DE19644435A1 - Mehrbereichs-Spannungsnetzteil - Google Patents
Mehrbereichs-SpannungsnetzteilInfo
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- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/05—Capacitor coupled rectifiers
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrbereichs-Spannungsnetzteil mit
einer automatischen Bereichsumschaltung für verschiedene
Versorgungsspannungen, das mindestens zwei Eingangsanschlüsse für eine
Versorgungsspannung, zwei Ausgangsanschlüsse für eine Ausgangsspannung
sowie eine Gleichrichterschaltung aufweist.
Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedenartige
Gleichspannungsnetzteile zum Anschluß an unterschiedliche
Versorgungsspannungen bekannt.
Die DE 44 08 009 A1 beschreibt zum Beispiel ein Gleichspannungsnetzgerät
bestehend aus einer Eingangsstufe zum Filtern und Gleichrichten der
Eingangsspannung, einer Wandlerstufe zum DC/DC-Wandeln der
Eingangsspannung und mindestens einer Ausgangsstufe zur Glättung und
Erzeugung der gewünschten Ausgangsspannung, wobei zwischen der
Wandlerstufe und der Ausgangsstufe ein Energiespeicher angeordnet ist.
Dabei stellt der Energiespeicher eine im wesentlichen konstante
Zwischenspannung für die Ausgangsstufe zur Verfügung.
Ferner sind in der EP 0 448 908 A1 ein Verfahren zur Erzeugung einer
stabilen Gleichspannung und eine stabile Gleichspannungsquelle beschrieben.
Diese Gleichspannungsquelle besteht im wesentlichen aus einer Induktivität,
zu der ein steuerbares Schaltelement in Serie geschaltet worden ist. Durch
das steuerbare Schaltelement und eine Stromdiskriminatorschaltung wird
hier ein nahezu konstanter Gleichspannungsmittelwert erzeugt.
Beide Ausführungsformen haben den Nachteil, daß sie relativ aufwendig und
kostenintensiv realisiert sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Mehrbereichsnetzteil anzugeben, das bei einfachstem Aufbau einerseits einen
weiten Eingangsbereich und andererseits unterschiedliche Spannungsarten,
wie Wechsel- oder Gleichspannung, zuläßt und dabei eine stabile
Ausgangsspannung zur Verfügung stellt.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen den Eingangsanschlüssen
des Netzteils eine Stromteilerschaltung, bestehend aus einer
Parallelschaltung eines kapazitiven Widerstandes und eines
temperaturabhängigen Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten
(PTC) geschaltet ist und in Serie zu der Stromteilerschaltung die
Gleichrichterschaltung angeordnet ist. Mit dem erfindungsgemäßen
Mehrbereichsnetzteil wird ein mit einfachen und preiswerten Mitteln
realisiertes Netzteil, mit einem Eingangs-Spannungsbereich von mindestens
20V-230V, angegeben. Auch thermische Probleme treten bei diesem einfachen
Aufbau nicht mehr auf.
Mit Vorteil ist es möglich, den gesamten Eingangsspannungsbereich über
lediglich zwei Eingangsanschlüsse dem Mehrbereichs-Spannungsnetzteil
zuzuführen. Dabei ist im unteren, für Gleich- und Wechselspannung
vorgesehenen Spannungsbereich von zirka 20V-60V nur der
temperaturabhängige Widerstand wirksam, da in diesem Bereich der
kapazitive Widerstand, der insbesondere in Form eines Kondensators
ausgebildet ist, als unendlicher großer Widerstand wirkt. Im oberen,
lediglich für Wechselspannung vorgesehenen Spannungsbereich, von zirka
110V-230V fließt zu Anfang der Versorgungsstrom durch beide Teile des
Stromteilers, bis sich innerhalb kürzester Zeit der PTC erwärmt und seinen
Widerstand derart erhöht, daß praktisch nur noch der Kondensator wirksam
ist. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird der Spannung steiler in
den verschiedenen Spannungsbereichen jeweils automatisch entsprechend
richtig ausgelegt. Weitere Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden
Figurenbeschreibung und in den Unteransprüchen vorhanden.
In der einzigen Zeichnung ist das erfindungsgemäße Mehrbereichs-
Spannungsnetzteil in einer möglichen Ausführungsform dargestellt. Das
erfindungsgemäße Netzteil weist vorzugsweise lediglich zwei
Eingangsanschlüsse (A1, A2) auf, über die das Netzteil in einem weiten
Eingangsspannungsbereich versorgt werden kann. An die
Eingangsanschlüsse (A1, A2) ist eine Versorgungsspannung (Ui),
insbesondere im Bereich von 20V-230V, anschließbar. Die
Bereichsumschaltung für die unterschiedlichen Versorgungsspannungen (Ui)
erfolgt erfindungsgemäß automatisch. Dabei ist der gesamte
Spannungsbereich bevorzugt in einen unteren Spannungsbereich, geeignet
für den Anschluß des Netzteils sowohl an eine Gleichspannungsversorgung
als auch an eine Wechselspannungsversorgung, und in einen oberen
Spannungsbereich, geeignet für den Anschluß an Wechselspannung,
vorgesehen. Mit Vorteil wird das erfindungsgemäße Netzteil für einen
Versorgungsbereich von zirka 20V-60V Gleich- oder Wechselspannung, sowie
einen Versorgungsbereich für Wechselspannung der sich zirka von 110V-230V
erstreckt, ausgelegt.
Zwischen den Eingangsanschlüssen (A1, A2) ist eine Stromteilerschaltung 2
angeordnet. Die Stromteilerschaltung 2 besteht erfindungsgemäß aus der
Parallelschaltung eines kapazitiven Widerstandes 4 und eines
temperaturabhängigen Widerstandes 6 mit positivem Temperaturkoeffizienten.
In Serie zu der Stromteilerschaltung 2 ist eine Gleichrichterschaltung 8, die
insbesondere als Vollweg-Gleichrichter (Graetz-Schaltung) ausgebildet ist,
angeordnet. Eingangsseitig ist die Gleichrichterschaltung 8 insbesondere mit
einer Supressor-Diode 10 oder dergleichen, die lediglich der
Spannungsstabilisierung dient, überbrückt. Ferner ist es denkbar, anstelle
der eingangsseitig angeordneten Supressor-Diode 10 ausgangsseitig eine Z-
Diode 10' oder dergleichen anzuordnen. Im Anschluß an die Serienschaltung
von Stromteilerschaltung 2 und Gleichrichterschaltung 8 mit
parallelgeschalteter Z-Diode 10' beziehungsweise Supressordiode 10 ist
vorzugsweise noch ein ohmscher Widerstand 12 geschaltet. Der Widerstand
12 hat lediglich strombegrenzende Wirkung. Ferner weist das Netzteil
ausgangsseitig der Gleichrichterschaltung 8 zwei Ausgangsanschlüsse A11,
A21 zur Abnahme der jeweils gewünschten, stabilen Ausgangsspannung Ua
auf. Zur Glättung der Ausgangsspannung Ua ist ferner vorgesehen das
Netzteil ausgangsseitig mit einem Siebglied zu beschalten.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung
gleichwirkenden Ausführungsformen.
Claims (7)
1. Mehrbereichs-Spannungsnetzteil mit einer automatischen
Bereichsumschaltung für verschiedene Versorgungsspannungen (Ui),
das mindestens zwei Eingangsanschlüsse (A1, A2) für eine
Versorgungsspannung (Ui), zwei Ausgangsanschlüsse (A11, A21)
für eine Ausgangsspannung (Ua), sowie eine Gleichrichterschaltung (8)
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Eingangsanschlüssen (A1,
A2) des Netzteils eine Stromteilerschaltung (2) bestehend aus einer
Parallelschaltung eines kapazitiven Widerstandes (4) und einem
temperaturabhängigen Widerstand (6) mit positivem
Temperaturkoeffizienten geschaltet ist und in Serie zu der
Stromteilerschaltung (2) die Gleichrichterschaltung (8) angeordnet ist.
2. Mehrbereichs-Spannungsnetzteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltung (8) als
Vollweggleichrichter ausgebildet ist.
3. Mehrbereichs-Spannungsnetzteil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Eingang der
Gleichrichterschaltung (8) eine Supressor-Diode (10) geschaltet ist.
4. Mehrbereichs-Spannungsnetzteil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Ausgang der
Gleichrichterschaltung eine Z-Diode (10') geschaltet ist.
5. Mehrbereichs-Spannungsnetzteil nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zu der Stromteilerschaltung (2)
und der Gleichrichterschaltung (8) ein ohmscher Widerstand (12)
geschaltet ist.
6. Mehrbereichs-Spannungsnetzteil nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Gleichrichterschaltung
(8) mit einem Siebglied beschaltet ist.
7. Mehrbereichs-Spannungsnetzteil nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrbereichs-Spannungsnetzteil
zwei Eingangsanschlüsse (A1, A2) aufweist.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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