DE3218448A1 - Circuit arrangement with a switched-mode controller which can be stopped when critical disturbance values are exceeded - Google Patents

Circuit arrangement with a switched-mode controller which can be stopped when critical disturbance values are exceeded

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DE3218448A1
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Rainer Ing Grad Horstkotte
Manfred Ing Grad Knuth
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    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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Abstract

This circuit arrangement contains a monitoring element (10, 11) which is supplied with a disturbance value. The output (12) of the monitoring element (10, 11) is connected either to the input or to the output (6) of a control amplifier (2) which has a feedback network (3) which causes a dead time in a control loop which includes a pulse duration modulator (1), fed by the control amplifier (2), and switching transistors of the switched-mode controller which generates a uniform output voltage or a uniform output current. When the switched-mode controller is stopped, the monitoring element (10, 11) sets the input or the output of the control amplifier (2) to a control error of zero or approximately zero in the case of a disturbance which is below a critical threshold. After the critical threshold has been exceeded, the switched-mode controller begins to operate with minimum duty ratio due to the presetting by the control amplifier. This prevents the output voltage from having transient amplitudes which are too high. <IMAGE>

Description

Schaltungsanordnung mit einem bei Überschreitung kritischerCircuit arrangement with a critical when exceeded

Störgrößenwerte stillsetzbaren- Schaltregler Die Erfindung bezieht sich-auf eine Schaltungsanordnung für einen bei Überschreitung kritischer Störgrößenwerte stil lsetzbaren Schaltregler, der mindestens ein Schaltelement aufweist, das von einem Pulsdauermodulator gesteuert wird, der ein Ausgangssignal abgibt, von dessen Pulspausen/Pulsdauerverhältnis die Höhe der Ausgangsspannung des Schaltreglers abhängt, wobei aus der Ausgangsspannung und einer Referenzspannung ein Regelabweichungssignal gebildet wird, das über einen Regel verstärker mit Rückführung den Pulsdauermodulator beaufschlagt. Derartige Schaltregler werden zur Erzeugung einer geregelten Gleichspannung aus einer ungeregelten Netzspannung verwendet. Die Netzspannung wird zunächst gleichgerichtet und geglättet. Die so erzeugte Gleichspannung wird dem Schaltregler zugeführt, der vorwiegend ein elektronisches Schaltelement, einen magnetischen Speicher und einen Kondensator enthält.Disturbance values can be shut down switching regulator The invention relates on a circuit arrangement for a critical disturbance variable values exceeded stil lsetzbaren switching regulator, which has at least one switching element that of a pulse duration modulator is controlled, which emits an output signal from its Pulse pauses / pulse duration ratio depends on the level of the output voltage of the switching regulator, where a control error signal is derived from the output voltage and a reference voltage is formed, the pulse duration modulator via a control amplifier with feedback applied. Such switching regulators are used to generate a regulated DC voltage used from an unregulated mains voltage. The mains voltage is first rectified and smoothed. The DC voltage generated in this way is fed to the switching regulator, the mainly an electronic switching element, a magnetic memory and a Includes condenser.

Das elektronische Schaltelement wird vom Pulsdauermodulator mit einer Impulsfolge angesteuert, die ein variables Tastverhältnis hat.The electronic switching element is from the pulse duration modulator with a Pulse train controlled, which has a variable duty cycle.

Die Einschaltdauer des elektronischen Schaltelements wird über das Tastverhältnis so verändert, daß die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom konstant gehalten wird. Die vorwiegend als Schalttransistoren ausgebildeten Schaltelemente sind die Steliglieder der den Pulsdauermodulator und den Regelverstärker aufweisenden Regelstrecke.The duty cycle of the electronic switching element is controlled by the Duty cycle changed so that the output voltage or the output current is constant is held. The switching elements, which are primarily designed as switching transistors are the actuators of the pulse duration modulator and the control amplifier Controlled system.

Zur Stabilisierung des geschlossenen Regelkreises sind Rückführschaltungen in Verbindung mit dem Regel verstärker vorgesehen. Je nach der Schaltfrequenz des Schaltreglers sind in den Rückführkreisen mehr oder weniger große Kapazitäten erforderlich. Infolge dieser Kapazitäten ergeben sich größere Verzögerungs- oder Totzeiten.Feedback circuits are used to stabilize the closed control loop provided in connection with the control amplifier. Depending on the switching frequency of the Switching regulator, more or less large capacities are required in the feedback circuits. As a result these capacities result in greater delay or Dead times.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs erläuterten Gattung derart weiterzuentwickeln, daß auch bei größeren Verzögerungs- oder Totzeiten im Regelkreis bei der Wiederaufnahme des Schaltbetriebs nach einer Stillsetzung aufgrund einer kritischen Störgröße Spannungsamplituden, die die gestellte Ausgangsspannung weit übersteigen, vermieden werden.The invention is based on the object of a circuit arrangement of the genus explained at the beginning in such a way that even larger ones Delays or dead times in the control loop when switching operations are resumed after a shutdown due to a critical disturbance variable, voltage amplitudes, which far exceed the set output voltage can be avoided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Uberwachungsglied vorgesehen ist, das beim Stillsetzen des Schaltreglers infolge der kritischen Störgrößenwerte dem Regelabweichungssignal ein Einstellsignal aufschaltet, das die bei stillgesetztem Schaltregler vorhandene Regelabweichung bis zur Freigabe des Betriebs des Schaltreglers auf den Wert Null oder ungefähr auf den Wert Null vermindert.The object is achieved according to the invention in that a monitoring element it is provided that when the switching regulator is shut down as a result of the critical disturbance values a setting signal is added to the control deviation signal, which the Switching regulator Existing control deviation until the operation of the switching regulator is enabled reduced to the value zero or approximately to the value zero.

Ohne eine derartige Beeinflussung der Regelabweichung würde diese nach dem Stillsetzen des Schaltelements einen so großen Wert annehmen, daß der Pulsdauermodulator nach der Wiederaufnahme des Schaltbetriebs eine Impulsfolge mit maximalem Tastverhältnis abgeben würde.Without influencing the system deviation in this way, it would after the switching element has stopped, assume such a large value that the pulse duration modulator after resumption of switching operation, a pulse train with maximum pulse duty factor would give away.

Wegen der Verzögerungs- oder Totzeiten des Regelkreises bewirkt ein bei der Aufnahme des Schalterbetriebs vorhandenes maximales Tastverhältnis eine hohe Ausgangsspannung, die zur Zerstörung des Netzgeräts und der angeschlossenen Schaltungen führen kann. Mit der oben erläuterten Anordnung wird dieser Nachteil beseitigt. Die Anordnung stellt den Pulsdauermodulator bei der Aufnahme des Schalterbetriebs nach einer von einer zu hohen Störgröße verursachten Stillsetzung zunächst auf das minimale Tastverhältnis ein, so daß die Ausgangsspannung ohne starke überschwingungen ansteigt.Because of the delay or dead times of the control loop, a at the start of the switch operation existing maximum pulse duty factor a high output voltage, which can destroy the power supply unit and the connected Circuits can lead. With the above arrangement, this disadvantage becomes clear eliminated. The arrangement provides the pulse duration modulator when starting switch operation after a shutdown caused by an excessively high disturbance variable initially to the minimum duty cycle, so that the output voltage without strong overshoots increases.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Uberwachungsglied eine Betriebsspannung für den Regelverstärker, den Pulsdauermodulator und für weitere zum Ansteuern des Schaltelements und zum Uberwachen der kritischen Störgrößenwerte vorgesehene Schaltungen auf eine vorgebbare untere Schwelle überwacht.In an expedient embodiment it is provided that the monitoring element an operating voltage for the control amplifier, the pulse duration modulator and for others for controlling the switching element and for monitoring the critical disturbance variable values provided circuits are monitored for a predeterminable lower threshold.

Der Ausgang des überwachungsglieds ist vorteilhafterweise mit dem Eingang des Regelverstärkers verbunden. In diesem Fall genügt ein Einstellsignal von'geringer Leistung, um den störenden Einfluß von Verzögerungs- oder Totzeiten zu vermeiden.The output of the monitoring element is advantageously connected to the Input of the control amplifier connected. In this case, a setting signal is sufficient of 'poor performance in order to avoid the disturbing influence of Delayed or to avoid dead times.

Es ist auch möglich, den Ausgang des überwachungsglieds mit dem Ausgang des Regelverstärkers zu verbinden. Diese Maßnahme ist insbesondere von Vorteil, wenn der Ausgang des Regelverstärkers mit dem Oberwachungsglied auf das Potential Null eingestellt wird. Verzögerungszeiten im Regel verstärker werden hierdurch umgangen. Außerdem reicht es aus, den Ausgang des Regelverstärkers mittel eines Schalttransistors an Erdpotential zu legen.It is also possible to connect the output of the monitoring element to the output of the control amplifier. This measure is particularly advantageous when the output of the control amplifier with the monitoring element at the potential Zero is set. This bypasses delay times in general amplifiers. In addition, it is sufficient to connect the output of the control amplifier by means of a switching transistor to be connected to earth potential.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 5, 6 und 7 beschrieben.Further advantageous refinements of the invention are given in the claims 5, 6 and 7.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben: Es zeigen Figur 1 ein Übersichtsschaltbild einer Anordnung für einen bei Überschreitung kritischer Störgrößenwerte stillsetzbaren Schaltregler, Figur 2 eine andere Ausführungsform einer Schaltungsanordnung für einen bei Überschreitung kritischer Störgrößenwerte stillsetzbaren Schaltregler.The invention is illustrated below with reference to in a drawing Embodiments described in more detail, from which further features and advantages result: FIG. 1 shows an overview circuit diagram of an arrangement for one at Exceeding critical disturbance variable values shutdown switching regulator, Figure 2 a Another embodiment of a circuit arrangement for a critical when exceeded Disturbance values can be shut down switching regulator.

Von einem Schaltregler zur Erzeugung einer geregelten Ausgangsgleichspannung aus einer ungeregelten Eingangsgleichspannung ist in Fig. 1 ein Pulsdauermodulator 1, ein Regelverstärker 2 und ein Rückkopplungswerk 3 des Regelverstärkers 2 dargestellt. Der Pulsdauermodulator 1 erzeugt Impulsfolgen mit veränderlichem Tastverhältnis. Zwei zueinander antivalente Impulsfolgen stehen an Ausgängen 4, 5 des Pulsdauermodulators 1 zur Verfügung. An die Ausgänge 4,5 ist jeweils eih nicht dargestellter Schalttransistor angeschlossen. Die Schalttransistoren sind z. B. mit den Primärwicklungshälften des Transformators eines Gegentaktwandlers verbunden. Der Eingang des Pulsdauermodulators 1 ist an den Ausgang 6 des Regelverstärkers 2 angeschlossen.From a switching regulator to generate a regulated DC output voltage From an unregulated DC input voltage, a pulse duration modulator is formed in FIG. 1 1, a control amplifier 2 and a feedback mechanism 3 of the control amplifier 2 are shown. The pulse duration modulator 1 generates pulse trains with a variable duty cycle. Two mutually complementary pulse trains are available at outputs 4, 5 of the pulse duration modulator 1 available. A switching transistor, not shown, is connected to the outputs 4, 5 connected. The switching transistors are z. B. with the primary winding halves of the transformer of a push-pull converter. The input of the pulse duration modulator 1 is connected to output 6 of control amplifier 2.

Der Eingang des Regelverstärkers 2 ist beispielsweise über einen nicht näher bezeichneten Widerstand an einen Anschluß 7 gelegt, an dem die Ausgangsspannung des Schaltreglers als Istwert der Regelgröße ansteht.The input of the control amplifier 2 is not, for example, via a Resistance designated in more detail placed on a terminal 7, at which the output voltage of the switching controller is available as the actual value of the controlled variable.

An einem weiteren Anschluß 8, der mit dem Eingang des Regelverstärkers 2 verbunden ist, steht eine Referenzspannung als Sollwert der Regelgröße zur Verfügung. Der Regelverstärker 2 und der Pulsdauermodulator 1 sind mit einem Anschluß 9 einer Betriebsspannungsquelle verbunden, bei der es sich vorzugsweise um eine vom Schaltregler erzeugte Hilfsspannung handelt. An den Anschluß 9 ist auch ein überwachungsglied 10 angeschlossen, mit dem die Betriebsspannung auf das Unterschreiten einer vorgegebenen Schwelle kontrolliert wird. Das Überwachungsglied 10 hat als Bestandteil einen Transistor 11, dessen Emitter ebenso wie die zweiten Betriebsspannungsanschlüsse des Regelverstärkers 2 und des Pulsdauermodulators 1 an Erdpotential gelegt ist. Der Kollektor des Transistors 11 bildet den Ausgang 12 des Überwachungsglieds 10, das über die Basis den Transistor 11 bei unterhalb der Schwelle liegender Betriebsspannung mit einem ausreichend hohen Potential leitend steuert.At another connection 8, which is connected to the input of the control amplifier 2 is connected, a reference voltage is available as a setpoint for the controlled variable. The control amplifier 2 and the pulse duration modulator 1 are connected to a terminal 9 of a Connected operating voltage source, which is preferably one of the switching regulator generated auxiliary voltage. A monitoring element is also connected to the connection 9 10 connected, with which the operating voltage on falling below a predetermined Threshold is controlled. The monitoring element 10 has a transistor as a component 11, its emitter as well as the second operating voltage connections of the control amplifier 2 and the pulse duration modulator 1 is connected to ground potential. The collector of the transistor 11 forms the output 12 of the monitoring element 10, which has the transistor via the base 11 when the operating voltage is below the threshold with a sufficiently high Controls conductive potential.

Der Ausgang 12 ist entweder mit dem Eingang oder dem Ausgang 6 des Regelverstärkers 2 verbunden. Die beiden möglichen Arten der Verbindung sind in Fig. 1 durch die gestrichtelten Linien 13, 14 angedeutet.The output 12 is connected to either the input or the output 6 of the Control amplifier 2 connected. The two possible types of connection are in 1 indicated by the dashed lines 13, 14.

Das Rückkopplungsnetzwerk 3 enthält Widerstände und Kondensatoren, mit denen ein Regelkreis stabilisiert wird, der den Regelverstärker 2, den Pulsdauermodulator 1 und als Stellglieder die Schalttransistoren des Gegentaktwandlers enthält. Durch die Stabilisierung mit Kondensatoren erhält der Regelkreis eine gewisse Totzeit.The feedback network 3 contains resistors and capacitors, with which a control loop is stabilized, the control amplifier 2, the pulse duration modulator 1 and contains the switching transistors of the push-pull converter as actuators. By stabilization with capacitors gives the control loop a certain dead time.

Der Schaltregler enthält Einrichtungen, mit denen bei einer bestimmten Unterspannung der Schaltbetrieb stillgesetzt wird. Dies kann z. B. durch Sperrung der Schalttransistoren erfolgen. In diesem Fall ergeben sich für den Istwert der Regelgröße null Volt, die am Anschluß 7 vorhanden sind. Der Sollwert der Regelgröße am Anschluß 8 kann in diesem Fall immer noch auf seinem Nennwert verharren. Dies bedeutet, daß zwischen den Anschlüssen 7, 8 der Maximalwert der Regelgröße ansteht.The switching regulator contains devices with which at a certain Undervoltage the switching operation is stopped. This can e.g. B. by blocking the switching transistors take place. In this case, the actual value is the Controlled variable zero volts, which are present at connection 7. The setpoint of the controlled variable In this case, connection 8 can still remain at its nominal value. this means that the maximum value of the controlled variable is present between the connections 7, 8.

Das Uberwachungsglied 10 steuert bei unterhalb der kritischen Schwelle liegender Betriebsspannung den Transistor 11 leitend, der in leitendem Zustand-den Eingang des Regelverstärkers 2 an Erdpotential legt, wenn die Verbindung 13 geschlossen und die Verbindung 14 offen ist.The monitoring element 10 controls below the critical threshold lying operating voltage the transistor 11 conductive, the conductive in State-the The input of the control amplifier 2 is connected to ground potential when the connection 13 is closed and connection 14 is open.

Das Überwachungsglied- 10 schaltet somit dem Eingang des Regelverstärkers in dem oben beschriebenen Betriebszustand ein Einstellsignal auf, das dem Regelverstärker 2 die Regelabweichung null Volt vortäuscht. Infolgedessen gibt der Regel verstärker 2 an seinem Ausgang 2 nicht ein Signal zur Erzeugung eines maximalen Tastverhältnisses im Pulsdauermodulator 1, sondern ein Signal zur Erzeugung des minimalen Tastverhältnisses. ab.The monitoring element 10 thus switches the input of the control amplifier in the operating state described above on a setting signal that the control amplifier 2 simulates the control deviation of zero volts. As a result, there are usually amplifiers 2 at its output 2 is not a signal for generating a maximum pulse duty factor in the pulse duration modulator 1, but a signal for generating the minimum duty cycle. away.

Die Stillsetzung des Schaltreglers dauert nur solange an, wie die Betriebsspannung unterhalb der kritischen Schwelle ist. Überschreitet die Betriebsspannung diese Schwelle, dann beginnt der Schaltbetrieb von neuem, indem die Sperre der Schalttransistoren aufgehoben wird. Der Regel verstärker 2 erhält zum Zeitpunkt des Beginns des Schaltbetriebs ein Eingangssignal, das der Regelabweichung Null entspricht. Deshalb arbeitet der Schaltregler zunächst mit dem minimalen Tastverhältnis, durch das nur eine geringe Spannung am Ausgang erzeugt wird. Die minimale Spannung verändert den Istwert am Anschluß-7, während das überwachungsglied 10 den Transistor 11 sperrt. Der Regelverstärker 2 sorgt anschließend für den Übergang der Ausgangsspannung auf ihren durch die Referenzspannung bestimmten Wert. Die Ausgangsspannung des Schaltreglers geht, ohne daß die hohe über der Nennspannung liegende Ampl-ituden auftreten, allmählich auf den eingestellten Wert über. Damit lassen sich trotz der Totzeit des Regelkreises Zerstörungen von Schaltungen und Schaltungsteilen bei der Wiederaufnahme des Schaltbetriebs nach einer Stillsetzung vermeiden.The shutdown of the switching regulator only lasts as long as the Operating voltage is below the critical threshold. Exceeds the operating voltage this threshold, the switching operation begins again by blocking the switching transistors will be annulled. The control amplifier 2 receives at the time of the start of switching operation an input signal that corresponds to zero deviation. That's why he works Switching regulators initially with the minimum duty cycle, which means only a low Voltage is generated at the output. The minimum voltage changes the actual value on Terminal-7, while the monitoring element 10 blocks the transistor 11. The control amplifier 2 then ensures the transition of the output voltage to its through the reference voltage certain value. The output voltage of the switching regulator goes without the high Amplitudes above the nominal voltage occur gradually to the set Value over. In this way, despite the dead time of the control loop, destruction of Circuits and circuit parts when switching operations are resumed avoid shutdown.

Wenn an Stelle der Verbindung 13 die Verbindung 14 vorhanden ist, dann wird im Fall einer unterhalb der kritischen Schwelle liegender Betriebsspannung der Ausgang 6 auf das Potential null Volt eingestellt.If connection 14 is present instead of connection 13, then in the case of an operating voltage below the critical threshold the output 6 is set to the potential zero volts.

Der Pulsdauermodulator 1 erhält ebenfalls ein Eingangssignal, das die Erzeugung der Impulsfolgen mit dem minimalen Tastverhältnis veranlaßt.The pulse duration modulator 1 also receives an input signal that causes the generation of the pulse trains with the minimum duty cycle.

Bei der in Figur 2 dargestellten Anordnung ist der Regel verstärker ein Differenzverstärker 15, dessen nichtnegierender Eingang an eine Referenzspannungsquelle 16 angeschlossen ist. Der negierende Eingang des Differenzverstärkers 15 ist über einen Widerstand 17 mit dem Anschluß 7 verbunden, an dem der Istwert der Regelgröße ansteht. Der Ausgang des Differenzverstärkers 15 ist an den Eingang des Pulsdauermodulators 1 und an Kondensatoren 18, 19 angeschlossen, die je das Ausgangssignal an Erdpotential und an den invertierenden Eingang ankoppeln. Weiterhin steht der Ausgang des Differenzverstärkers 15 über einen Widerstand 20 mit dem invertierenden Eingang in Verbindung. Die gemeinsame Anschlußstelle der Widerstände 17, 20 ist über einen Widerstand 46 an Erdpotential gelegt. Der Kollektor eines Transistors 21, dessen Emitter an Erdpotential liegt und dessen Basis über einen Widerstand 22 von einer Hilfsspannung eines Schaltreglers gespeist wird, ist an den Ausgang des Differenzverstärkers 15 angeschlossen. Diese Hilfsspannung versorgt eine interne Spannungsquelle 23, die einen Sägezahngenerator 24 speist, der mit dem Pulsdauermodulator 1 verbunden ist.In the arrangement shown in Figure 2, the rule is amplifier a differential amplifier 15, the non-negating input of which is connected to a reference voltage source 16 connected. The negating input of the differential amplifier 15 is via a Resistor 17 connected to terminal 7, at which the actual value of the controlled variable is available. The output of the differential amplifier 15 is connected to the input of the pulse duration modulator 1 and connected to capacitors 18, 19, each of which has the output signal at ground potential and couple to the inverting input. The output of the differential amplifier is also available 15 via a resistor 20 to the inverting input in connection. The common The connection point of the resistors 17, 20 is via a resistor 46 to ground potential placed. The collector of a transistor 21, the emitter of which is at ground potential and its base via a resistor 22 from an auxiliary voltage of a switching regulator is fed, is connected to the output of the differential amplifier 15. These Auxiliary voltage supplies an internal voltage source 23, which is a sawtooth generator 24, which is connected to the pulse duration modulator 1.

Zwei weitere Eingänge des Pulsdauermodulators 1 sind je über einen Widerstand 25 an einen Transistor 26 und über eine Diode 27 mit nachgeschaltetem Widerstand 28 an einen weiteren Transistor 29 angeschlossen. Der Transistor 26 wird von einem Differenzverstärker 30 gespeist, dessen invertierender Eingang zu demjenigen des Differenzverstärkers 15 parallel geschaltet ist, während der hichtinvertierende Eingang von einem Bezugspotential beaufschlagt ist.Two further inputs of the pulse duration modulator 1 are each via one Resistor 25 to a transistor 26 and a diode 27 with a downstream Resistor 28 connected to a further transistor 29. The transistor 26 becomes fed by a differential amplifier 30, whose inverting input to that of the differential amplifier 15 is connected in parallel, while the non-inverting Input is acted upon by a reference potential.

Der Pulsdauermodulator 1 speist über eine Logikschaltung 32 eine Ausgangsstufe 33, die zwei Ausgänge für den Anschluß von Schalttransistoren des Schaltreglers hat. Die Logikschaltung 32 und die Ausgangsstufe 33 sind je mit einem Differenzverstärker 35, 36 verbunden. Den invertierenden Eingängen der Differenzverstärker 35, 36 sind je zwei verschiedene Referenzspannungen zuführbar. Die nichtinvertierenden Eingänge der beiden Differenzverstärker 35, 36 sind gemeinsam an den Abgriff eines aus zwei Widerständen 37, 38 bestehenden Spannungsteilers gelegt, der in Reihe mit einem Transistor 39 angeordnet ist. Die Widerstände 37, 38 und der Transistor 39 sind zwischen die Pole der Hilfsspannung geschaltet. Die Basis des Transistors 39 ist über einen Widerstand 40 mit einer Überstromsignalisierschaltung verbunden, die nicht dargestellt ist.The pulse duration modulator 1 feeds an output stage via a logic circuit 32 33, the two outputs for connecting switching transistors of the switching regulator Has. The logic circuit 32 and the output stage 33 each have a differential amplifier 35, 36 connected. The inverting inputs of the differential amplifiers 35, 36 are two different reference voltages can be supplied. The non-inverting inputs the two differential amplifiers 35, 36 are jointly connected to the tap of one of two Resistors 37, 38 placed existing voltage divider, which is in series with a Transistor 39 is arranged. The resistors 37, 38 and the transistor 39 are connected between the poles of the auxiliary voltage. The base of transistor 39 is connected via a resistor 40 to an overcurrent signaling circuit which is not shown.

Die interne Spannungsversorgung 23 speist einen Eingang des Pulsdauermodulators 1 und einen aus zwei Widerständen 41, 42 bestehenden Spannungsteiler. Der Abgriff dieses Spannungsteilers ist mit der Diode 27 und dem Widerstand 25 verbunden. Zum Widerstand 42 ist ein Kondensator 43 parallelgeschaltet. Die andere Seite der Diode 27 steht über eine Diode 45 und einen Widerstand 44 mit dem Ernitter des Transistors 39 in Verbindung.The internal voltage supply 23 feeds an input of the pulse duration modulator 1 and a voltage divider consisting of two resistors 41, 42. The tap this voltage divider is connected to the diode 27 and the resistor 25. To the Resistor 42 is a capacitor 43 connected in parallel. The other side of the diode 27 is connected to the emitter of the transistor via a diode 45 and a resistor 44 39 in connection.

Wenn die Hilfsspannung einen kritischen Wert unterschreitet, wird der Transistor 21 leitend und legt den Ausgang des Differenzverstärkers 15 an Erdpotential. Der Pulsdauermodulator 1 erhält daher Signale, die die Regelabweichung null vortäuschen. Deshalb gibt der Pulsdauermodulator 1 eine Impulsfolge mit dem minimalen Tastverhältnis aus. Die Referenzspannung am Differenzverstärker 35 liegt tiefer als am Differenzverstärker 36. Deshalb sperrt der Differenzverstärker 36 die Ausgangsstufe 33, bevor die Logikschaltung vom Differenzverstärker 35 gesperrt wird.If the auxiliary voltage falls below a critical value, will the transistor 21 conducts and applies the output of the differential amplifier 15 to ground potential. The pulse duration modulator 1 therefore receives signals which simulate the zero control deviation. The pulse duration modulator 1 therefore outputs a pulse train with the minimum pulse duty factor the end. The reference voltage at the differential amplifier 35 is lower than that at the differential amplifier 36. Therefore, the differential amplifier 36 blocks the output stage 33 before the logic circuit is blocked by the differential amplifier 35.

Durch die Sperrung der Logikschaltung 32 und/oder der-Ausgangsstufe 33 wird der Schaltbetrieb des Schaltreglers unterbrochen. Der Pulsdauermodulator 1 kann während dieser Zeit noch weiterarbeiten, wenn noch eine hinreichend hohe Betriebsspannung vorhanden ist. Sobald die Hilfsspannung die vorgegebene Schwelle überschritten hat, wird der Transistor 21 gesperrt und der Pulsdauermodulator 1 speist Taktimpulse mit minimalem Tastverhältnis über die Logikschaltung 32 und die Ausgangsstufe 33 in die Schalttransistoren. Die Ausgangsspannung steigt dabei ohne zu starkes Überschwingen auf den durch die Referenzspannungsquelle 16 vorgegebenen Wert an.By blocking the logic circuit 32 and / or the output stage 33 the switching operation of the switching regulator is interrupted. The pulse duration modulator 1 can continue to work during this time if it is still sufficiently high Operating voltage is available. As soon as the auxiliary voltage has reached the specified threshold has exceeded, the transistor 21 is blocked and the pulse duration modulator 1 feeds clock pulses with a minimum duty cycle via the logic circuit 32 and the Output stage 33 in the switching transistors. The output voltage increases without excessive overshoot to that specified by reference voltage source 16 Value.

Bei Überströmen gelangt ein Sperrpotential über den Transistor 39 und den Widerstand 37 zu den nichtinvertierenden Eingängen der Differenzverstärker 35, 36.In the event of an overcurrent, a blocking potential is applied via transistor 39 and resistor 37 to the non-inverting inputs of the differential amplifiers 35, 36.

Liegt eine Unterspannung vor, die durch die am Differenzverstärker 31 herrschende Referenzspannung bestimmt wird, dann sperrt der Differenzverstärker 31 über den Transistor 26 den Pulsdauermodulator 1. Wenn kein Überstrom vorhanden ist, wird die Basis des Transistors 29 über die Diode 27 und den Widerstand 28 an eine für die Einschaltung ausreichende Spannung gelegt. Der Transistor 29 wird aufgrund ausreichend hoher Hilfsspannung leitend und verhindert, daß der Transistor 21 ebenfalls leitend werden kann. Nach dem Wegfall der Unterspannung am Ausgang wird die Sperrung des Pulsdauermodulators 1 wieder aufgehoben. Wenn die Hilfsspannung unter die vororgebene Schwelle absinkt und zugleich die Ausgangsspannurg die am Differenzverstärker 31 eingestellte Grenze unterschreitet, tritt der Transistor 21 auf die oben beschriebene Weise in Funktion, um nach der Wiederkehr der Hilfsspannung ein Ansteigen der Ausgangsspannung ohne unzulässig hohe Uberschwingungen zu veranlassen.There is an undervoltage caused by the differential amplifier 31 prevailing reference voltage is determined, then the differential amplifier blocks 31 via the transistor 26 the pulse duration modulator 1. If there is no overcurrent is, the base of the transistor 29 via the diode 27 and the resistor 28 to a voltage sufficient for switching on is applied. The transistor 29 is due sufficiently high auxiliary voltage conductive and prevents the transistor 21 also become a leader can. After the undervoltage has ceased to exist at the output the blocking of the pulse duration modulator 1 is canceled again. When the auxiliary voltage sinks below the given threshold and at the same time the output voltage is on Differential amplifier 31 falls below the set limit, the transistor occurs 21 in the manner described above to function after the return of the auxiliary voltage an increase in the output voltage without causing inadmissibly high overshoots.

Claims (7)

Patentansprüche Schaltungsanordnung für einen bei Überschreitung kritischer Störgrößenwerte stillsetzbaren Schaltregler, der mindestens ein Schaltelement aufweist, das von einem Pulsdauermodulator gesteuert wird, der ein Ausgangssignal abgibt, von dessen Pulspausen/Pulsdauerverhältnis die Höhe der Ausgangsspannung des Schaltreglers abhängt, wobei aus der Ausgangsspannung und einer Referenzspannung ein Regelabweichungssignal gebildet wird, das über einen Regelverstärker mit Rückführung den Pulsdauermodulator beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß ein überwachungsglied (10, 11; 21, 22, 29) vorgesehen ist, das beim Stillsetzen des Schaltreglers infolge der kritischen Störgrößenwerte dem Regelabweichungssignal ein Einstellsignal aufschaltet, das die bei stillgesetztem Schaltregler vorhandene Regelabweichung bis zur Freigabe des Betriebs des Schaltreglers auf den Wert Null oder ungefähr auf den Wert Null vermindert. Claims circuit arrangement for one when exceeded critical disturbance values can be shut down switching regulator, the at least one switching element which is controlled by a pulse duration modulator which has an output signal emits, of its pulse pause / pulse duration ratio the level of the output voltage of the switching regulator depends on the output voltage and a reference voltage a control deviation signal is formed, which is transmitted via a control amplifier with feedback applied to the pulse duration modulator, characterized in that a monitoring element (10, 11; 21, 22, 29) is provided, which when the switching regulator is shut down as a result of the critical disturbance variable values, a setting signal is added to the control deviation signal, This is the system deviation that exists when the switching regulator is shut down until it is enabled the operation of the switching regulator to the value zero or approximately to the value zero reduced. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberwachungsglied (10, 11; 21, 22, 29) eine Betriebsspannung für den Regelverstärker (2, 15), den Pulsdauermodulator (1) und für weitere zum Ansteuern des Schaltelements und zum überwachung der kritischen Störgrößenwerte vorgesehene Schaltungen (23, 24, 31, 32, 33, 35, 36) auf eine vorgebbare untere Schwelle überwacht. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the monitoring element (10, 11; 21, 22, 29) an operating voltage for the control amplifier (2, 15), the pulse duration modulator (1) and for others to control the switching element and circuits provided for monitoring the critical disturbance variable values (23, 24, 31, 32, 33, 35, 36) monitored for a predefinable lower threshold. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (6) des Überwachungsglieds (10, 11; 21 22, 29) mit einem Eingang des Regelverstärkers (2; 15) verbunden ist.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the output (6) of the monitoring element (10, 11; 21 22, 29) with an input of the control amplifier (2; 15) is connected. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (6) des überwachungsglieds (10, 11; 21, 22, 29) mit dem Ausgang (6) des Regelverstärkers (2; 15) verbunden ist.4. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the output (6) of the monitoring element (10, 11; 21, 22, 29) with the output (6) of the control amplifier (2; 15) is connected. 5. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Regel verstärker ( 15) als Differenzverstärker ausgebildet ist. von dem ein Eingang an die Referenzspannung (16) gelegt ist, während der andere Eingang, der vom Istwert beaufschlagt ist, über einen Widerstand (20) mit dem Differenzverstärkerausgang und dem Ausgang des Überwachungsglieds (21, 22, 29) verbunden ist.5. Circuit arrangement according to claims 1, 3 or 4, characterized in that that the rule amplifier (15) is designed as a differential amplifier. of the one input is connected to the reference voltage (16), while the other input, which is acted upon by the actual value, via a resistor (20) to the differential amplifier output and the output of the monitoring element (21, 22, 29) is connected. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Uberwachungsglied (21, 22, 29) einen mit dem Kollektor an den Ausgang gelegten Transistor (21) aufweist, dessen Emitter an Erdpotential angeschlossen und dessen Basis über einen Widerstand (22) von der zu überwachenden Spannung beaufschlagt ist.6. Circuit arrangement according to claim 2 or one of the following claims, characterized in that the monitoring element (21, 22, 29) is connected to the collector at the output applied transistor (21), the emitter of which is at ground potential connected and its base via a resistor (22) from the to be monitored Voltage is applied. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-Emitter-Strecke des Transistors (21) über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors (29) an Erdpotential anlegbar ist und daß der weitere Transistor (29) über eine Diode (45) an einen bei überstrom gesperrten Transistor (39) gelegt ist, der von der zu überwachenden Spannung gespeist wird.7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the base-emitter path of the transistor (21) via the collector-emitter path of a transistor (29) can be applied to ground potential and that the further transistor (29) connected via a diode (45) to a transistor (39) which is blocked in the event of an overcurrent that is fed by the voltage to be monitored.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4950968A (en) * 1987-12-18 1990-08-21 Kabushiki Kaisha Toshiba DC motor driving apparatus with function for compensating for drive voltage change
US5075608A (en) * 1974-06-24 1991-12-24 Erdman David M Control system, electronically commutated motor system, draft inducer apparatus and method
USRE35124E (en) * 1974-06-24 1995-12-19 General Electric Company Control system, electronically commutated motor system, draft inducer apparatus and method

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