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DE19830758B4 - Schaltnetzteil - Google Patents

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DE19830758B4
DE19830758B4 DE19830758A DE19830758A DE19830758B4 DE 19830758 B4 DE19830758 B4 DE 19830758B4 DE 19830758 A DE19830758 A DE 19830758A DE 19830758 A DE19830758 A DE 19830758A DE 19830758 B4 DE19830758 B4 DE 19830758B4
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DE
Germany
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voltage
control part
power supply
power transistor
winding
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Hwan Ho Seong
Keun Eui Hong
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Fairchild Korea Semiconductor Ltd
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Fairchild Korea Semiconductor Ltd
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Abstract

Schaltnetzteil mit
– einem Transformator (321) mit einer primärseitigen Eingangswicklung (323), deren eines Ende mit einer Eingangsspannung (Vi) beaufschlagbar ist, wenigstens einer sekundärseitigen Wicklung (327, 328) sowie einer primärseitigen Rückkopplungswicklung (325), deren eines Ende geerdet ist und in die Energie von einer sekundärseitigen Wicklung rückgekoppelt wird,
– einem mit einer ersten und einer zweiten Elektrode zwischen Masse und das andere Ende der Eingangswicklung (323) eingeschleiften Leistungstransistor (381),
– Gleichrichtermitteln (331, 332), deren Eingangsanschlüsse mit einem Ende der wenigstens einen Sekundärwicklung (327, 328) verbunden sind, um die von letzterer erzeugte Spannung in eine Gleichspannung gleichzurichten,
– Filtermitteln (341, 342), die zwischen die Ausgänge der Gleichrichtermittel und Masse eingeschleift sind, um die von den Gleichrichtermitteln abgegebene Gleichspannung zu filtern und sie als eine Ausgangsspannung (Vo) abzugeben,
– einem Rückkopplungsteil (351), der an einen Ausgang der Filtermittel angeschlossen ist, um einen Teil der Ausgangsspannung (Vo) rückzukoppeln,...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltnetzteil zur Gleichstromversorgung.
  • Stromversorgungen finden in allen elektrizitätsnutzenden Systemen Verwendung und sollten elektrische Leistung stabil bereitstellen. Wenn die von der Stromversorgung gelieferte Leistung instabil ist, kann es zu Fehlfunktionen des von dieser Leistung gespeisten Systems kommen. Die stabile Leistungsbereitstellung ist daher eine wesentliche Bedingung an die Stromversorgung. In Schaltnetzteilen werden Schaltmittel eingesetzt, um eine stabile Leistungsversorgung zu bewirken.
  • 1 zeigt in einem Schaltbild ein herkömmliches Schaltnetzteil 101. Wie aus 1 ersichtlich, beinhaltet dieses herkömmliche Schaltnetzteil 101 eine Stromquelle 191, einen Eingangssteuerteil 111, einen Transformator 121, eine erste und eine zweite Diode 131, 132, einen ersten und einen zweiten Kondensator 141, 142, einen ersten und einen zweiten Dämpfungsschaltkreis 151, 152, einen Rückkopplungssignalerzeugungsteil 161, einen Rückkopplungssignalempfangsteil 171 und einen integrierten Leistungsschalter-Schaltkreis 181. Der integrierte Leistungsschalter-Schaltkreis 181 besteht aus einem Komparator 183, einem Steuerteil 185 und einem Leistungstransistor 187. Der Transformator 121 beinhaltet eine Eingangswicklung 123 und eine Rückkopplungswicklung 125 auf der Primärseite sowie eine erste Wicklung 127 und eine zweite Wicklung 128 auf der Sekundärseite.
  • An die Eingangswicklung 123 des Transformators 121 wird über den Eingangssteuerteil 111 eine Eingangsspannung Vi angelegt. Wenn der Leistungsschalter leitend geschaltet wird, fließt über die Eingangswicklung 123 Strom zum Leistungstransistor 187. Dann werden die erste Diode 131 und die zweite Diode 132 leitend geschaltet. Wenn die erste und zweite Diode 131, 132 leitend geschaltet sind, wird die in der ersten und zweiten Wicklung 127, 128 generierte Spannung durch die erste und zweite Diode 131, 132 gleichgerichtet, durch den ersten und zweiten Kondensator 141, 142 gefiltert und als Ausgangsspannung Vo des Schaltnetzteils 101 abgegeben.
  • Die Ausgangsspannung Vo wird über den Rückkopplungssignalerzeugungsteil 161 zum Rückkopplungssignalempfangsteil 171 rückgekoppelt. Der Rückkopplungssignalerzeugungsteil 161 wandelt die Ausgangsspannung Vo in ein optisches Signal um und sendet dieses. Der Rückkopplungssignalempfangsteil 171 empfängt das vom Rückkopplungssignalerzeugungsteil 161 gesendete optische Signal, wandelt es in ein elektrisches Signal um und leitet es zum integrierten Leistungsschalter-Schaltkreis 181 weiter.
  • Der integrierte Leistungsschalter-Schaltkreis 181 besteht, wie gesagt, aus dem Komparator 183, dem Steuerteil 185 und dem Leistungstransistor 187. Als Leistungstransistor 187 wird ein NMOS-Transistor eingesetzt. Wenn die Ausgangsspannung Vo höher als die vom Leistungstransistor 187 rückgekoppelte Spannung ist, wird der Leistungstransistor 187 sperrend geschaltet. Wenn der Leistungstransistor 187 sperrend geschaltet wird, verringert sich die Ausgangsspannung Vo. Wenn die Ausgangsspannung Vo kleiner als die vom Leistungstransistor 187 rückgekoppelte Spannung ist, wird der Leistungstransistor 187 leitend geschaltet, und die Ausgangsspannung steigt an.
  • An einen invertierenden Eingang (-) des Komparators 183 ist eine Referenzspannung Vr von 6,2V angelegt. An einen nicht-invertierenden Eingang ist eine Synchronspannung Vsync angelegt, welche die Summe aus einem von außen eingegebenen Synchronsignal ϕsync und einer vom Steuerteil 185 abgegebenen Steuerspannung Vp darstellt. Wenn die Synchronspannung Vsync höher als die Referenzspannung Vr ist, ist der Leistungstransistor 187 leitend geschaltet. Wenn andererseits die Synchronspannung Vsync kleiner als die Referenzspannung Vr ist, ist der Leistungstransistor 187 sperrend geschaltet. Der Signalverlauf der Synchronspannung Vsync ist in 2 dargestellt.
  • 2 veranschaulicht die Signalverläufe von Signalen, welche in den integrierten Leistungsschalter-Schaltkreis 181 von 1 eingegeben und von diesem abgegeben werden. Wie aus 2 erkennbar, ist der Leistungstransistor 187 sperrend geschaltet, wenn eine zwischen den beiden Enden der Rückkopplungswicklung 125 erzeugte Rückkopplungswicklungsspannung Ve positiv ist. Wenn die Rückkopplungswicklungsspannung Ve negativ ist, ist der Leistungstransistor 187 leitend geschaltet. Wenn die Synchronspannung Vsync höher ist als die Referenzspannung Vr gleich nachdem der Leistungstransistor 187 sperrend geschaltet wird, wird in der ersten und zweiten Diode 131, 132 eine Überspannung 201 von etwa 500V erzeugt. Wenn die Überspannung 201 erzeugt wird, kann es zur Schädigung der ersten und zweiten Diode 131, 132 kommen, so daß sie ihre Gleichrichterfunktion verlieren.
  • Die Erzeugung der Überspannung 201 hat folgenden Grund. Wenn der Pegel der Synchronspannung Vsync denjenigen der Referenzspannung Vr übersteigt, wird der Leistungstransistor 187 leitend geschaltet. Wenn der Leistungstransistor 187 dann sperrend geschaltet wird, wird in der ersten und zweiten Wicklung 127, 128 eine Spannung erzeugt. Dementsprechend werden die erste und zweite Diode 131, 132 leitend. Wenn die erste und zweite Diode 131, 132 leitend werden, verringert sich der in der ersten und zweiten Wicklung 127, 128 erzeugte Strom stetig, der durch die erste und zweite Diode 131, 132 fließt. Wenn der Leistungstransistor 187 leitend und dann sperrend geschaltet wird, bevor sich der durch die erste und zweite Diode 131, 132 fließende Strom ausreichend verringert hat, wird in der ersten und zweiten Wicklung 127, 128 eine Spannung erzeugt. Dementsprechend wird die Überspannung 201 über der ersten und zweiten Diode 131, 132 generiert. Die Überspannung 201 kann die erste und zweite Diode 131, 132 ernsthaft schädigen.
  • Das herkömmliche Schaltnetzteil 101 verwendet zur Reduzierung der Überspannung 201 den ersten und zweiten Dämpfungsschaltkreis 151, 152. Der erste und der zweite Dämpfungsschaltkreis 151, 152 werden parallel zur ersten bzw. zweiten Diode 131, 132 geschaltet. Der erste und der zweite Dämpfungsschaltkreis 151, 152 schützen die erste und zweite Diode 131, 132 durch Absorbieren der Überspannung 201, wenn die Überspannung 201 über der ersten und zweiten Diode 131, 132 erzeugt wird.
  • Der erste Dämpfungsschaltkreis 151 besteht aus einer Diode 151a, einem Kondensator 151b und einem Widerstand 151c. Der erste Dämpfungsschaltkreis 151 und der zweite Dämpfungsschaltkreis 152 haben dieselbe Struktur. Der Herstellungsaufwand für das Schaltnetzteil 101 erhöht sich durch den ersten und den zweiten Dämpfungsschaltkreis 151, 152. Um den ersten und zweiten Dämpfungsschaltkreis 151, 152 entbehrlich zu machen, können die erste und zweite Diode 131, 132 durch Dioden ersetzt werden, die eine kurze Sperrverzögerungszeit besitzen. Dioden mit einer kurzen Sperrverzögerungszeit sind jedoch kostspielig, so daß diese Option auch nicht günstiger ist. Wenn die Erzeugung der Überspannung verhindert werden kann, werden der erste und zweite Dämpfungsschaltkreis 151, 152 und die Dioden mit kurzer Sperrverzögerungszeit nicht benötigt.
  • In der Patentschrift US 4.885.673 A sowie in dem Datenblatt „Advance Information, Mixed Frequency Mode GreenLineTM PWM Controller: Fixed Frequency, Variable Frequency, Standby Mode" über den Baustein mit der Modellbezeichnung MC44603 von Motorola, Inc. 1996 sind ähnliche Schaltnetzteile offenbart, bei denen zur Leistungsregulierung eine Demagnetisierungsüberwachung an einer Hilfs- bzw. Rückkopplungswicklung durchgeführt wird.
  • In dem genannten MC44603-Baustein vergleicht hierfür ein Komparator die Hilfswicklungsspannung mit einer Referenzspannung, wobei eine Diode die positiven Spannungen klemmt, während ein aktives Klemmsystem die negativen Spannungen auf einen geeigneten Grenzwert begrenzt, der das Anschalten einer Substratdiode verhindert. Mittels eines Zwischenspeichersystems wird der Ausgangspegel der Demagnetisierungsdetektion auf niedrigen Pegel gesetzt, sobald eine Spannung niedriger als die Referenzspannung detektiert wird, und erst dann wird ein Einschalten eines Leistungstransistors durch ein Synchronisiersignal freigegeben.
  • Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Schaltnetzteils zugrunde, bei dem der oben erläuterten Überspannungserzeugung in einer neuartigen, vorteilhaften Weise entgegenwirkt wird.
  • Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Schaltnetzteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Eine vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsform der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte, herkömmliche Ausführungsbeispiel sind in den Zeichnungen dargestellt, in denen zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Schaltnetzteils,
  • 2 Signalverläufe von Eingangs- und Ausgangssignalen des Schaltnetzteils von 1,
  • 3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Schaltnetzteils,
  • 4 ein Schaltbild eines Eingangssteuerteils des Schaltnetzteils von 1,
  • 5 ein Schaltbild eines Rückkopplungsteils des Schaltnetzteils von 3,
  • 6 ein Blockschaltbild eines Leistungstransistorsteuerteils des Schaltnetzteils von 3,
  • 7 ein Schaltbild eines Synchronsignalsteuerteils des Schaltnetzteils von 3,
  • 8A und 8B Signalverläufe von Spannungen in einem diskontinuierlichen und einem kontinuierlichen Stromflußmodus im Synchronsignalsteuerteil von 7,
  • 9 ein Schaltbild einer Stromversorgung des Schaltnetzteils von 3,
  • 10 Signalverläufe von Eingangs- und Ausgangssignalen eines Leistungstransistors und des Leistungstransistorsteuerteils des Schaltnetzteils von 3.
  • 3 zeigt im Blockschaltbild ein erfindungsgemäßes Schaltnetzteil 301 mit einem Transformator 321, einem Eingangssteuerteil 311, einem Leistungstransistor 381, einem ersten und zweiten Gleichrichter 331, 332, einem ersten und zweiten Filter 341, 342, einem Rückkopplungsteil 351, einem Leistungstransistorsteuerteil 361, einer Stromversorgung 391 und einem Synchronsignalsteuerteil 371.
  • Die Primärwicklungen des Transformators 321 beinhalten eine Eingangswicklung 323, an deren eines Ende eine Eingangsspannung Vi angelegt wird, und eine Rückkopplungswicklung 325, in die Energie von Sekundärwicklungen rückgekoppelt wird. Die Sekundärwicklungen des Transformators 321 beinhalten eine erste und eine zweite Wicklung 327, 328, von denen jeweils ein Ende geerdet ist. Im Transformator 321 wird die Energie nach einer Rückflußmethode in der Eingangswicklung 323 akkumuliert, wenn der Leistungstransistor 381 leitend geschaltet ist, und die in der Eingangswicklung 323 akkumulierte Energie wird, wenn der Leistungstransistor 381 sperrend geschaltet wird, zur ersten Wicklung 327, zur zweiten Wicklung 328 und zur Rückkopplungswicklung 325 übertragen.
  • Im Leistungstransistor 381 sind eine erste Elektrode, d.h. eine Drain-Elektrode, und eine zweite Elektrode, d.h. eine Source-Elektrode, zwischen Masse und das masseabgewandte Ende der Eingangswicklung 323 eingeschleift. Die Steuerelektrode des Leistungstransistors 381, d.h. eine Gate-Elektrode, ist an den Ausgang des Leistungstransistorsteuerteils 361 angeschlossen. Der Leistungstransistor 381 wird leitend geschaltet, wenn die Spannung des durch den Leistungstransistorsteuerteil 361 erzeugten Signals einen hohen Pegel erreicht. Der Leistungstransistor 381 wird sperrend geschaltet, wenn die Spannung des Ausgangssignals des Leistungstransistorsteuerteils 361 auf niedrigem Pegel liegt.
  • Die Eingangsspannung Vi wird an den Eingang des Eingangssteuerteils 311 angelegt, und dessen Ausgangsanschluß ist mit der Eingangswicklung 323 des Transformators 321 verbunden. Der Eingangssteuerteil 311 schützt den Leistungstransistor 381, indem er die in der Eingangswicklung 323 des Transformators 321 generierte Überspannung absorbiert.
  • Der erste Gleichrichter 331 besteht aus einer Diode, die eine an das nicht-geerdete Ende der ersten Wicklung 327 des Transformators 321 angeschlossene Anode und eine an den positiven Anschluß des ersten Filters 341 angeschlossene Kathode aufweist. Der erste Gleichrichter 331 dient zur Gleichrichtung des von der ersten Wicklung 327 des Transformators 321 abge gebenen Wechselstroms in einen Gleichstrom, den er dem ersten Filter 341 zuführt.
  • Das erste Filter 341 besteht aus einem Elektrolytkondensator mit einem positiven Anschluß (+), der mit dem Ausgang des ersten Gleichrichters (331) verbunden ist, und einem negativen Anschluß (-), der mit Masse verbunden ist. Das erste Filter (341) filtert die durch den ersten Gleichrichter (331) gleichgerichtete Gleichspannung. Die gefilterte Gleichspannung wird als Ausgangsspannung Vo des Schaltnetztteils 301 abgegeben.
  • Der zweite Gleichrichter 332 besteht aus einer Diode mit einer an das nicht-geerdete Ende der zweiten Wicklung 328 des Transformators 321 angeschlossenen Anode und einer mit dem positiven Anschluß des zweiten Filters 342 verbundenen Kathode. Der zweite Gleichrichter 332 dient zur Gleichrichtung des von der zweiten Wicklung 328 des Transformators 321 abgegebenen Wechselstroms in einen Gleichstrom, den er dem zweiten Filter 342 zuführt.
  • Das zweite Filter 342 besteht aus einem Kondensator mit einem positiven Anschluß (+), der mit dem Ausgang des zweiten Gleichrichters (332) verbunden ist, und einem negativen Anschluß (-), der mit Masse verbunden ist. Das zweite Filter (342) filtert die vom zweiten Gleichrichter 332 abgegebene Gleichspannung. Die gefilterte Gleichspannung wird als Ausgangsspannung Vo des Schaltnetzteils 301 abgegeben.
  • Der Rückkopplungsteil 351 ist zwischen den Ausgang des zweiten Filters 342 und den Leistungstransistorsteuerteil 361 eingeschleift. Der Rückkopplungsteil 351 koppelt die Ausgangsspannung Vo zum Leistungstransistorsteuerteil 361 zurück.
  • Die Eingänge des Leistungstransistorsteuerteils 361 sind mit dem Ausgang des Rückkopplungsteils 351 bzw. dem Ausgang des Synchronsignalsteuerteils 371 verbunden. Ein Ausgang ist mit der Steuerelektrode des Leistungstransistors 381 verbunden. Der Leistungstransistorsteuerteil 361 steuert den Leistungstransistor 381 in Abhängigkeit von einem vom Rückkopplungsteil 351 abgegebenen Signal, einem von außen angelegten Synchronsignal ϕsync und einer Synchronsteuerspannung Vt, die vom Synchronsignalsteuerteil 371 angelegt wird. Durch Addieren des Synchronsignals ϕsync zur Synchronsteuerspannung Vt wird eine Synchronspannung Vsync generiert.
  • Der Synchronsignalsteuerteil 371 ist zwischen das nicht-geerdete Ende der Rückkopplungswicklung 325 und den Leistungstransistorsteuerteil 361 eingeschleift. Der Synchronsignalsteuerteil 371 bewirkt in einem Anfangsstadium, in welchem begonnen wird, das Synchronsignal ϕsync in Abhängigkeit von der Rückkopplungswicklungsspannung Ve anzulegen, die von der Rückkopplungswicklung 325 erzeugt wird, ein Leitendschalten des Leistungstransistors 381 frühestens kurz vor und spätestens kurz nachdem der zuvor sperrend geschaltete Leistungstransistor 381 eine Leitendschaltungsanforderung durch die Rückkopplungswicklungsspannung Ve erhält.
  • Die Stromversorgung 391 ist zwischen die Rückkopplungswicklung 325 und den Stromversorgungsanschluß des Leistungstransistorsteuerteils 361 eingeschleift. Die Stromversorgung 391 führt dem Leistungstransistorsteuerteil 361 eine Versorgungsspannung Vcc in Abhängigkeit von der Rückkopplungswicklungsspannung Ve zu.
  • 4 zeigt ein Schaltbild einer Realisierung des Eingangssteuerteils 311 von 3. Der Eingangssteuerteil 311 von 4 besteht aus einem Widerstand 411, einem Kondensator 403 und einer Diode 405. Ein Ende des Widerstands 401 und ein Ende des Kondensators 403 sind mit einem Ende N1 der Eingangswicklung 323 verbunden. Die beiden anderen Enden des Widerstands 401 und des Kondensators 403 sind gemeinsam mit der Kathode der Diode 405 verbunden, während die Anode der Diode 405 mit dem anderen Ende N2 der Eingangswicklung 323 verbunden ist. Die Eingangsspannung Vi wird an das eine Ende des Widerstands 401 und des Kondensator 403 angelegt. Der Eingangssteuerteil 311 bildet einen Dämpfungsschaltkreis. Der Eingangssteuerteil 311 schützt den Leistungstransistor 381, indem er die von der Eingangswicklung 323 des Transformators 321 erzeugte Überspannung absorbiert.
  • 5 zeigt ein Schaltbild einer Realisierung des Rückkopplungsteils 351 von 3. Der Rückkopplungsteil 351 von 5 beinhaltet einen Rückkopplungssteuerteil 501 und einen Optokoppler 503.
  • Der Optokoppler 503 ist an den Ausgangsanschluß des Rückkopplungssteuerteils 501 angeschlossen. Der Optokoppler 503 besteht aus einer Photodiode 551 zur Wandlung eines elektrischen Signals in ein optisches Signal und einem Phototransistor 553 zur Wandlung eines optischen Signals in ein elektrisches Signal. Das vom Phototransistor 553 erzeugte elektrische Signal wird zum Leistungstransistorsteuerteil 361 gesendet.
  • Der Rückkopplungssteuerteil 501 überträgt etwas von der Ausgangsspannung Vo verlustfrei zum Optokoppler 503. Der Rückkopplungssteuerteil 501 beinhaltet einen ersten bis vierten Widerstand 511, 512, 513, 514, einen Kondensator 521 und eine Präzisionsspannungsreferenz 541. Der Kondensator 521 verbessert die Lastregulierung der Ausgangsspannung Vo durch ausreichendes Erhöhen der Niederfrequenz-Schleifenverstärkung. Der zweite Widerstand 512 kann zwecks Zuführung einer Vorspannung für die Präzisionsspannungsreferenz 541 den Stromfluß durch die Photodiode 551 bis fast auf null reduzieren.
  • 6 zeigt ein Blockschaltbild einer Realisierung des Leistungstransistorsteuerteils 361 von 3. Der Leistungstransistorsteuerteil 361 von 6 beinhaltet einen ersten und zweiten Komparator 601, 602, einen Oszillator 611, eine Zusatzstromversorgung 641, ein Flip-Flop 621 und einen Treiberteil 631.
  • In der Zusatzstromversorgung 641 ist ein Eingang an den Rückkopplungsteil 351 angeschlossen, während jeweilige Ausgänge mit dem ersten bzw. zweiten Komparator 601, 602 verbunden sind. Die Zusatzstromversorgung 641 führt dem ersten Komparator 601 eine vorgegebene Spannung, z.B. 5V, zu und steuert den zweiten Komparator 602 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Rückkopplungsteils 351. Die Zusatzstromversorgung 641 besteht aus einer ersten und zweiten Stromquelle 651, 652, einer ersten bis dritten Diode 661, 662, 663, einem ersten bis dritten Widerstand 671, 672, 673 und einem Kondensator 681.
  • Ein Ende des Kondensators 681 ist geerdet. Das andere Ende des Kondensators 681 ist an den Ausgang der ersten Stromquelle 651 angeschlossen. Der Kondensator 681 filtert Rauschen, das im Eingangssignal des Rückkopplungsteils 351 enthalten ist.
  • Die Kathode der ersten Diode 661 ist mit dem Ausgang der ersten Stromquelle 651 verbunden. Die Anode der ersten Diode 661 ist mit dem Ausgang der zweiten Stromquelle 652 verbunden. Wenn die an die Anode der ersten Diode 661 angelegte Spannung höher als diejenige Spannung ist, die durch Addieren des Spannungsabfalls über der ersten Diode 661 und der an die Kathode der ersten Diode 661 angelegten Spannung erhalten wird, wird die erste Diode 661 leitend. Dementsprechend fließt Strom von der Anode der ersten Diode 661 zur Kathode der ersten Diode 661.
  • Die Anode und die Kathode der zweiten Diode 662 sind mit dem Ausgang der zweiten Stromquelle 652 bzw. dem nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 verbunden. Ein Ende des ersten Widerstands 671 ist mit der Kathode der zweiten Diode 652 verbunden. An das andere Ende des ersten Widerstands 671 wird eine Versorgungsspannung Vcc ange legt. An den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 wird über den ersten Widerstand 671 eine vorgegebene Spannung angelegt.
  • Die Anode der dritten Diode 663 ist mit dem Ausgang der zweiten Stromquelle 652 verbunden. Ein Ende des zweiten Widerstands 672 ist mit der Kathode der dritten Diode 663 verbunden. Der dritte Widerstand 673 ist zwischen das andere Ende des zweiten Widerstands 672 und Masse eingeschleift. Gleichzeitig ist das andere Ende des zweiten Widerstands 672 mit dem nicht-invertierenden Eingang (+) des zweiten Komparators 602 verbunden. Wenn die an die Anode der ersten Diode 661 angelegte Spannung niedriger als diejenige Spannung ist, die durch Addieren des Spannungsabfalls über der ersten Diode 661 und der an die Kathode der ersten Diode 661 angelegten Spannung erhalten wird, wird die dritte Diode 663 leitend. Dementsprechend wird die Spannung an den zweiten Widerstand 672 und den dritten Widerstand 673 angelegt. Die Spannung wird durch den zweiten Widerstand 672 und den dritten Widerstand 673 geteilt und dergestalt an den nicht-invertierenden Eingang (+) des zweiten Komparators 602 angelegt.
  • Die Synchronspannung Vsync und die von der Zusatzstromversorgung 641 erzeugte Spannung werden an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 angelegt. An den invertierenden Eingang (-) des ersten Komparators 601 wird eine vorgegebene Referenzspannung Vr angelegt, z.B. 6,2V. Der erste Komparator 601 vergleicht die an den nicht-invertierenden Eingang (+) angelegte Spannung mit der an den invertierenden Eingang (-) angelegten Spannung und erzeugt ein vom Ergebnis hiervon abhängiges Ausgangssignal. Speziell erzeugt der erste Komparator 601 ein Signal auf hohem Pegel, wenn die an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 angelegte Spannung höher als die an den invertierenden Eingang (-) des ersten Komparators 601 angelegte Spannung ist. Wenn hingegen die an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 angelegte Spannung niedriger als die an den invertierenden Eingang (-) des ersten Komparators 601 angelegte Spannung ist, erzeugt der erste Komparator 601 ein Signal auf einem niedrigen Pegel.
  • Der Eingang des Oszillators 611 ist an den Ausgang des ersten Komparators 601 angeschlossen. Der Oszillator 611 oszilliert mit einer Grundfrequenz, z.B. 20kHz, wenn die Synchronspannung Vsync nicht angelegt ist. Wenn das vom ersten Komparator 601 abgegebene Signal auf hohem Pegel liegt, steigt die Spannung am Ausgang des Oszillators 611 an, wodurch das Flip-Flop 621 gesetzt wird.
  • Das Ausgangssignal der Zusatzstromversorgung 641 liegt am nicht-invertierenden Eingang (+) des zweiten Komparators 602 an. An den invertierenden Eingang (-) des zweiten Komparators 602 wird eine vorgegebene Spannung angelegt. Um diese vorbestimmte Spannung an dem invertierenden Eingang (-) des zweiten Komparators 602 anzulegen, werden eine dritte Stromquelle 691 und ein vierter Widerstand 693 verwendet. An den Eingang der dritten Stromquelle 691 wird die Versorgungsspannung Vcc angelegt. Der vierte Widerstand 693 ist zwischen Masse und den Ausgang der dritten Stromquelle 691 eingeschleift. Die zweite Elektrode des Leistungstransistors 381 ist mit einem Knoten N5 verbunden, an den der vierte Widerstand 693 und die dritte Stromquelle 691 angeschlossen sind. Der von der dritten Stromquelle 691 abgegebene Strom und der vom Leistungstransistor 381 rückgekoppelte Strom fließen in den vierten Widerstand 693. Die im vierten Widerstand 693 erzeugte Spannung wird an den invertierenden Eingang (-) des zweiten Komparators 602 angelegt. Der zweite Komparator 602 vergleicht die am nicht-invertierenden Eingang (+) anliegende Spannung mit der am invertierenden Eingang (-) anliegenden Spannung und erzeugt ein vom Resultat hiervon abhängiges Ausgangssignal. Speziell erzeugt der zweite Komparator 602 ein Signal auf einem hohen Pegel, wenn die an den nicht-invertierenden Eingang (+) des zweiten Komparators 602 angelegte Spannung höher ist als die an den invertierenden Ein gang (-) des zweiten Komparators 602 angelegte Spannung. Hingegen erzeugt der zweite Komparator 602 ein Signal auf einem niedrigen Pegel, wenn die an den nicht-invertierenden Eingang (+) angelegte Spannung niedriger ist als die an den invertierenden Eingang (-) angelegte Spannung. Mit anderen Worten gibt der zweite Komparator 602 ein Signal auf einem hohen Pegel ab, wenn die Ausgangsspannung Vo höher als die vom Leistungstransistor 381 rückgekoppelte Spannung ist, während er ein Signal auf einem niedrigen Pegel abgibt, wenn die Ausgangsspannung Vo niedriger als die vom Leistungstransistor 381 rückgekoppelte Spannung ist.
  • Der Setzanschluß (S) des Flip-Flops 621 ist an den Ausgang des Oszillators 611 angeschlossen. Der Rücksetzanschluß (R) des Flip-Flops 621 ist an den Ausgang des zweiten Komparators 602 angeschlossen. Das Flip-Flop 621 ist ein Flip-Flop vom RS-Typ. Die Schaltlogik am Ausgang des RS-Flip-Flops ist in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
    Eingang Ausgang
    Rücksetzen (R) Setzen (S) Q
    0 0 vorigen Zustand behalten
    0 1 1
    1 0 0
    1 1 0
  • Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, ist das Signal am Ausgangsanschluß (Q) auf hohen Pegel aktiviert, wenn die Spannungen der am Setzanschluß (S) bzw. am Rücksetzanschluß (R) des RS-Flip-Flops eingegebenen Signale auf hohem bzw. niedrigem Logikpegel liegen. Wenn hingegen die Spannungen der am Setzanschluß (S) und am Rücksetzanschluß (R) eingegebenen Signale auf niedrigem bzw. hohem Logikpegel liegen, ist das Signal am Ausgangsanschluß (Q) auf niedrigen Logikpegel deaktiviert. Wenn die Spannungen der am Setzanschluß (S) und am Rücksetzanschluß (R) des RS-Flip-Flops eingegebenen Signale beide auf niedrigem Logikpegel liegen, behält das Signal am Ausgangsanschluß (Q) einen vorherigen Zustand bei. Wenn die Spannungen der am Setzanschluß (S) und am Rücksetzanschluß (R) eingegebenen Signale beide auf hohem Logikpegel liegen, nimmt die Spannung am Ausgangsanschluß Q einen niedrigen Logikpegel ein. Durch den Ausgangsanschluß Q des RS-Flip-Flops wird das Inverse des am Ausgangsanschluß Q abgegebenen Signals abgegeben. Wenn folglich das Signal am Ausgangsanschluß Q auf niedrigem Logikpegel liegt, liegt das Signal am Ausgangsanschluß Q auf hohem Logikpegel.
  • Wenn der Ausgang des Oszillators 611 auf hohem Pegel liegt, ist das Flip-Flop 621 gesetzt und gibt am Ausgangsanschluß Q ein Signal auf niedrigem Pegel ab. Wenn der Ausgang des zweiten Komparators 602 auf hohem Pegel liegt, behält das Flip-Flip 621 einen bisherigen Zustand bei. Wenn der Ausgang des Oszillators 611 und derjenige des zweiten Komparators 602 auf hohem Pegel liegen, liegt der Ausgang des Flip-Flps 621 auf hohem Pegel.
  • Im Treiberteil 631 ist der Eingang an den Ausgang des Flip-Flops 621 angeschlossen, und der Ausgang ist mit der Steuerelektrode des Leistungstransistors 381 verbunden. Der Treiberteil 631 schaltet im wesentlichen den Leistungstransistor 381 leitend, wobei er das Ausgangssignal des Flip-Flops 621 verstärkt, wenn es schwach ist, und an die Steuerelektrode des Leistungstransistors 381 anlegt.
  • Der Leistungstransistorsteuerteil 361 und der Leistungstransistor 381 können in einem integrierten Schaltkreis realisiert sein, wie z.B. den von Samsung Electronics Co., Ltd. hergestellten Typen KA2S0680 und KA2S0880.
  • 7 zeigt ein Schaltbild einer Realisierung des Synchronsignalsteuerteils 371 von 3. Der Synchronsignalsteuerteil 371 von 7 beinhaltet einen Widerstand 701 sowie einen ersten und zweiten Kondensator 703, 705. Ein Ende des Widerstands 701 ist mit dem nicht-geerdeten Ende der Rückkopplungswicklung 325 verbunden. Der positive Anschluß (+) des ersten Kondensators 703, der ein Elektrolytkondensator sein kann, ist mit dem anderen Ende des Widerstands 701 verbunden, während sein negativer Anschluß (-) geerdet ist. Über dem ersten Kondensator (703) wird die Synchronsteuerspannung Vt generiert. Ein Ende des zweiten Kondensators 705 ist mit dem anderen Ende des Widerstands 701 verbunden, während das andere Ende des zweiten Kondensators 705 an den Leistungstransistorsteuerteil 361 angeschlossen ist. Der zweite Kondensator 705 stellt ein Hochpaßfilter dar, das eine in der Synchronspannung Vt enthaltene Gleichspannungskomponente blockiert und nur eine Wechselspannungskomponente durchläßt. Die Synchronsteuerspannung Vt wird mit dem Synchronsignal ϕsync an den Leistungstransistorsteuerteil 361 angelegt.
  • Die Rückkopplungswicklungsspannung Ve lädt den ersten Kondensator 703 über den Widerstand 701 auf. Die Synchronsteuerspannung Vt wird an dem Punkt erzeugt, an welchem der Widerstand 701 mit dem ersten und zweiten Kondensator 703, 705 verbunden ist. Die Synchronsteuerspannung Vt läßt sich durch folgende Gleichung 1 erhalten: Vt = Ve + (Vo – Ve)exp(t/RC),wobei Vo einen anfänglichen Spannungswert der Synchronsteuerspannung Vt darstellt. Wie aus Gleichung 1 ersichtlich, ist die Synchronsteuerspannung Vt durch die zum Widerstand 701 und zum ersten Kondensator 703 gehörige Zeitkonstante bestimmt. Dadurch ist es möglich, die Steigung der Synchronsteuerspannung Vt durch Einstellen der zum Widerstand 701 und zum ersten Kondensator 703 gehörigen Zeitkonstante zu steuern.
  • 8A und 8B zeigen Signalverläufe von Spannungen in einem diskontinuierlichen bzw. einem kontinuierlichen Modus des im Synchronsignalsteuerteil 371 von 7 fließenden Stroms. Speziell zeigt 8A, daß die Synchronsteuerspannung Vt bei positiver Rückkopplungswicklungsspannung Ve graduell anwächst, bei verschwindender Rückkopplungswicklungsspannung Ve in einem diskontinuierlichen Modus einen Maximalwert beibehält und bei negativer Rückkopplungswicklungsspannung Ve graduell abfällt. Hingegen ist aus 8B ersichtlich, daß im kontinuierlichen Modus die Synchronsteuerspannung Vt bei positiver Rückkopplungswicklungsspannung Ve graduell ansteigt und bei negativer Rückkopplungswicklungsspannung Ve graduell abfällt.
  • Das Synchronsignal ϕsync wird an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 des Leistungstransistorsteuerteils 361 zusammen mit der Synchronsteuerspannung Vt angelegt. Da an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 eine Spannung von 5V durch die Zusatzstromversorgung 641 angelegt wird, wird das Synchronsignal ϕsync mit Vt zu den 5V addiert und das resultierende Signal an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 angelegt. Der zweite Kondensator 705 des Synchronsignalsteuerteils 371 filtert die in der Synchronsteuerspannung Vt enthaltene Gleichspannungskomponente. Dies bedeutet, daß der zweite Kondensator 705 die in der Synchronsteuerspannung Vt enthaltenen subharmonischen Anteile entfernt.
  • 9 zeigt ein Schaltbild einer Realisierung der in 3 gezeigten Stromversorgung 391. Die Stromversorgung 391 von 9 beinhaltet einen Widerstand 901, eine Diode 903 und einen Kondensator 905. Ein Ende des Widerstands 901 ist mit dem nicht-geerdeten Ende der Rückkopplungswicklung 325 verbunden, so daß die Rückkopplungswicklungsspannung Ve zur Diode 903 übertragen wird. Die Diode 903 ist mit ihrer Anode mit dem anderen Ende des Widerstands 901 und mit ihrer Katho de mit dem Leistungstransistorsteuerteil 361 verbunden. Die Rückkopplungswicklungsspannung Ve wird durch die Diode 903 in eine Gleichspannung gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Gleichspannung wird durch den Kondensator 905 gefiltert und als Versorgungsspannung Vcc des Leistungstransistorsteuerteils 361 verwendet. Der Kondensator 905 ist ein Elektrolytkondensator, dessen positiver Anschluß (+) mit der Kathode der Diode 903 und dessen negativer Anschluß (-) mit Masse verbunden ist.
  • 10 zeigt Signalverläufe von Eingangs- und Ausgangssignalen des Leistungstransistors 381 und des Leistungstransistorsteuerteils 361 von 3. Wenn, wie aus 10 zu erkennen, die Rückkopplungswicklungsspannung Ve des Transformators 321 im kontinuierlichen Modus positiv ist, ist der Leistungstransistor 381 sperrend geschaltet. Wenn die Rückkopplungswicklungsspannung Ve des Transformators 321 negativ ist, wird der Leistungsschalter leitend geschaltet. Das Synchronsignal ϕsync erreicht den Wert Vr = 6,2V nur, wenn es mit der Synchronsteuerspannung Vt dann kombiniert wird, wenn letztere auf einem Spitzenwert liegt. Hingegen erreicht das Synchronsignal keine 6,2V, wenn es mit der Synchronsteuerspannung Vt dann kombiniert wird, wenn sich letztere nicht auf einem Spitzenwert befindet. Damit läßt sich nun die Erzeugung der unerwünschten Überspannung dadurch vermeiden, daß dafür gesorgt wird, daß die Synchronspannung Vsync den Wert von 6,2V direkt vor oder nach einer Leitendschaltungsanforderung des Leistungstransistors 381 durch die Rückkopplungswicklungsspannung Ve erreicht.
  • Die hierfür geeignete Betriebsweise des in 3 gezeigten Schaltnetzteils 301 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 10 erläutert. Wenn die Eingangsspannung Ve an die Eingangswicklung 323 in einem Zustand angelegt wird, in welchem der Leistungstransistor 381 leitend geschaltet ist, wird im Transformator 321 Energie akkumuliert. Wenn der Leistungstransistor 381 sperrend geschaltet wird, wird eine Spannung in der ersten und zweiten Wicklung 327, 328 und der Rückkopplungswicklung 325 erzeugt. Die in der Rückkopplungswicklung 325 erzeugte Spannung gelangt über den Widerstand 701 zum ersten Kondensator 703 des Synchronsignalsteuerteils 371. Die Sychronsteuerspannung Vt besitzt eine gleichmäßige Steigung, die von der Zeitkonstante des Widerstands 701 und des ersten Kondensators 703 des Synchronsignalsteuerteils 371 abhängt. Die Synchronsteuerspannung Vt wird an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 des Leistungstransistorsteuerteils 361 angelegt. Das Synchronsignal ϕsync wird von außen an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 des Leistungstransistorsteuerteils 361 angelegt. Dabei wird, wie in 4 dargestellt, ein Signal, in welchem das Synchronsignal ϕsync mit der Synchronsteuerspannung Vt kombiniert ist, an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 des Leistungstransistorsteuerteils 361 angelegt. Außerdem wird die 5V-Spannung von der Zusatzstromversorgung 391 des Leistungstransistorsteuerteils 361 an den nicht-invertierenden Eingang des ersten Komparators 601 des Leistungstransistorsteuerteils 361 angelegt. Somit wird eine Synchronspannung Vsync, in welcher die 5V-Spannung, die Synchronsteuerspannung Vt und das Synchronsignal ϕsync miteinander addiert sind, an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 des Leistungstransistorsteuerteils 361 angelegt. Wenn die durch Addition von 5V zur Synchronsteuerspannung Vt erhaltene Spannung als eine Steuerspannung Vc bezeichnet wird, überschreitet der Spitzenwert der Steuerspannung Vc nicht den Wert von 6,2V.
  • Indem das Synchronsignal ϕsync mit der Steuerspannung Vc dann kombiniert wird, wenn die Steuerspannung Vc nicht ihren Spitzenwert hat, erreicht die an den nicht-invertierenden Eingang (+) des ersten Komparators 601 des Leistungstransistorsteuerteils 361 angelegte Synchronspannung Vsync nicht den Wert von 6,2V. Die Synchronspannung Vsync erreicht 6,2V nur, wenn das Synchronsignal ϕsync mit der Steuerspannung Vc dann kombiniert wird, wenn die Steuerspannung Vc auf einem Spitzenwert liegt. Wenn die Synchronspannung Vsync 6,2V erreicht, gibt der erste Komparator 601 des Leistungstransistorsteuerteils 361 ein Signal auf hohem Pegel ab. Dementsprechend wird das Flip-Flop 621 des Leistungstransistorsteuerteils 361 gesetzt. Wenn das Flip-Flop 621 des Leistungstransistorsteuerteils 361 gesetzt wird, wird der Leistungstransistor 381 leitend geschaltet.
  • Die Steuerspannung Vc besitzt ihren Spitzenwert direkt bevor oder direkt nachdem der zuvor sperrend geschaltete Leistungstransistor 381 eine Leitendschaltungsanforderung durch die Rückkopplungswicklungsspannung Ve erhält. Da der in den ersten und zweiten Gleichrichtern 331, 332 fließende Strom bis zum Zeitpunkt direkt vor oder nach dem Leitendschalten des Leistungstransistors 381 ausreichend reduziert ist, wird die Überspannung in der ersten und zweiten Diode 331, 332 nicht erzeugt, obwohl der Leistungstransistor 381 durch die Synchronspannung Vsync leitend geschaltet wird.
  • Die Überspannung wird deshalb nicht in dem ersten und zweiten Gleichrichter 331, 332 erzeugt, weil die Synchronspannung Vt die an den invertierenden Eingang (-) des Leistungstransistorsteuerteils 361 angelegte Spannung direkt vor oder direkt nach einer Leitendschaltungsanforderung des zuvor sperrend geschalteten Leistungstransistors 381 durch die Rückkopplungswicklungsspannung Ve erreicht. Dementsprechend werden der erste und zweite Gleichrichter 331, 332 sicher geschützt. Herkömmliche Dämpfungsschaltkreise sind nicht notwendig, da die Überspannung im ersten und zweiten Gleichrichter 331, 332 nicht erzeugt wird. Der Synchronsignalsteuerteil 371 hat einen einfachen Aufbau, so daß insgesamt das Schaltnetzteil 301 kostengünstig herstellbar ist. Wie oben beschrieben, werden die Dämpfungsschaltkreise erfindungsgemäß nicht benötigt, da die Erzeugung der Überspannung durch Benutzen des Synchronsignalsteuerteils 371 vermieden wird. Dies reduziert den Herstellungsaufwand für das Schaltnetzteil 301.

Claims (15)

  1. Schaltnetzteil mit – einem Transformator (321) mit einer primärseitigen Eingangswicklung (323), deren eines Ende mit einer Eingangsspannung (Vi) beaufschlagbar ist, wenigstens einer sekundärseitigen Wicklung (327, 328) sowie einer primärseitigen Rückkopplungswicklung (325), deren eines Ende geerdet ist und in die Energie von einer sekundärseitigen Wicklung rückgekoppelt wird, – einem mit einer ersten und einer zweiten Elektrode zwischen Masse und das andere Ende der Eingangswicklung (323) eingeschleiften Leistungstransistor (381), – Gleichrichtermitteln (331, 332), deren Eingangsanschlüsse mit einem Ende der wenigstens einen Sekundärwicklung (327, 328) verbunden sind, um die von letzterer erzeugte Spannung in eine Gleichspannung gleichzurichten, – Filtermitteln (341, 342), die zwischen die Ausgänge der Gleichrichtermittel und Masse eingeschleift sind, um die von den Gleichrichtermitteln abgegebene Gleichspannung zu filtern und sie als eine Ausgangsspannung (Vo) abzugeben, – einem Rückkopplungsteil (351), der an einen Ausgang der Filtermittel angeschlossen ist, um einen Teil der Ausgangsspannung (Vo) rückzukoppeln, – einem Leistungstransistorsteuerteil (361), dessen Ausgangsanschluß mit einer Steuerelektrode des Leistungstransistors (381) verbunden ist, um den Leistungstransistor in Abhängigkeit von einem vom Rückkopplungsteil (351) abgegebenen Signal und einem von außen angelegten Synchronsignal (ϕsync) zu steuern, und – einem zwischen das nicht-geerdete Ende der Rückkopplungswicklung (325) und den Leistungstransistorsteuerteil (361) eingeschleiften Synchronsignalsteuerteil (371) zum Abgeben einer Synchronsteuerspannung (Vt) in Reaktion auf die in der Rückkopllungswicklung erzeugte Spannung, wobei die Synchronsteuerspannung mit dem Synchronsignal dem Leistungstransistorsteuerteil zugeführt wird und der Synchronsignalsteuerteil bei negativer Spannung in der Rückkopplungswicklung den Spannungspegel der Synchronsteuerspannung verringt, um ein Leitendschalten des Leistungstransistors (381) kurz nach normalem Sperrendschalten desselben zu verhindern, und bei positiver Spannung in der Rückkopplungswicklung den Spannungspegel der Synchronsteuerspannung erhöht, um den Leistungstransistor kurz vor normalem Leitendschalten desselben leitend zu schalten.
  2. Schaltnetzteil nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichtermittel aus Dioden (331, 332) bestehen, deren Anoden jeweils mit dem nicht-geerdeten Ende der zugehörigen Sekundärwicklung (327, 328) und deren Kathoden mit den Filtermitteln (341, 342) verbunden sind.
  3. Schaltnetzteil nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermittel von Elektrolytkondensatoren (341, 342) gebildet sind, deren positive Anschlüsse mit den Ausgängen der Gleichrichtermittel (331, 332) und deren negative Anschlüsse mit Masse verbunden sind.
  4. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsteil (351) folgende Elemente enthält: – einen Rückkopplungssteuerteil (501), der mit einem Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß eines der Filtermittel (342) verbunden ist, um die Ausgangsspannungscharakteristik zu verbessern, und – einen zwischen dem Rückkopplungssteuerteil und dem Leistungstransistorsteuerteil (361) eingeschleiften Optokoppler (503), um vom Rückkopplungssteuerteil ein elektrisches Signal zu empfangen und es zum Leistungstransistorsteuerteil weiterzuleiten.
  5. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungstransistorsteuerteil (361) folgende Elemente enthält: – eine Zusatzstromversorgung (641), die auf ein vom Rückkopplungsteil (351) erzeugtes Signal reagiert, – einen ersten Komparator (601) zum Vergleichen der an einen nicht-invertierenden Eingang angelegten Spannung mit der an einen invertierenden Eingang angelegten Spannung, wenn an den nicht-invertierenden Eingang eine vorbestimmte, durch die Zusatzstromversorgung erzeugte Spannung und eine durch den Synchronsignalsteuerteil (371) erzeugte Synchronsteuerspannung und an den invertierenden Eingang eine vorgegebene Referenzspannung angelegt werden, und zum Erzeugen eines Signals auf einem hohen Pegel, wenn die an den nicht-invertierenden Eingang angelegte Spannung höher ist als die an den invertierenden Eingang angelegte Spannung, – einen Oszillator (611), dessen Eingang an den Ausgang des ersten Komparators (601) angeschlossen ist, um ein Impuls signal in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des ersten Komparators zu erzeugen, – einen zweiten Komparator (602) zum Vergleichen der an einen nicht-invertierenden Eingang angelegten Spannung mit der an einen invertierenden Eingang angelegten Spannung, wenn die von der Zusatzstromversorgung zugeführte Spannung an den nicht-invertierenden Eingang und die vom Leistungstransistor rückgekoppelte Spannung an den invertierenden Eingang angelegt werden, und – ein Flip-Flop (621), dessen Setzanschluß (S) an den Ausgang des Oszillators (611) und dessen Rücksetzanschluß (R) an den Ausgang des zweiten Komparators (602) angeschlossen ist und dessen Ausgang mit der Steuerelektrode des Leistungstransistors (381) verbunden ist.
  6. Schaltnetzteil nach Anspruch 5, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Flip-Flop (621) ein solches vom RS-Typ ist.
  7. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronsignalsteuerteil (371) folgende Elemente enthält: – einen Widerstand (701), dessen eines Ende mit dem nicht-geerdeten Ende der Rückkopplungswicklung (325) und dessen anderes Ende mit dem Eingang des Leistungstransistorsteuerteils (361) verbunden ist, dem das Synchronsignal (ϕsync) zugeführt wird, und – einen zwischen das andere Ende des Widerstands und Masse eingeschleiften Kondensator (703).
  8. Schaltnetzteil nach Anspruch 7, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (703) ein Elektrolytkondensator ist, dessen positiver Anschluß mit dem anderen Ende des Widerstands (701) und dessen negativer Anschluß mit Masse verbunden ist.
  9. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungstransistor (381) und der Leistungstransistorsteuerteil (361) Teil eines integrierten Schaltkreises sind.
  10. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiter gekennzeichnet durch eine zwischen den Leistungstransistorsteuerteil (361) und das nicht-geerdete Ende der Rückkopplungswicklung (325) eingeschleifte Stromversorgung zur Zuführung einer Versorgungsspannung (Vcc) zum Leistungstransistorsteuerteil.
  11. Schaltnetzteil nach Anspruch 10, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (391) folgende Elemente enthält: – einen Widerstand (901), dessen eines Ende mit dem nicht-geerdeten Ende der Rückkopplungswicklung (325) verbunden ist, – eine Diode (903), deren Anode mit dem anderen Ende des Widerstands (901) verbunden ist, und – einen Elektrolytkondensator (905), dessen Anode mit der Kathode der Diode (903) und dessen Kathode mit Masse verbunden ist.
  12. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangssteuerteil (311) von einem Dämpfungsschaltkreis gebildet ist.
  13. Schaltnetzteil nach Anspruch 12, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsschaltkreis (311) folgende Elemente enthält: – einen Widerstand (401), dessen eines Ende mit einem Ende (N1) der Eingangswicklung (323) verbunden ist, – eine Diode (405), deren Kathode mit dem anderen Ende des Widerstands (401) und deren Anode mit dem anderen Ende (N2) der Eingangswicklung (323) verbunden ist, und – einen Kondensator (403), dessen eines Ende mit dem einen Ende (N1) der Eingangswicklung (323) und dessen anderes Ende gemeinsam mit der Kathode der Diode (405) und dem anderen Ende des Widerstands (401) verbunden ist.
  14. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiter gekennzeichnet durch ein Hochpaßfilter (705) zwischen dem Eingang des Leistungstransistorsteuerteils (361), dem das Synchronsignal zugeführt ist, und dem Synchronsignalsteuerteil (371), um eine Gleichspannungskomponente vom Ausgangssignal (Vt) des Synchronsignalsteuerteils zu entfernen.
  15. Schaltnetzteil nach Anspruch 14, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Hochpaßfilter von einem Kondensator (705) gebildet ist.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3690601B2 (ja) * 2002-04-15 2005-08-31 スミダコーポレーション株式会社 インバータトランス及びインバータ回路
AT504245B1 (de) * 2003-08-05 2009-02-15 Siemens Ag Oesterreich Schaltwandler
JP4826795B2 (ja) * 2007-02-20 2011-11-30 Tdkラムダ株式会社 同期回路
US20130016535A1 (en) * 2011-07-12 2013-01-17 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for a Power Converter and Method of Operating the Same
US8767867B1 (en) * 2012-05-16 2014-07-01 Cypress Semiconductor Corporation Integrated control of power supply and power line communications
CN103812312B (zh) * 2012-11-08 2016-08-24 中车大同电力机车有限公司 辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置
CN112532033B (zh) * 2020-11-27 2022-09-13 江西百盈高新技术股份有限公司 一种带防浪涌抑制的逆变器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885673A (en) * 1988-01-21 1989-12-05 Sgs-Thomson Microelectronics S.A. Demagnetization monitoring device for a switching power supply with a primary and a secondary regulation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH563619A5 (de) * 1973-04-09 1975-06-30 Siemens Ag
JPS5924627B2 (ja) * 1979-07-13 1984-06-11 ティーディーケイ株式会社 スイッチング電源
US4812959A (en) * 1987-05-20 1989-03-14 International Business Machines Corp. Synchronization circuit for a blocking oscillator
US5089947A (en) * 1990-06-29 1992-02-18 International Business Machines Corporation Power supply circuit featuring minimum parts count
US5734564A (en) * 1996-07-26 1998-03-31 Lucent Technologies Inc. High-efficiency switching power converter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885673A (en) * 1988-01-21 1989-12-05 Sgs-Thomson Microelectronics S.A. Demagnetization monitoring device for a switching power supply with a primary and a secondary regulation

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Datenblatt KA 250680 der Fa.Fairchild Semicon *
Datenblatt KA 50880 der Fa.Fairchild Semicon *
Datenblatt MC44603 der Firma Motorola *

Also Published As

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KR19990061804A (ko) 1999-07-26
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FR2773280A1 (fr) 1999-07-02
US6151225A (en) 2000-11-21
DE19830758A1 (de) 1999-07-01
JPH11215814A (ja) 1999-08-06
KR100261035B1 (ko) 2000-07-01

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