DE19744548A1

DE19744548A1 - Schnell neustartbares Netzgerät

Info

Publication number: DE19744548A1
Application number: DE19744548A
Authority: DE
Inventors: Fang-Jye Leu
Original assignee: Acer Peripherals Inc
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 1997-03-08
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1998-09-24
Also published as: US5812385A; JPH10257761A; TW432276B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Netzgerät für Computer, Sichtgeräte und andere Computerperipheriegeräte, und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein schnell neustartbares Netzgerät, das geeignet ist, um mit einer integrierten Stromsparschaltung in einer Stromsparbetriebsart zu arbeiten.

In letzter Zeit sind in Computern und Computerperipheriegeräten Schaltnetzteile eingesetzt worden. Im allgemeinen wird eine Pulsbreitensteuerung (PWM controller) als Stromversorgungssteuerschaltung für ein Schaltnetzteil eingesetzt. PWM-Steuerungen wie etwa die IC- Serien 3842 und 3844 benötigen ausreichend Strom und Spannung, um ihre Steuerfunktionen normal aufzunehmen, deshalb ist eine Starterschaltung notwendig. Sobald jedoch die PWM-Steuerung gestartet ist, wird die Leistung zur Aktivierung der PWM-Steuerung von einer Hilfsleistungsquelle geliefert. Dadurch wird die Starterschaltung redundant, verbraucht aber ständig Leistung.

Fig. 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines herkömmlichen Schaltnetzgeräts; eine Stabilisierungssteuerschaltung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung ist fortgelassen.

Wie in Fig. 4 gezeigt, formt ein Vollwellenbrückengleichrichter eine Wechselspannung (AC) in eine Gleichspannung (DC) um, und ein Filterkondensator 2 filtert die gleichgerichtete Spannung und verringert deren Welligkeit. Die gleichgerichtete und gefilterte Spannung lädt einen Starterkondensator 4 durch einen Starterwiderstand 3, und so liefert der Starterwiderstand 3 die gleichgerichtete und gefilterte Spannung an eine Stromversorgungssteuerschaltung 5 (hier ist die Stromversorgungssteuerschaltung z. B. eine 3842-Steuerung). Nach Aktivierung der Stromversorgungssteuerschaltung 5 gibt diese ein Schaltsignal an einen Steuertransistor 6 wie etwa einen NMOS-Transistor aus. Das Gate des NMOS-Transistors 6 ist an die Stromversorgungssteuerschaltung 5 angeschlossen.

Ein Transformator 7 hat eine Primärwicklung 7a, eine Sekundärwicklung 7b und eine Tertiärwicklung 7c. Die Primärwicklung 7a des Transformators 7 ist an den Drain des NMOS-Transistors 6 angeschlossen und liefert so eine gleichgerichtete und gefilterte Spannung. Durch Schalten des MOS-Transistors 6 wird eine gepulste Spannung in der Sekundärwicklung 7b und der Tertiärwicklung 7c erzeugt. Die in der Tertiärwicklung 7c erzeugte gepulste Spannung wird durch eine Hilfsdiode 8 und den Starterkondensator 4 gleichgerichtet und gefiltert, und die Ausgangsspannung wird beiden Enden der Stromversorgungssteuerschaltung 5 zugeführt. Die in der Sekundärwicklung 7b erzeugte gepulste Spannung wird durch eine Ausgangsdiode 9 und einen Ausgangskondensator 10 gleichgerichtet und gefiltert, wodurch eine Ausgangsspannung erzeugt wird.

Der Betrieb des in Fig. 4 gezeigten Netzgeräts wird nun erläutert. Wenn das Netzgerät mit einer Wechselspannung versorgt wird, wird diese durch den Gleichrichter 1 und den Filterkondensator 2 zu einer Gleichspannung gleichgerichtet. Die Gleichspannung lädt den Starterkondensator 4 durch den Starterwiderstand. Wenn die Spannung am Punkt A steigt, steigt auch die Spannung am Punkt B und wird der Stromversorgungssteuerschaltung 5 zugeführt. Wenn die Spannung am Punkt B einen spezifischen Spannungspegel überschreitet, wird die Stromversorgungssteuerschaltung 5 aktiviert. Wenn z. B. die Stromversorgungssteuerschaltung eine 3842-Steuerung ist, dann muß die Spannung am Punkt B wenigstens 16 V betragen, um die 3842-Steuerung zu aktivieren. Die Stromversorgungssteuerschaltung 5 gibt ein Schaltsignal aus, um den Steuertransistor 6 (ein und aus) zu schalten. Dann werden gepulste Spannungen in der Sekundärwicklung 7b und der Tertiärwicklung 7c erzeugt. Die in der Sekundärwicklung 7b erzeugte gepulste Spannung wird durch eine Ausgangsdiode 9 und einen Ausgangskondensator 10 gleichgerichtet und gefiltert, und so wird das andere Gerät (nicht gezeigt ) mit einer Gleichspannung versorgt. Die in der Tertiärwicklung 7c erzeugte gepulste Spannung wird durch eine Hilfsdiode 8 und den Starterkondensator 4 gleichgerichtet und gefiltert, und ihre Ausgangsspannung wird beiden Enden der Stromversorgungssteuerschaltung 5 zugeführt. So wird anfangs, wenn Wechselspannung an das Netzgerät angelegt wird, die Leistungsquelle der Stromversorgungssteuerschaltung 5 über den Starterwiderstand 3 versorgt. Nach Aktivierung der Stromversorgungssteuerschaltung wird die Arbeitsspannung für die Stromversorgungssteuerschaltung über die Tertiärwicklung 7c des Transformators 7 zugeführt. Es fließt aber auch ein Strom durch den Starterwiderstand 3, und elektrische Leistung wird verbraucht.

Im allgemeinen liegen die Eingangsspannungsspezifikationen für Computer und Computerperipheriegeräte zwischen 90 und 264 V. Die durch den Starterwiderstand verbrauchte Verlustleistung kann wie folgt berechnet werden. Angenommen, das Netzgerät wird mit 90 V versorgt; so beträgt nach Gleichrichtung und Filterung die Gleichspannung ca. 90 V × 1,1412 = 127,6 V. Eine 3842- Steuerung wird als Stromversorgungssteuerschaltung 5 verwendet, und der minimale Starterstrom für die 3842- Steuerung ist ca. 1 mA. Deshalb kann der maximale Widerstand des Starterwiderstands 127, 27 V-16 V)²/ 1 mA) = 11,26 kΩ sein. Wenn die Wechselspannung gleich 264 V ist, beträgt die Spannung am Punkt A nach Gleichrichtung und Filterung ca. 373,296 V (264 V × 1,412) . Nach Aktivierung der 3842-Steuerung fällt die Spannung am Punkt B auf ca. 10 V. Der Leistungsverbrauch des Starterwiderstands 3 ist ca. (373,296 V - 10 V)²/111,26 kΩ = 1,18 W. Bei Computern und Computerperipheriegeräten ist eine Stromsparfunktion erwünscht, um den Stromverbrauch dieser Geräte zu verringern, wenn sie in einem nicht erregten Zustand sind. Die Stromsparfunktion sollte den Leistungsverbrauch auf 5 W bis 8 W oder weniger begrenzen, und der Leistungsverlust 1,18 W) im Starterwiderstand 3 kann nicht vernachlässigt werden.

Um den Leistungsverlust durch den Starterwiderstand zu verringern, hat das US-Patent Nr. 5 581 453 ein Netzteil mit geschalteter Starterschaltung offenbart.

Fig. 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Schaltnetzgeräts mit geschalteter Starterschaltung; eine Stabilisierungssteuerschaltung zum Stabilisieren der Ausgangsspannung ist jedoch fortgelassen. In Fig. 5 ist eine Schaltschaltung 11 mit dem Starterwiderstand 3 und der Stromversorgungssteuerschaltung 5 in Reihe geschaltet. Eine Schaltersteuerschaltung 12 wird zum Steuern des Ein- und Ausschaltens der Schaltschaltung 11 eingesetzt. Bevor die Stromversorgungssteuerschaltung 5 aktiviert ist, bleibt die Schaltschaltung 11 eingeschaltet, so daß die Gleichspannung den Starterkondensator 4 über den Starterwiderstand 3 laden kann, um die Stromversorgungssteuerschaltung 5 zu aktivieren. Nach Aktivierung der Stromversorgungssteuerschaltung 5 wird die in der Tertiärwicklung 7c erzeugte gepulste Spannung gleichgerichtet und gefiltert. Die Spannung am Punkt B steigt, so daß die Schaltsteuerschaltung 12 zu arbeiten beginnt. Infolgedessen wird die Schaltschaltung ausgeschaltet, und Stromverbrauch durch den Starterwiderstand wird verhindert.

Mit dem oben beschriebenen Stand der Technik kann der Stromverbrauch durch den Starterwiderstand verringert werden, es bleiben aber einige Probleme, wenn mit einem Stromspar-IC in einer Stromsparbetriebsart gearbeitet wird.

In der Stromsparbetriebsart übernimmt der Stromspar-IC die Steuerung des Netzteils. Der Stromspar-IC schaltet die nicht benötigten Leistungsausgänge ab, z. B. die Leistungsausgänge für die horizontalen und vertikalen Abtastsignale eines Monitors, mit Ausnahme eines Leistungsausgangs mit +5 V und 10 mA für den Stromspar-IC.

Ein Weg, die obigen Anforderungen zu erfüllen, ist der, die Stromflüsse durch den Starterwiderstand 3 und das Netzteil in Betrieb zu halten, damit der Stromspar-IC arbeiten kann. Auf diese Weise hat die Schaltung eine schnellere Leistungsantwort, doch erhöht dies die Komplexität und die Kosten der Schaltung, und der Stromverbrauch kann nicht so gesteuert werden, daß er den Anforderungen genügt.

Ein anderer Weg, die Stromsparfunktion zu bewirken, ist der, das Signal zum Steuern der Stromversorgungssteuerschaltung aus der Ausgangsspannung der Tertiärwicklung zu gewinnen. Auf diese Weise hat die Schaltung einen geringeren Stromverbrauch, aber mit einer langsameren Antwort. Da der Starterwiderstand 4 immer hoch ist, damit die Entladezeit lang ist, wird die Geschwindigkeit des Neustarts der Stromversorgungssteuerschaltung beeinträchtigt, was dazu führt, daß der Stromspar-IC nicht ausreichend mit Strom versorgt wird, was zu fehlerhaftem Arbeiten der Logik führt.

Folglich kann die bekannte Schaltung, wie in Fig. 5 abgebildet, nicht mit dem Stromspar-IC unter folgenden Anforderungen zusammenarbeiten: Erstens müssen Kosten und Stromverbrauch niedrig sein, zweitens muß die Neustartgeschwindigkeit der Stromversorgung schnell genug sein, so daß der Stromspar-IC mit genug Strom versorgt werden kann, damit er störungsfrei arbeitet.

In Anbetracht der obigen Probleme ist Aufgabe der Erfindung, ein schnell neustartbares Schaltnetzgerät anzugeben, das in Stromsparbetriebsart schnell neu starten kann, indem es das Referenzausgangssignal der Leistungssteuerschaltung als Neustartsteuersignal nutzt, um so das Netzgerät in Stromsparbetriebsart bei verringerter Komplexität und verringerten Kosten der Schaltung schnell neu zu starten.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, den Stromverbrauch des Starterwiderstandes zu verringern, indem das Referenzspannungssignal verwendet wird, um die Schaltsteuerschaltung und die Schaltschaltung so zu steuern, daß, sobald die Stromversorgungssteuerschaltung aktiviert ist, der Strom im Starterwiderstand abgeschaltet wird.

Um die obigen Aufgaben zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein schnell neustartbares Netzgerät vor, welches umfaßt:
ein Gleichrichtermittel, das eine Quellengleichspannung liefert;
einen Steuertransistor, der ein Schaltsignal empfängt und Ein- und Ausschaltoperationen durchführt;
einen Transformator, der mindestens eine Primärwicklung, eine Sekundärwicklung und eine Tertiärwicklung umfaßt, wobei die Quellengleichspannung durch den Steuertransistor an die Primärwicklung angelegt ist und der Transformator Ausgangsspannungen in der Sekundär- bzw. Tertiärwicklung erzeugt;
eine Stromversorgungssteuerschaltung, die mindestens einen Startereingangsanschluß, einen Referenzausgangsanschluß und einen Rückkopplungsanschluß umfaßt, wobei, wenn die Spannung am Startereingangsanschluß auf einen Startpegel steigt, die Stromversorgungssteuerschaltung aktiviert wird und das Schaltsignal an den Steuertransistor ausgibt und die Spannung am Referenzausgangsanschluß sich von einem ersten Spannungspegel auf einen zweiten Spannungspegel verändert, und wenn der Rückkopplungsanschluß ein gepulstes Signal empfängt, die Stromversorgungssteuerschaltung neu startet und die Spannung am Referenzausgangsanschluß sich vom zweiten Spannungspegel auf den ersten Spannungspegel verändert;
einen Starterwiderstand, der einen Weg für die Gleichspannung bietet, einen Starterkondensator zu laden und so die Spannung zum Aktivieren der Stromversorgungssteuerschaltung zu liefern;
eine Schaltschaltung, die mit dem Starterwiderstand und der Stromversorgungssteuerschaltung in Reihe geschaltet ist; und
eine Schaltsteuerschaltung, die ein Spannungssignal vom Referenzausgangsanschluß zum Schalten der Schaltschaltung empfängt, wobei, wenn die Spannung am Referenzausgangsanschluß sich vom ersten auf den zweiten Spannungspegel verschiebt, die Schaltsteuerschaltung eingeschaltet und die Schaltschaltung dadurch ausgeschaltet wird, und wenn die Spannung am Referenzausgangsanschluß vom ersten auf den zweiten Spannungspegel verschoben wird, die Schaltsteuerschaltung ausgeschaltet und die Schaltschaltung dadurch eingeschaltet wird.

Um Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung klarer und verständlicher zu machen, wird die Erfindung im folgenden in Verbindung mit den Ausgestaltungen und Zeichnungen detailliert beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 zeigt das Zeitablaufdiagramm der vorliegenden Erfindung in Stromsparbetriebsart.

Fig. 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines herkömmlichen Schaltnetzteils;

Fig. 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Schaltnetzteils, das den Stromverbrauch des Starterwiderstands verringern kann;

Erste Ausgestaltung

Fig. 1 zeigt ein Schaltungsdiagramm der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; der Einfachheit halber ist eine Stabilisierungssteuerschaltung zum Stabilisieren der Ausgangsspannung fortgelassen. Teile, die In Verbindung mit dem Stand der Technik bezeichnet wurden, fragen dieselben Bezugszeichen, ihre Beschreibung ist fortgelassen. Wie in Fig. 1 abgebildet, ist eine Schaltschaltung 11 zwischen einem Starterwiderstand 3 und einer Stromversorgungssteuerschaltung 5 in Reihe geschaltet, wobei eine Schaltsteuerschaltung verwendet wird, um die Schaltschaltung 11 zu schalten. Die Schaltsteuerschaltung 12 wird entsprechend dem Referenzausgangssignal Vref gesteuert, welches ein übliches Ausgangsbeinchen an den kommerziellen IC-Serien 3842 und 3844 ist.

Die Operation des in Fig. 1 gezeigten Netzgeräts ist im folgenden beschrieben. Wenn eine Wechselspannung an das Netzgerät angelegt wird, wird diese durch ein Gleichrichtermittel, das den Gleichrichter 1 und den Filterkondensator 2 umfaßt, gleichgerichtet und gefiltert. Anfangs ist die Schaltschaltung 11 eingeschaltet so daß die Gleichspannung den Starterkondensator 4 über den Starterwiderstand 3 lädt. Wenn die Spannung am Punkt A steigt, steigt die Spannung am Punkt B und wird an die Stromversorgungssteuerschaltung 5 angelegt. Wenn die Spannung am Punkt B einen spezifischen Spannungspegel überschreitet, wird die Stromversorgungssteuerschaltung 5 aktiviert. Dann gibt die Stromversorgungssteuerschaltung 5 das periodische Schaltsignal Vout aus, um kontinuierlich den Steuertransistor 6 (ein und aus) zu schalten. Dann werden gepulste Spannungen in der Sekundärwicklung 7b und der Tertiärwicklung 7c erzeugt. Die in der Sekundärwicklung 7b erzeugte gepulste Spannung wird durch eine Ausgangsdiode 9 und einen Ausgangskondensator 10 gleichgerichtet und gefiltert, wodurch die andere Schaltungsvorrichtung (nicht gezeigt) mit einer Ausgangsgleichspannung versorgt wird. Die in der Tertiärwicklung 7c erzeugte gepulste Spannung wird durch eine Hilfsdiode 8 und den Starterkondensator 4 gleichgerichtet und gefiltert und ihre Ausgangsspannung wird an beide Enden der Stromversorgungssteuerschaltung 5 angelegt. Sobald die Stromversorgungssteuerschaltung 5 aktiviert ist, verschiebt sich die Referenzspannung Vref am Referenzausgangsanschluß der Stromversorgungssteuerschaltung 5 von einem ersten Spannungspegel (z. B. 0 V) auf einen zweiten Spannungspegel (z. B. 5 V), so daß die Schaltsteuerschaltung 12 eingeschaltet und so die Schaltschaltung 11 ausgeschaltet wird. Infolgedessen verbraucht der Starterwiderstand 3 keinen Strom, nachdem die Stromversorgungssteuerschaltung aktiviert ist.

In der Stromsparbetriebsart übernimmt der Stromspar-IC die Kontrolle des Netzteiles. Der Stromspar-IC schaltet die meiste Ausgangsspannung des Netzteiles ab und schickt auch ein Steuersignal an einen Rückkopplungsanschluß (nicht in Fig. 1 gezeigt) der Stromversorgungssteuerschaltung 5.

Während sie solch ein Steuersignal empfängt, führt die Stromversorgungssteuerschaltung 5 eine Rücksetzoperation (shut-down) aus. Das Referenzspannungsausgangssignal Vref verschiebt sich von dem zweiten Spannungspegel zurück auf den ersten Spannungspegel, so daß die Schaltsteuerschaltung 12 die Schaltschaltung 11 einschaltet, wodurch die Stromversorgungssteuerschaltung 5 reaktiviert wird. Da die Stromversorgungssteuerschaltung 5 tatsächlich eine periodische Neustartoperation (Rücksetzung/Reaktivierung) durchführt, kann die Stromversorgungssteuerschaltung 5 das Schaltsignal Vout zum Schalten des Steuertransistors 6 nur mit Unterbrechungen erzeugen. Infolgedessen kann eine verringerte, aber ausreichende Menge Leistung durch die Sekundärwicklung 7b des Transformators 7 übertragen werden, um den Stromspar-IC in Betrieb zu halten, und trotzdem die Anforderung nach geringer Verlustleistung zu erfüllen.

Zweite Ausgestaltung

Fig. 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; der Einfachheit halber ist eine Stabilisierungssteuerschaltung zum Stabilisieren der Ausgangsspannung fortgelassen. Teile, die In Verbindung mit dem Stand der Technik bezeichnet wurden, fragen dieselben Bezugszeichen, ihre Beschreibung ist fortgelassen. Bei dieser Ausgestaltung wird eine 3842-IC- Steuerung als Stromversorgungssteuerschaltung verwendet.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird ein erster Transistor Q1, zum Beispiel ein NPN-Transistor, als Schaltschaltung 11 verwendet und der erste Transistor Q1 ist in Reihe mit einer Schutzdiode D1, einem Starterwiderstand 3 und der 3842-Steuerung 5 geschaltet. Die Basis des ersten Transistors Q1 ist an einen Gleichspannungsanschluß über einen ersten Vorwiderstand R1 angeschlossen. Eine Schaltsteuerschaltung 12, die einen Transistor Q2, zum Beispiel einen NPN-Transistor, und den ersten Vorwiderstand R1 umfaßt, wird zum Schalten des ersten Transistors Q1 verwendet. Der Kollektor des zweiten Transistors Q2 ist an die Basis des ersten Transistors Q1 und der Emitter des zweiten Transistors Q2 an die Referenzmasse der 3842- Steuerung angeschlossen, und die Basis des zweiten Transistors Q2 empfängt ein Referenzausgangssignal Vref von einem Referenzausgleichsanschluß der 3842-Steuerung 5 über den zweiten Vorwiderstand R2.

Die Operation des in Fig. 2 gezeigten Netzgerätes ist im folgenden beschrieben. Anfangs ist die Spannung im Starterkondensator 4 0 V, und die 3842-Steuerung 5 ist nicht aktiviert, so daß die Referenzausgangsspannung Vref 0 V ist und der zweite Transistor Q2 in einem ausgeschalteten Zustand ist. Wenn eine Wechselspannung in das Netzgerät eingespeist wird, wird die Wechselspannung zu einer Gleichspannung gleichgerichtet und gefiltert durch ein Gleichrichtermittel, das einen Gleichrichter 1 und einen Filterkondensator 2 umfaßt. Der erste Transistor Q1 wird durch die Gleichspannung über den ersten Vorwiderstand R1 eingeschaltet. Dadurch lädt die Gleichspannung den Starterkondensator 4 über den Starterwiderstand 3, den ersten Transistor Q1 und die Schutzdiode D1. Wenn die Spannung am Punkt A steigt, steigt die Spannung am Punkt B, der der Startereingangsanschluß der 3842-Steuerung 5 ist, auch und wird an die 3842-Steuerung 5 angelegt. Wenn die Spannung am Punkt B 16 V erreicht (da die Starterspannung für die 3842-Steuerung ca. 16 V ist), wird die 3842- Steuerung 5 aktiviert. Während die 3842-Steuerung 5 aktiviert ist, gibt sie das Schaltsignal Vout aus, um den Steuertransistor 6 kontinuierlich (ein und aus) zu schalten. Dann werden gepulste Spannungen in der Sekundärwicklung 7b und der Tertiärwicklung 7c erzeugt. Die in der Sekundärwicklung 7b erzeugte gepulste Spannung wird durch eine Ausgangsdiode 9 und einen Ausgangskondensator 10 gleichgerichtet und gefiltert, wodurch eine Ausgangsgleichspannung an die andere Schaltungsvorrichtung (nicht in Fig. 2 gezeigt) angelegt wird. Die in der Tertiärwicklung 7c erzeugte gepulste Spannung wird durch eine Hilfsdiode 7 und den Starterkondensator 4 gleichgerichtet und gefiltert, und die gleichgerichtete und gefilterte Ausgangsspannung wird an beide Enden der 3842- Steuerung 5 angelegt. Nachdem die 3842-Steuerung 5 aktiviert ist, verschiebt sich die Referenzspannung Vref von einem ersten Spannungspegel von ca. 0 V auf einen zweiten Spannungspegel von ca. 5 V, so daß der zweite Transistor Q2 eingeschaltet und so der erste Transistor Q1 ausgeschaltet wird. Infolgedessen führt der Starterwiderstand 3 keinen Strom und verbraucht keine Leistung, nachdem die Stromversorgungssteuerschaltung akti viert ist. Der Zweck der Schutzdiode D1 ist, die Basis und den Emitter des ersten Transistors Q1 vor Beschädigung durch eine hohe Gegenvorspannung von ca. 16 V zu schützen, während der zweite Transistor Q2 eingeschaltet wird.

Der Widerstand des ersten Transistors Q1 ist etwa der des Starterwiderstandes 3, multipliziert mit der Vorwärtsstromverstärkung h_fe. In der Praxis ist h_fe des ersten Transistors Q1 immer ca. 60, und so können ca. 59/60 ≅ ca. 98% der vom Starterwiderstand 3 verbrauchten Leistung (1,18 W × 98% = 1,16 W) eingespart werden.

Ferner wird das Signal zum Steuern der Schaltsteuerschaltung 12 vom Referenzausgangssignal Vref der 3842-Steuerung übertragen, und der Maximalwert des Signals Vref ist ca. 5 V. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Stand der Technik wird das Signal zum Steuern der Schaltsteuerschaltung vom Anschluß B erhalten. Unter der Annahme, daß dieser Stand der Technik auch die 3842- Steuerung als Stromversorgungssteuerschaltung verwendet, würde dann die Schaltsteuerschaltung nicht arbeiten, bevor die Stromversorgungssteuerschaltung aktiviert wäre. Deshalb könnte das Signal zum Steuern der Schaltsteuerschaltung während der Startoperation nicht kleiner als 16 V sein. Da ferner die zur Ausbildung der Schaltsteuerschaltung verwendeten Komponenten eine hohe Spannungsfestigkeit haben müßten, würden die Kosten erhöht.

Fig. 3 zeigt das Zeitablaufdiagramm der vorliegenden Erfindung in der Stromsparbetriebsart. Bezogen auf Fig. 3 wird die Wechselspannung in das Netzgerät eingespeist, und die Gleichspannungsquelle beginnt zum Zeitpunkt T₀, den Starterkondensator 4 zu laden. Wenn die Spannung am Starteranschluß der 3842-Steuerung (Anschluß B) stetig auf 16 V zum Zeitpunkt T₁ ansteigt, wird die 3842-Steuerung aktiviert. Die 3842-Steuerung beginnt, das Schaltsignal Vout auszugeben, und die Referenzausgangsspannung steigt von 0 V auf 5 V. Außerdem kehrt die Spannung am Anschluß B in den Bereich zwischen 10 V und 16 V zurück, und die Rückkopplungsspannung vfb am Rückkopplungsanschluß der 3842-Steuerung liegt im Bereich von 0 bis 5 V (aber unter 5 V).

Zum Zeitpunkt T₂ geht das Netzgerät in die Stromsparbetriebsart über. Der Stromspar-IC übernimmt die Steuerung des Netzgerätes und gibt ein gepulstes Aus- Betriebsart-Signal an den Rückkopplungsanschluß der 3842- Steuerung aus, zum Beispiel über einen Optokoppler. Wenn die Spannung am Rückkopplungsanschluß der 3842-Steuerung +5 V erreicht, wird die 3842-Steuerung zurückgesetzt, und so beginnt die Spannung am Anschluß B zu fallen, um die 3842-Steuerung auszuschalten. Zum Zeitpunkt T₃ ist die Spannung am Anschluß B auf 10 V abgefallen (die Abschaltspannung der 3842-Steuerung ist ca. 10 V), so daß die 3842-Steuerung abgeschaltet wird und das Ausgangs signal Vout der 3842-Steuerung verschwindet. Währenddessen fällt das vom Rückkopplungsanschluß empfangene Aus- Betriebsart-Signal ebenfalls auf 0 V, und auch die Referenzspannung Vref fällt auf 0 V. Der zweite Transistor wird ausgeschaltet und der erste Transistor eingeschaltet, so daß die Gleichspannung den Starterkondensator laden kann, um die 3842-Steuerung wieder zu aktivieren. Die obige Operation wird in der Stromsparbetriebsart zyklisch durchgeführt. Im Zeitintervall T3-T2 gibt die 3842- Steuerung weiterhin das Schaltsignal Vout aus, so daß das Netzgerät ausreichend Leistung für den Betrieb des Stromspar-IC liefern kann.

Die Neustartgeschwindigkeit der 3842-Steuerung bestimmt die Menge an gelieferter Leistung. Das Referenzspannungsausgangssignal Vref der 3842-Steuerung muß nicht mit einem Kondensator parallel geschaltet sein, so daß das Referenzspannungsausgangssignal Vref seinen Zustand sehr schnell ändern kann, und deshalb ist das Signal Vref geeignet, um den Starterwiderstand schnell zu schalten, um minimale Leistung an den Stromspar-IC zu liefern. Die Schaltgeschwindigkeit des Signals Vref ist fast synchron mit der Schaltgeschwindigkeit der 3842-Steuerung, so daß die Neustartgeschwindigkeit des Netzgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung nicht durch die Referenzspannung Vref beeinflußt ist.

Aus der obigen Beschreibung ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung folgende Vorteile gegenüber dem in Fig. 5 dargestellten Stand der Technik hat.

Erstens benutzt die vorliegende Erfindung die ausgegebene Referenzspannung als Signal zum Steuern des Schaltens des Starterwiderstandes, um die Verlustleistung zu verringern. Sehr wichtig ist, daß die vorliegende Erfindung mit einem Stromspar-IC in Stromsparbetriebsart schnell neu starten kann. Ferner sind Komplexität und Kosten der Schaltung verringert und die Zuverlässigkeit ist optimiert.

Zweitens ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Spannung zum Steuern der Schaltsteuerschaltung niedriger als die nach dem Stand der Technik, so daß die Kosten der Komponenten verringert werden können.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zwei hier beschriebenen spezifischen Ausgestaltungen beschränkt, Abwandlungen und Veränderungen von ihr werden für Fachleute offensichtlich sein. Die nachfolgenden Ansprüche sollen deshalb so ausgelegt werden, daß sie alle solchen Abwandlungen und Veränderungen erfassen, die in den Rahmen der Erfindung fallen.

Claims

1. Schnell neustartbares Netzgerät mit:
einem Gleichrichtermittel (1,2), das eine Quellengleichspannung liefert; einem Steuertransistor (6), der ein Schaltsignal empfängt und Ein- und Ausschaltoperationen ausführt; einem Transformator (7), der mindestens eine Primärwicklung (7a), eine Sekundärwicklung (7b) und eine Tertiärwicklung (7c) umfaßt, wobei die Quellengleichspannung an die Primärwicklung (7a) über den Steuertransistor (6) angelegt ist und der Transformator (7) Quellen ausgangsspannungen in der Sekundärwicklung (7b) bzw. der Tertiärwicklung (7c) erzeugt; einer Stromversorgungssteuerschaltung (5), die mindestens einen Startereingangsanschluß, einen Referenzausgangsanschluß und einen Rückkopplungsanschluß umfaßt, wobei, wenn die Spannung am Startereingangsanschluß auf einen Startpegel steigt, die Stromversorgungssteuerschaltung (5) aktiviert wird und das Schaltsignal an den Steuertransistor (6) ausgibt und die Spannung (Vref) am Referenzausgangsanschluß sich von einem ersten Spannungspegel auf einen zweiten Spannungspegel verschiebt, und wenn der Rückkopplungsanschluß ein gepulstes Signal empfängt, die Stromversorgungssteuerschaltung (5) neu gestartet wird, und die Spannung (Vref) am Referenzausgangsanschluß sich vom zweiten Spannungspegel auf den ersten Spannungspegel verschiebt; einem Starterwiderstand (3), der einen Pfad für die Gleichspannung zum Laden eines Starterkondensators (4) schafft und dadurch die Spannung zum Aktivieren der Stromversorgungssteuerschaltung liefert; einer mit dem Starterwiderstand (3) und der Stromversorgungssteuer schaltung (5) in Reihe geschalteten Schaltschaltung (11); und einer Schaltsteuerschaltung (12), die ein Spannungssignal vom Referenzausgangsanschluß zum Schalten der Schaltschaltung (11) empfängt, wobei, wenn die Spannung am Referenzausgangsanschluß sich vom ersten Spannungspegel auf den zweiten Spannungspegel verschiebt, die Schaltsteuerschaltung (12) eingeschaltet und dadurch die Schaltschaltung (11) ausgeschaltet wird, und wenn die Spannung am Referenzausgangsanschluß sich vom zweiten Spannungspegel auf den ersten Spannungspegel verschiebt, die Schaltsteuerschaltung (12) ausgeschaltet und dadurch die Schaltschaltung (11) eingeschaltet wird.

2. Netzgerät nach Anspruch 1, bei dem die Schaltschaltung (11) einen ersten Transistor (Q1) umfaßt, dessen Kollektor an den Starterwiderstand (3) gekoppelt ist, dessen Emitter an den Startereingangsanschluß der Schaltsteuerschaltung (12) gekoppelt ist, und dessen Basis an die Schaltsteuerschaltung (12) gekoppelt ist; und die Schaltsteuerschaltung (12) einen zweiten Transistor (Q2) umfaßt, dessen Kollektor an die Basis des ersten Transistors (Q1) und einen an die Quellengleichspannung angeschlossenen Vorwiderstand (R1) gekoppelt ist, dessen Emitter an den massenseitigen Anschluß der Stromversorgungssteuerschaltung (5) gekoppelt ist, und dessen Basis an den Referenzausgangsanschluß der Stromversorgungssteuerschaltung (5) gekoppelt ist.

3. Netzgerät nach Anspruch 1, bei dem die Stromversor gungssteuerschaltung (5) unter IC-Steuerungen der Serien 3842 und 3844 ausgewählt ist.

4. Netzgerät nach Anspruch 2, bei dem die Stromversor gungssteuerschaltung (5) unter IC-Steuerungen der Serien 3842 und 3844 ausgewählt ist.

5. Netzgerät nach Anspruch 4, welches ferner eine zwischen dem Emitter des ersten Transistors (Q1) und dem Starterkondensator (3) angeordnete Schutzdiode (D1) umfaßt.

6. Schnell neustartbares Netzgerät mit:
einer Gleichspannungsquelle; einer ersten Schalteinrichtung (6), die ein Schaltsignal empfängt und Ein- und Ausschaltoperationen ausführt; einem Transformator (7), der minimal eine Primärwicklung (7a), eine Sekundärwicklung (7b) und eine Tertiärwicklung (7c) umfaßt, wobei die an die Primärwicklung (7a) angelegte Quellengleichspannung durch das erste Schaltmittel (6) gesteuert ist und der Transformator (7) Ausgangsspannungen in der Sekundärwicklung (7b) bzw. Tertiärwicklung (7c) erzeugt; einer Stromversorgungssteuerschaltung (5), die minimal einen Startereingangsanschluß, einen Referenzausgangsanschluß und einen Rück kopplungsanschluß umfaßt, wobei, wenn die Spannung an dem Startereingangsanschluß auf einen Startpegel steigt, die Stromversorgungssteuerschaltung (5) aktiviert wird und das Schaltsignal an das erste Schaltmittel (6) ausgibt und die Spannung am Referenz ausgangsanschluß sich von einem ersten Spannungspegel auf einen zweiten Spannungspegel verschiebt, und wenn der Rückkopplungsanschluß ein Steuersignal empfängt, die Stromversorgungssteuerschaltung (5) zurückgesetzt wird und kein Schaltsignal an das erste Schaltmittel (6) ausgegeben wird und die Spannung an dem Referenzausgangsanschluß sich von dem zweiten Spannungspegel auf den ersten Spannungspegel verschiebt; einem Pfad für die Quellengleichspannung, um einen Starterkondensator (4) zu laden und dadurch die Spannung zum Aktivieren der Stromversorgungs steuerschaltung (5) zu liefern; einem mit dem Pfad und der Stromversorgungssteuerschaltung (5) in Reihe geschalteten zweiten Schaltmittel (11); und einer Schaltsteuerschaltung (12), die ein Spannungssignal von dem Referenzausgangsanschluß zum Schalten des zweiten Schaltmittels (11) empfängt, wobei, wenn die Spannung an dem Referenzausgangsanschluß auf dem zweiten Spannungspegel ist, die Schaltsteuerschaltung (12) das zweite Schaltmittel (11) ausschaltet, und wenn die Spannung an dem Referenzausgangsanschluß auf dem ersten Spannungspegel ist, die Schaltsteuerschaltung (12) das zweite Schaltmittel (11) einschaltet.

7. Netzgerät nach Anspruch 6, bei dem das erste Schaltmittel (6) ein Steuertransistor ist.

8. Netzgerät nach Anspruch 6 oder 7, bei dem das Steuersignal ein gepulstes Signal ist.

9. Netzgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem ein Starterwiderstand (3) den Pfad bildet.

10. Netzgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem das zweite Schaltmittel (11) einen ersten Transistor (Q1) umfaßt, dessen Kollektor an den Starterwiderstand (3) gekoppelt ist, dessen Emitter an den Starter eingangsanschluß der Schaltsteuerschaltung (12) gekoppelt ist, und dessen Basis an die Schaltsteuerschaltung (12) gekoppelt ist; und die Schaltsteuerschaltung (12) einen zweiten Transistor (Q2) umfaßt, dessen Kollektor an die Basis des ersten Transistors (Q1) und einen mit der Gleich spannungsquelle (1) verbundenen Vorwiderstand (R1) gekoppelt ist, dessen Emitter an den massenseitigen Anschluß der Stromversorgungssteuerschaltung (5) gekoppelt ist und dessen Basis an den Referenz ausgangsanschluß der Stromversorgungssteuerschaltung (5) gekoppelt ist.

11. Netzgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem die Stromversorgungssteuerschaltung (5) unter IC- Steuerungen der Serien 3842 und 3844 ausgewählt ist.