch dieses Schalterelement wird während des Auftretens des
Unterbrechungssignals das Strommeßelement 5 kurzgeschlossen und auch so eine
Zufuhr eines Meßsignals zum Strommeßeingang 13 unterbrochen.
Die Steuerung der Unterbrechungselemente 3 bzw. 4 erfolgt durch
Steuerverbindungen zwischen diesen Unterbrechungselementen 3 bzw. 4 und dem
Unterbrechungssignalausgang 15 - im Fall des Unterbrechungselements 4 als
gestrichelte, im Fall des Unterbrechungselements 3 als ausgezogene Linie
symbolisiert.
Mit dem Bezugszeichen P am Ausgang der Sekundärwicklung des Transformators 8
ist angedeutet, daß dort die von der getakteten Stromversorgung an eine
anzuschließende Last zu liefernde elektrische Leistung abgebbar ist.
Fig. 2 zeigt eine etwas detailliertere Darstellung der ersten Ausführungsform des
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 mit dem
Unterbrechungselement 3 in der Verbindung zwischen dem Strommeßeingang 13
und dem Verbindungspunkt 14. Mit Fig. 1 übereinstimmende Elemente sind wieder
mit denselben Bezugszeichen dargestellt; zu ihrer Beschreibung wird auf Fig. 1
Bezug genommen.
Die Steuerstufe 2 umfaßt gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ein
differenzierendes Element 6. Dieses umfaßt eine Längsimpedanz mit kapazitivem
Impedanzwert. Im einfachsten, in Fig. 2 dargestellten Fall ist das differenzierende
Element 6 eine Längskapazität zwischen dem Steuersignalausgang 11 und dem
Unterbrechungssignalausgang 15. Durch diese Längskapazität 6 wird an jeder
Anfangsflanke des Steuersignals zu Beginn eines Zeitintervalls, in dem das erste
Schalterelement 7 in seinen leitenden Zustand überführt wird, ein kurzes,
impulsförmiges Signal als Unterbrechungssignal erzeugt und am
Unterbrechungssignalausgang 15 zur Verfügung gestellt. Von dort gelangt es auf den
Gate-Anschluß eines selbstleitenden P-Kanal-FET 16, der vom dritten
Unterbrechungselement 3 umfaßt ist und das zweite Schalterelement bildet. Das
zweite Schalterelement 16 ist ferner mit zwei Widerständen 17, 18 in der Weise
verbunden, daß der erste Widerstand 17 zwischen dem Unterbrechungssignal
ausgang 15 und dem Verbindungspunkt 14 angeordnet ist und der zweite Widerstand
in Reihe mit dem Hauptstrompfad des zweiten Schalterelements 16 zwischen diesem
und dem Strommeßeingang 13 eingefügt ist.
Zusammen mit den Elementen des Unterbrechungselements 3 löst die Steuerstufe 2
im Anfang des Zeitintervalls, in welchem das erste Schalterelement 7 in seinen
leitenden Zustand überführt ist, eine im Verhältnis zur Dauer dieses Zeitintervalls
sehr kurze Sperrung des zweiten Schalterelements 16 aus. In der übrigen Zeit
sowohl im leitenden als auch im gesperrten Zustand des ersten Schalterelements 7 ist
das zweite Schalterelement 16 leitend, so daß das Meßsignal in dieser übrigen Zeit
ungehindert dem Strommeßeingang 13 zugeleitet werden kann. Die Zeitdauer,
während der das zweite Schalterelement 16 gesperrt ist, wird derart bemessen, daß
aus dem Meßsignal der durch den Einschaltstromstoß des ersten Schalterelements 7
bedingte Verlauf ausgeblendet und somit dem Strommeßeingang 13 ein idealisierter
Meßsignalverlauf zugeführt wird. Dies ist in Fig. 3 dargestellt, wo der Verlauf des
Meßsignals am Strommeßeingang 13, mit UM bezeichnet, über der Zeit t
aufgetragen ist. Der mit Voll-Linie dargestellte Verlauf a des Meßsignals UM ist mit
einer getakteten Stromversorgung ohne die erfindungsgemäße Ausbildung
aufgezeichnet. Dieser Verlauf a des Meßsignals UM zeigt zu Beginn des
Zeitintervalls, in dem das erste Schalterelement 7 leitend ist, eine stark ausgebildete
Einschaltstromspitze, die in Form einer gedämpften Schwingung abklingt und
schließlich in einen rampenförmigen Verlauf gemaß dem Stromanstieg in der
Primärwicklung des Transformators 8 überleitet. Demgegenüber ist mit der
gestrichelten Linie b in Fig. 3 der Verlauf des Meßsignals UM beim Einsatz der
Erfindung wiedergegeben. Der Verlauf b des Meßsignals UM ist ersichtlich sehr gut
an den idealisierten Verlauf angenähert; Störeinflüsse durch den Einschaltstromstoß
sind ausgeschlossen. Mit einem solchen Meßsignal UM ist ein stabiler Betrieb der
Regelschaltung 1 auch für den Fall kleiner Lasten, d. h. für den Fall einer geringen
Leistungsabgabe P am Ausgang der Sekundärwicklung des Transformators 8,
gewährleistet. Somit ist auch bei sehr kurzen Einschaltdauern des ersten
Schalterelements 7 ein nicht lückender Betrieb gesichert.
Auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird das Strommeßelement 5 durch einen
ohmschen Widerstand gebildet, angedeutet durch den Buchstaben R. Parallel zum
Strommeßeingang 13 ist in Fig. 2 ein Entstörkondensator 19 angeordnet. Dieser
Entstörkondensator dient lediglich der Unterdrückung hochfrequenter Störungen im
Meßsignal und muß einen so geringen Kapazitätswert aufweisen, daß im übrigen der
zeitliche Verlauf des Meßsignals UM nicht verändert wird. Insbesondere darf der
Kapazitätswert des Entstörkondensators 19 nicht so groß sein, daß dadurch eine
Verformung des rampenförmigen Verlaufs des Meßsignals UM oder gar eine
Spitzenwertspeicherung oder dergleichen erfolgt.
Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten, getakteten Stromversorgungsanordnung ist
ein störungsfreier, d. h. nicht lückender Betrieb auch bei extremer Lastkonstellation
möglich. Beispielsweise können Lasten störungsfrei betrieben werden, deren
minimale und maximale Leistungsaufnahme ein Verhältnis von 1 : 20 aufweisen, und
es kann in einem Spannungsbereich mit einem Verhältnis zwischen minimaler und
maximaler Spannung von 1 : 5 gearbeitet werden.
Claims (7)
1. Getaktete Stromversorgungsanordnung mit einer mit einer Eingangsspannung
beaufschlagbaren Reihenschaltung wenigstens einer Induktivität, eines
Hauptstrompfades eines (ersten) Schalterelements und eines Strommeßelements
sowie mit einer Regelschaltung zum impulsförmigen Steuern des (ersten)
Schalterelements abwechselnd in einen leitenden und einen sperrenden Zustand
durch ein Steuersignal, das nach Maßgabe eines vom Strommeßelement abgeleiteten
Meßsignals von der Regelschaltung gebildet ist,
gekennzeichnet durch eine Steuerstufe zum Ableiten eines Unterbrechungssignals
vorbestimmter Zeitdauer aus dem Steuersignal zu Beginn eines jeden Zeitintervalls,
in dem das (erste) Schalterelement in seinen leitenden Zustand gesteuert ist, sowie
durch ein Unterbrechungselement, welches mit der Steuerstufe und dem
Strommeßelement gekoppelt ist derart, daß durch das Unterbrechungselement beim
Auftreten des Unterbrechungssignals die Zufuhr des Meßsignals zur Regelschaltung
unterbrochen wird.
2. Getaktete Stromversorgung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe ein differenzierendes Element umfaßt.
3. Getaktete Stromversorgung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das differenzierende Element eine Längsimpedanz mit
kapazitivem Impedanzwert umfaßt.
4. Getaktete Stromversorgung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrechungselement durch ein zweites
Schalterelement gebildet ist.
5. Getaktete Stromversorgung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schalterelement in eine Verbindung für das
Meßsignal zwischen dem Strommeßelement und der Regelschaltung eingefügt ist
zum Trennen dieser Verbindung beim Auftreten des Unterbrechungssignals.
6. Getaktete Stromversorgung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schalterelement zum Kurzschließen des
Strommeßelements parallel zu diesem angeordnet ist.
7. Gerät der elektrischen Nachrichtenübertragungstechnik,
gekennzeichnet durch eine getaktete Stromversorgung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19730220A DE19730220A1 (de) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Getaktete Stromversorgungsanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19730220A DE19730220A1 (de) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Getaktete Stromversorgungsanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19730220A1 true DE19730220A1 (de) | 1999-01-21 |
Family
ID=7835717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19730220A Withdrawn DE19730220A1 (de) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Getaktete Stromversorgungsanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19730220A1 (de) |
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