DE4437560A1

DE4437560A1 - Circuit for compensating AC voltage ripple in DC voltage supply

Info

Publication number: DE4437560A1
Application number: DE19944437560
Authority: DE
Inventors: Klaus Fuchs
Original assignee: Datron Electronic GmbH
Current assignee: Datron Electronic GmbH
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1996-05-02

Abstract

A switched power supply operates with a high frequency switching stage that provides a square waveform voltage that is fed through an LC low pass filter to generate a d.c. voltage output. The output exhibits an a.c. voltage ripple and this is compensated by a converter circuit that has a coil (L2) with two oppositely coupled part coils (L2a,L2b), where the first coil (L2a) is between input and output points (M2,M3). The second one (L2b) is between the output (M3) of the circuit and a capacitor (C1). Both coils are wound on a common ferrite core. A measurement point (M4) is located between one coil and the capacitor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Kompensation von Wechselspannungsanteilen in einer Gleichspannung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a circuit for compensation of AC voltage components in a DC voltage the preamble of claim 1.

Seit langem sind Wandlerschaltungen für Schaltnetzgeräte bekannt, bei denen zur Erzeugung einer gewünschten Ausgangsgleichspannung eine gleichgerichtete Eingangs spannung mittels Schalter in eine im wesentlichen rechteckförmige Wechselspannung umgewandelt wird, die zur Erzeugung der gewünschten Ausgangsgleichspannung einem, den zeitlichen Mittelwert der Wechselspannung bildenden LC-Tiefpaßfilter zugeführt wird.Converter circuits have been used for switching power supplies for a long time known in which to generate a desired DC output voltage a rectified input voltage by means of switches in an essentially rectangular AC voltage is converted to Generation of the desired DC output voltage, the temporal mean value of the AC voltage LC low-pass filter is supplied.

Bei diesen Schaltungsanordnungen ist der Gleichspannung grundsätzlich ein Wechselspannungsanteil überlagert, der in einer weiteren Tiefpaß-Schaltung bestehend aus Spule und Kondensator weiter vermindert werden soll.In these circuit arrangements, the DC voltage basically an AC voltage component is superimposed on the in another low-pass circuit consisting of a coil and capacitor should be further reduced.

Zur möglichst wirkungsvollen Unterdrückung dieses Wechselspannungsanteils mittels der Tiefpaß-Schaltung ist es erforderlich, einen Kondensator möglichst großer Kapazität sowie eine Spule möglichst großer Induktivität zu verwenden. Ein Kondensator großer Kapazität genauso wie eine Spule großer Induktivität erfordern jedoch einen erhöhten Platzbedarf, da derartige Schaltelemente bauartbedingt ein großes Volumen aufweisen. Diese großen Volumina verhindern aber die heute generell angestrebte Miniaturisierung der Schaltungen in nachteiliger Weise. Darüber hinaus sind derartig große Kondensatoren und Spulen teuer und daher auch vom wirtschaftlichen Ge sichtspunkt nachteilig. Schließlich ist es besonders nachteilig, daß Kondensatoren hoher Kapazität und Spulen hoher Induktivität nur ein wesentlich schlechteres dynamisches Verhalten ermöglichen als entsprechende kleinere Schaltelemente mit kleineren Werten.To suppress this as effectively as possible AC component by means of the low-pass circuit it required a capacitor as large as possible Capacitance as well as a coil of the greatest possible inductance to use. A large capacity capacitor as well like a coil of large inductance, however, require one increased space requirement, since such switching elements have a large volume due to the design. These big ones However, volumes prevent what is generally sought today Miniaturization of the circuits disadvantageously. In addition, such large capacitors and Coils are expensive and therefore also economically advantageous viewpoint disadvantageous. After all, it is special disadvantageous that capacitors and high capacitance coils high inductance just a much worse one enable dynamic behavior as appropriate smaller switching elements with smaller values.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Schaltung zur Kompensation von Wechselspannungsanteilen in einer Gleichspannung zu vermitteln, welche die genannten Nachteile beseitigt und eine möglichst voll ständige Kompensation des Wechselspannungsanteils in einer Gleichspannung mit einer Spule und einem Kon densator ermöglicht, deren Kapazitäts- bzw. Induktivi tätswerte und als Folge davon deren Baugröße möglichst klein sind. The object of the invention is therefore a generic Circuit for the compensation of AC voltage components to convey in a DC voltage which the mentioned disadvantages eliminated and as full as possible constant compensation of the AC voltage component in a DC voltage with a coil and a con capacitor allows their capacitance or inductance Actual values and, as a result, their size if possible are small.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object of the invention is characterized by the solved the features of claim 1.

Durch die Verwendung einer Spule, welche zwei Teilspulen umfaßt, die gegensinnig geschaltet und induktiv gekoppelt sind, läßt sich bei einem vorgegebenen Spulenvolumen die Kompensation des der Gleichspannung überlagerten Wechsel spannungsanteils praktisch fast vollständig erreichen, da in der zweiten Teilspule immer eine Wechselspannung indu ziert wird, die zu einem Strom führt, der dem in der ersten Spule fließenden Wechselstrom entgegengesetzt gerichtet ist und diesen daher am Ausgang der gesamten Spule kompensiert.By using a coil which is two sub-coils comprises, connected in opposite directions and inductively coupled are, can with a given coil volume Compensation for the alternation superimposed on the DC voltage almost completely reach the voltage component because an alternating voltage indu in the second coil section is adorned, which leads to a current, which in the first coil flowing alternating current is directed and therefore at the exit of the whole Coil compensated.

Hierbei ist es aus technischer aber auch aus wirtschaft licher Sicht vorteilhaft, daß an die zweite Teilspule hinsichtlich ihrer Belastbarkeit nur wesentlich geringere Anforderungen zu stellen sind als an die erste Teilspule, da in der zweiten Teilspule lediglich induzierte Wechsel ströme fließen, welche kleinere Werte aufweisen als die Gleichströme, die durch die erste Teilspule fließen. Dies erlaubt insbesondere die Verwendung beispielsweise eines wesentlich dünneren Spulendrahtes, als dies bei der ersten Teilspule der Fall ist.Here it is from a technical but also from an economic point of view Licher view advantageous that to the second coil section only significantly less in terms of their resilience Requirements are to be made as for the first coil section, since only induced changes in the second coil section currents flow which have smaller values than that DC currents flowing through the first coil section. This allows in particular the use of, for example much thinner coil wire than this first sub-coil is the case.

Besonders vorteilhaft ist es, daß durch die Schaltungs anordnung entweder bei vorgegebenen Werten für die Induktivität der Spule bzw. die Kapazität des Kondensa tors im Vergleich mit bekannten Kompensationsschaltungen eine wesentlich bessere Unterdrückung des Wechselspan nungsanteils in der Gleichspannung erzielt werden kann, oder es können zur Erzielung einer gleich guten Kom pensation des Wechselspannungsanteils in der Gleich spannung wie bei bekannten Schaltungen nunmehr wesentlich kleinere Bauteile mit kleineren Werten, d. h. Spulen kleinerer Induktivität und Kondensatoren kleinerer Kapazität - also Bauelemente, die wesentlich kleineren Platzbedarf aufweisen - verwendet werden.It is particularly advantageous that through the circuit arrangement either at given values for the Inductance of the coil or the capacitance of the condenser tors in comparison with known compensation circuits a much better suppression of the alternating chip can be achieved in the DC voltage, or it can be used to achieve an equally good com compensation of the AC voltage component in the DC voltage as in known circuits is now essential smaller components with smaller values, i.e. H. Do the washing up smaller inductance and capacitors smaller Capacity - components that are much smaller Show space requirements - can be used.

Durch die Verwendung dieser Bauelemente mit kleineren Werten verbessert sich aber auch in besonders vorteilhaf ter Weise das dynamische Verhalten der gesamten Kompensa tionsschaltung, da solche Bauelemente wesentlich schnel ler auf Störungen reagieren können als größere.By using these components with smaller ones But values also improve in a particularly advantageous way the dynamic behavior of the entire compensa tion circuit, since such components are much faster can react to disturbances than larger ones.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the invention are Subject of the subclaims.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of a preferred Aus management form of the invention is used in connection with enclosed drawing of the detailed explanation. It demonstrate:

Fig. 1 eine Schaltung zur Kompensation von Wech selspannungsanteilen in einer Gleichspan nung; Figure 1 shows a circuit for compensation of AC voltage components in a DC voltage.

Fig. 2 eine bekannte Wandlerschaltung zur Erzeu gung einer gewünschten Ausgangsgleich spannung für Schaltnetzteile; Figure 2 shows a known converter circuit for generating a desired DC output voltage for switching power supplies.

Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der an Punkt M₁ abgegriffenen Spannung der Fig. 2 und Fig. 3 shows the time course of the tapped at point M₁ voltage of Fig. 2 and

Fig. 4 den zeitlichen Verlauf der an Punkt M₂ abgegriffenen Spannung der Fig. 2. Fig. 4 shows the time course of the tapped at point M₂ voltage of FIG. 2.

Fig. 2 zeigt eine an sich bekannte Wandlerschaltung zur Erzeugung einer gewünschten Ausgangsgleichspannung für ein Schaltnetzgerät. Fig. 2 shows a known converter circuit for generating a desired DC output voltage for a switching power supply.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen, wird eine Eingangsspannung U_E mittels beispielsweise zweier Schalter S₁ und S₂, welche wechselseitig geöffnet und geschlossen werden, in eine rechteckförmige Wechselspannung zerlegt, welche an dem Punkt M₁ abgegriffen werden kann. Diese Schalter S₁ und S₂ sind nicht auf die in Fig. 2 dargestellten mechani schen Schalter beschränkt, sie können vielmehr auch durch elektronische Schaltelemente realisiert sein, die Schaltfrequenzen mit Werten bis zu mehreren MHz ermögli chen.As can be seen from Fig. 2, an input voltage U _E by means of, for example, two switches S₁ and S₂, which are mutually opened and closed, broken down into a rectangular AC voltage, which can be tapped at the point M₁. These switches S₁ and S₂ are not limited to the mechanical switch shown in Fig. 2, they can rather be realized by electronic switching elements, the switching frequencies Chen with values up to several MHz.

Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der aufgrund der wechselseitig geöffneten Schalter erzeugten Wechsel spannung. Wie aus Fig. 3 zu erkennen, ist der Schalter S₁ während eines Zeitintervalls t₁ geschlossen, während Schalter S₂ in diesem Zeitintervall geöffnet ist. In diesem Zeitintervall liegt an dem Meßpunkt M₁ die Ein gangsspannung U_E an. In einem darauffolgenden Zeitinter vall t₂ ist hingegen Schalter S₁ geöffnet und Schalter S₂ geschlossen, so daß an dem Meßpunkt M₁ keine Spannung anliegt, da er mit dem gemeinsamen Bezugspotential (Masse) der gesamten, in Fig. 2 dargestellten Schaltung verbunden ist. Fig. 3 shows the time course of the alternating voltage generated due to the mutually open switch. As can be seen from Fig. 3, the switch S₁ is closed during a time interval t₁, while switch S₂ is open in this time interval. In this time interval, the input voltage U _E is applied to the measuring point M 1. In a subsequent time interval t₂, however, switch S₁ is open and switch S₂ is closed, so that no voltage is present at the measuring point M₁, since it is connected to the common reference potential (ground) of the entire circuit shown in FIG. 2.

Um eine gewünschte Ausgangsgleichspannung zu erzeugen, wird nun diese rechteckförmige Wechselspannung einem LC- Tiefpaßfilter aus einer ersten Spule L₁ und einem ersten Kondensator C₁ zugeführt. Das Tiefpaßfilter bildet den zeitlichen Mittelwert der Wechselspannung. Die Größe der Ausgangsspannung läßt sich in diesem Fall durch das Tast verhältnis bestimmen, d. h. sie hängt ab von den beiden Schaltzeiten t₁ und t₂. Je länger der Schalter S₁ ge schlossen ist und je kürzer der Schalter S₂ geschlossen ist, desto höher ist die erzeugte Ausgangsgleichspannung.To generate a desired DC output voltage, this rectangular AC voltage is now transferred to an LC Low pass filter from a first coil L 1 and a first Capacitor C₁ supplied. The low pass filter forms the time average of the AC voltage. The size of the In this case, the output voltage can be pressed determine ratio, d. H. it depends on the two Switching times t₁ and t₂. The longer the switch S₁ ge is closed and the shorter the switch S₂ is closed the higher the DC output voltage generated.

Fig. 4 zeigt die gemittelte Ausgangsspannung, wie sie am Meßpunkt M₂ abgegriffen werden kann. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist der gemittelten Ausgangsgleichspannung ein Wechselspannungsanteil überlagert, dessen Betrag von Scheitelwert zu Scheitelwert die sogenannte "Ripple- Spannung" U_Ripple ist. Fig. 4 shows the average output voltage as it can be tapped at the measuring point M₂. As shown in FIG. 4, an averaged voltage component is superimposed on the averaged DC output voltage, the amount of which from peak to peak value is the so-called “ripple voltage” U _Ripple .

Um diese Ripple-Spannung weiter zu vermindern, d. h. um den Wechselspannungsanteil in der Gleichspannung mög lichst zu minimieren, werden bisher weitere LC-Tiefpaß filter verwendet.To further reduce this ripple tension, i. H. around the AC voltage component in the DC voltage possible To minimize as far as possible further LC low-pass filters filter used.

Ein derartiges weiteres Tiefpaßfilter, das eine weitere Spule L₂ und einen weiteren Kondensator C₂ umfaßt, ist in Fig. 2 dargestellt. Um nun die Ripple-Spannung möglichst optimal zu minimieren, ist es erforderlich, eine Spule L₂ möglichst hoher Induktivität und einen Kondensator C₂ möglichst hoher Kapazität zu verwenden.Such a further low-pass filter, which comprises a further coil L₂ and a further capacitor C₂, is shown in Fig. 2. In order to minimize the ripple voltage as optimally as possible, it is necessary to use a coil L₂ with the highest possible inductance and a capacitor C₂ with the highest possible capacitance.

Spulen hoher Induktivität und Kondensatoren hoher Kapazität erfordern bauartbedingt jedoch ein verhältnis mäßig großes Volumen, sie sind darüber hinaus auch kostspielig. Des weiteren sind derartige Bauelemente in ihrem dynamischen Verhalten sehr träge, was sich bei spielsweise bei geregelten Schaltnetzteilen sehr nachtei lig auswirkt.High inductance coils and high capacitors Due to the design, capacity requires a ratio moderately large volume, they are also beyond expensive. Furthermore, such components are in their dynamic behavior is very sluggish, which for example with regulated switching power supplies very disadvantageous lig affects.

Der Erfindung liegt daher die Idee zugrunde, bei vor gegebenen Induktivitätswerten der Spule L₂ und Kapazi tätswerten des Kondensators C₂ und damit auch bei vor gegebenen, von diesen Bauelementen eingenommenen Volumina eine möglichst vollständige Kompensation des Wechsel spannungsanteils in der Gleichspannung zu erzielen.The invention is therefore based on the idea of given inductance values of the coil L₂ and capaci Actual values of the capacitor C₂ and thus also before given volumes occupied by these components compensation of the change as complete as possible to achieve voltage share in the DC voltage.

Dies kann durch eine in Fig. 1 dargestellte Schaltung bewerkstelligt werden. Wie aus Fig. 1 zu ersehen, umfaßt die Spule L₂ induktiv gekoppelte, gegensinnig geschaltete Teilspulen L_2a und L_2b. Die erste Teilspule L_2a ist dabei zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Schaltung angeordnet. Der Eingang dieser Schaltung entspricht dem Meßpunkt M₂, und der Ausgang entspricht dem Meßpunkt M₃ der in Fig. 2 dargestellten Schaltung. Die zweite Teilspule L_2b ist einerseits mit dem Ausgang der Schal tung, dem Meßpunkt M₃, verbunden und andererseits über eine Reihenschaltung mit dem Kondensator C₁ mit einem gemeinsamen Bezugspotential der Schaltung. Dieses gemeinsame Bezugspotential (Masse) ist vorteilhafterweise dasselbe wie das in der gesamten Wandlerschaltung (siehe Fig. 2) verwendete. Auf diese Weise lassen sich bei einem Schaltnetzteil mehrere, durch mehrere Wandlerschaltungen erzeugte Ausgangsgleichspannungen auf ein einziges gemeinsames Bezugspotential beziehen.This can be accomplished by a circuit shown in FIG. 1. As can be seen from Fig. 1, the coil L₂ comprises inductively coupled, oppositely connected partial coils L _2a and L _2b . The first coil section L _2a is arranged between the input and the output of the circuit. The input of this circuit corresponds to the measuring point M₂, and the output corresponds to the measuring point M₃ of the circuit shown in Fig. 2. The second coil section L _2b is connected on the one hand to the output of the scarf device, the measuring point M₃, and on the other hand via a series circuit with the capacitor C₁ with a common reference potential of the circuit. This common reference potential (ground) is advantageously the same as that used in the entire converter circuit (see FIG. 2). In this way, a plurality of DC output voltages generated by a plurality of converter circuits can be related to a single common reference potential in a switched-mode power supply.

Die Kompensation der Wechselspannungsanteile in der Gleichspannung geht nun folgendermaßen vonstatten: Sobald an der Teilspule L_2a eine Gleichspannung mit Wechsel spannungsanteil anliegt, wird in der Teilspule L_2b eine Wechselspannung induziert. Diese in der Teilspule L_2b induzierte Wechselspannung ruft einen in dieser Teilspule fließenden Wechselstrom hervor, der dem in der Teilspule L_2a fließenden Wechselstrom, dem sogenannten Ripple-Strom i_Ripple, entgegengesetzt gerichtet ist, so daß sich die beiden Ströme am Ausgang der Schaltung, d. h. dem Meßpunkt M₃, kompensieren.The compensation of the AC voltage components in the DC voltage now takes place as follows: As soon as a DC voltage with an AC voltage component is applied to the sub-coil L _2a , an AC voltage is induced in the sub-coil L _2b . This alternating voltage induced in the sub-coil L _2b causes an alternating current flowing in this sub-coil, which is directed in the opposite direction to the alternating current flowing in the sub-coil L _2a , the so-called ripple current i _Ripple , so that the two currents at the output of the circuit ie the measuring point M₃, compensate.

Von besonderem Vorteil hierbei ist, daß die beschriebene Kompensation unabhängig von der Form der Ripple-Spannung und des Ripple-Stroms funktioniert. So wird beispiels weise bei einem sehr ungleichen Tastverhältnis (t₁≠t₂) und einem dadurch hervorgerufenen stark sägezahnförmigen Ripple-Strom eine gleich gute Kompensation erzielt wie bei einem gleichen Tastverhältnis (t₁=t₂). Die Kom pensation ist mit anderen Worten von der Form des Ripple- Stroms und der Ripple-Spannung völlig unabhängig.Of particular advantage here is that the described Compensation regardless of the shape of the ripple voltage and the ripple current works. For example wise with a very unequal duty cycle (t₁ ≠ t₂) and a strongly sawtooth-shaped one Ripple current achieves the same good compensation as with the same duty cycle (t₁ = t₂). The Com In other words, compensation is of the shape of the ripple Current and the ripple voltage completely independent.

Da durch die zweite Teilspule L_2b immer nur ein dem Ripple-Strom entgegengesetzt gerichteter Wechselstrom fließt, kann die Spule hinsichtlich ihrer Belastbarkeit wesentlich kleiner ausgeführt werden als die erste Teilspule L_2a, welche neben dem Ripple-Strom auch den verhältnismäßig großen Gleichstrom zu tragen hat.Since only an alternating current directed in the opposite direction to the ripple current flows through the second partial coil L _2b , the coil can be designed to be significantly smaller in terms of its load capacity than the first partial coil L _2a , which in addition to the ripple current also has to carry the relatively large direct current .

Dies erlaubt beispielsweise die Verwendung eines wesent lich dünneren Spulendrahtes, als es bei der ersten Teilspule L_2a der Fall ist und somit auch eine sehr kostengünstige Ausführung der zweiten Teilspule L_2b. This allows, for example, the use of a much thinner coil wire than is the case with the first coil section L _2a and thus also a very cost-effective design of the second coil section L _2b .

Die beiden Teilspulen L_2a und L_2b können in einer kon kreten Ausführungsform beispielsweise ineinander auf einen Ferritkern gewickelt sein. Hierbei erweist es sich aufgrund der dargestellten Schaltungsanordnung als besonders vorteilhaft, daß beide Wicklungen nicht galvanisch entkoppelt sein müssen.The two sub-coils L _2a and L _2b can, for example, be wound in one another on a ferrite core in a specific embodiment. It proves to be particularly advantageous here due to the circuit arrangement shown that both windings need not be galvanically decoupled.

Ein weiterer Vorteil der Schaltung ist es, daß der Eingang (Meßpunkt M₂) und der Ausgang (Meßpunkt M₃) der Schaltung praktisch entkoppelt sind. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn der Ausgang der Schaltung nicht nur rein ohmsch belastet wird, sondern durch Verbraucher belastet ist, die starke dynamische Störungen erzeugen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Schaltnetzteil als Spannungsquelle für einen Laser oder einen Motor oder ähnliche Verbraucher dient. Dadurch werden sämtliche vor der Kompensations schaltung angeordneten Schaltelemente von störenden Wechselspannungen bewahrt, und es können aus diesem Grund vorteilhafterweise Bauelemente verwendet werden, an die wesentlich weniger hohe Anforderungen hinsichtlich ihrer Spitzenspannung u. dgl. zu stellen sind als beispielsweise bei der bekannten, in Fig. 2 dargestellten Schaltungs anordnung.Another advantage of the circuit is that the input (measuring point M₂) and the output (measuring point M₃) of the circuit are practically decoupled. This proves to be particularly advantageous if the output of the circuit is not only subjected to a purely ohmic load, but is also loaded by consumers that generate strong dynamic disturbances. This is the case, for example, when the switched-mode power supply serves as a voltage source for a laser or a motor or similar consumers. As a result, all of the switching elements arranged in front of the compensation circuit are protected from interfering alternating voltages, and it is possible for this reason to advantageously use components which have significantly lower requirements with regard to their peak voltage and. Like. Are to be put as in the known circuit arrangement shown in FIG. 2, for example.

Vorteilhafterweise weisen die beiden Teilspulen L_2a und L_2b Wicklungen gleicher Windungszahl auf. Dies ist aber nicht unbedingt erforderlich, es können vielmehr auch durch Einstellen einer entsprechenden Wicklungszahl jegliche Art von in der Teilspule L_2b erzeugten induzier ten Wechselströmen überkompensiert werden. Insbesondere spielt der immer vorhandene ohmsche Widerstand der Teilspule L_2b keine Rolle, da hier Ströme transformiert und kompensiert werden.The two sub-coils L _2a and L _2b advantageously have windings of the same number of turns. However, this is not absolutely necessary. Rather, any type of induced alternating currents generated in the partial coil L _2b can also be overcompensated by setting a corresponding number of windings. In particular, the ohmic resistance of the sub-coil L _2b , which is always present, is of no importance, since currents are transformed and compensated for here.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich für die Regelung von Schaltnetzteilen. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist zwischen der zweiten Teilspule L_2b und dem Kondensator C₁ ein weiterer Meßpunkt M₄ angeordnet. Dieser Meßpunkt kann als Eingang für eine Regelschaltung eines Schaltnetzteils verwendet werden.Another advantage is the regulation of switching power supplies. As shown in Fig. 1, another measuring point M₄ is arranged between the second coil section L _2b and the capacitor C₁. This measuring point can be used as an input for a control circuit of a switching power supply.

Bisher wurde als Eingang für Regelschaltungen von Schaltnetzteilen immer der Ausgang der gesamten Schal tungsanordnung, d. h. der Punkt M₃ in Fig. 2 verwendet. Dabei wurden die Schaltnetzteile so geregelt, daß an dem Ausgang immer die gewünschte Ausgangsgleichspannung anliegt. Durch Störungen, welche durch Verbraucher am Ausgang M₃ hervorgerufen werden, können nun derartige Regelschaltungen in Regelschwingungen versetzt werden, die im Extremfall sogar zu Resonanzerscheinungen führen können. Dies kann unter Umständen zu einer Zerstörung des gesamten Schaltnetzteils führen.So far, the output of the entire circuit arrangement, ie the point M₃ in Fig. 2 has always been used as an input for control circuits of switching power supplies. The switching power supplies were controlled so that the desired DC output voltage is always present at the output. Due to disturbances caused by consumers at the output M₃, such control circuits can now be set in control vibrations, which in extreme cases can even lead to resonance phenomena. Under certain circumstances, this can destroy the entire switched-mode power supply.

Durch die Verwendung des Punktes M₄ als Regelpunkt können derartige Regelschwingungen und Resonanzerscheinungen praktisch vermieden werden, da dieser Regelpunkt in der oben beschriebenen Weise von den Ausgangsstörungen weitestgehend entkoppelt ist.By using the point M₄ as a control point such control vibrations and resonance phenomena can be practically avoided as this control point in the way described above from the output disturbances is largely decoupled.

Auf diese Weise ermöglicht die in Fig. 1 dargestellte Schaltung auch eine wesentlich bessere Regelung von Schaltnetzteilen durch Verwendung des Regelpunkts M₄. In this way, the circuit shown in Fig. 1 also allows a much better control of switching power supplies by using the control point M₄.

Abschließend läßt sich feststellen, daß die Schaltung zur Kompensation von Wechselspannungsanteilen in einer Gleichspannung eine nahezu vollständige Kompensation des Wechselspannungsanteils ermöglicht, darüber hinaus bewirkt sie eine Entkopplung des Eingangs vom Ausgang und umgekehrt, und schließlich erlaubt sie die Verwendung eines gemeinsamen Bezugspotentials (Masse) in einer Wandlerschaltung für Schaltnetzgeräte.Finally, it can be said that the circuit for Compensation of alternating voltage components in one DC voltage almost complete compensation of the AC voltage component enables, moreover it decouples the input from the output and vice versa, and finally it allows use a common reference potential (ground) in one Converter circuit for switching power supplies.

Claims

1. A circuit for compensating for AC voltage components in a DC voltage, preferably for converter circuits of switching power supplies, with a coil and a capacitor, characterized in that the coil (L₂) comprises two inductively coupled sub-coils (L _2a , L _2b ) connected in opposite directions, the first (L₂a) between the input and output (M₂, M₃) of the circuit, and the second (L _2b ) on the one hand with the output (M₃) of the circuit and on the other hand via a series circuit with the capacitor (C₁) with a common reference potential of the circuit is connected.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the first coil section (L _2a ) has the same number of windings as the second coil section (L _2b ).

3. Circuit according to claim 1, characterized in that the number of windings of the first and the second partial coil (L _2a , L _2b ) are different.

4. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the two partial coils (L _2a , L _2b ) are wound into one another on a common ferrite core.

5. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that between the second coil section (L _2b ) and the capacitor (C₁) there is a measuring point (M₄) which can be used to control a switching power supply.