DE19748465A1

DE19748465A1 - Netzgerät mit niedrigem Stromverbrauch

Info

Publication number: DE19748465A1
Application number: DE19748465A
Authority: DE
Inventors: Fang-Jye Leu
Original assignee: Acer Peripherals Inc
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1997-11-03
Publication date: 1998-10-01
Also published as: TW328992B; US5880942A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Netzgerät, insbesondere ein Netzgerät mit niedrigem Stromverbrauch und niedrigen Herstellungskosten, das eine Trennvorrichtung einsetzt, um an eine Schaltersteuerschaltung angelegte Spannung zu verringern.

In letzter Zeit verwenden die meisten Computerprodukte und ihre Peripheriegeräte ein sogenanntes Schaltnetzgerät, dessen Zentrum eine integrierte Pulsbreitenmodulationsschaltung als Stromversorgungssteuerschaltung einsetzt. Im allgemeinen sta rtet eine derartige integrierte Pulsbreitenmodulationsschal tung, z. B. der Serien 3842 und 3844, nicht, bevor ausreichend Spannung oder Strom an sie angelegt ist. Deshalb ist eine Starterschaltung nötig, um die integrierte Schaltung in nor malen Betrieb zu bringen. Nachdem die integrierte Schaltung gestartet ist, wird die für nachfolgende Operationen benötigte Energie durch eine kleinere Stromversorgung geliefert (die erzeugt wird, nachdem die integrierte Schaltung gestartet ist). Anschließend wird die Starterschaltung nutzlos, ver braucht aber weiterhin Strom.

Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines herkömmlichen Scha ltnetzgeräts; eine Stabilisierungssteuerschaltung kann ver nachlässigt werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, transformiert ein Gleichrichter 1 wie etwa ein Brückengleichrichter eine Wech selspannung (AC) in eine Gleichspannung (DC); und ein Gleich richterkondensator 2 glättet die gleichgerichtete Gleichspan nung. Die Gleichspannung fließt durch einen Starterwiderstand 3, um einen Starterkondensator 4 zu laden, um eine Stromver sorgungssteuerschaltung 5 zu starten (z. B. eine 3842-Steue rung). Nachdem die Stromversorgungssteuerschaltung 5 gestartet ist, wird ein von der Stromversorgungssteuerschaltung 5 erzeugtes Hochfrequenzpulssignal zu einem Gate eines Steuer transistors 6 (z. B. eines NMOS) übertragen. Der Steuertransi stor 6 beginnt dann eine schnelle Schaltoperation. Ein Trans formator 7 umfaßt: eine Primärwicklung 7a, eine Sekundärwick lung 7b und eine Tertiärwicklung 7c. Die Primärwicklung 7a ist an einen Drain des NMOS-Transistors 6 gekoppelt, und die Sekundärwicklung 7b und die Tertialwicklung 7c sind jeweils durch die schnelle Schaltoperation des NMOS-Transistors 6 induziert und geben eine Hochfrequenzpulsspannung aus. Die induzierte Hochfrequenzpulsspannung aus der Sekundärwicklung 7b wird von einer Ausgangsdiode 9 gleichgerichtet und durch einen Ausgangskondensator 10 geglättet, um als Ausgangsener giequelle des Netzgeräts zu dienen. Die induzierte Hochfre quenzpulsspannung aus der Tertiärwicklung 7c wird durch eine Hilfsdiode 8 gleichgerichtet und durch den Starterkondensator 4 geglättet, um betriebliche Bedürfnisse der Stromversor gungssteuerschaltung 5 zu erfüllen.

Die Operationen des Netzgeräts werden nachfolgend beschrieben. Wenn dem Netzgerät eine Wechselspannung zugeführt wird, wird die Wechselspannung über den Gleichrichter 1 und den Gleichrichterkondensator 2 in eine Gleichspannung umgeformt. Dann fließt die Gleichspannung durch den Starterwiderstand 3, um den Starterkondensator 4 zu laden. Zusammen mit einem An stieg der Gleichspannung am Anschluß A steigt auch der Gleic hspannungspegel am Anschluß B. Wenn die Spannung am Anschluß B einen spezifischen Pegel (z. B. 16 V in dem Fall, daß die Steuerung eine 3842-Steuerung ist) erreicht, beginnt die Ene rgieversorgungssteuerschaltung 5, ein Hochfrequenzpulssignal aus zugeben (dann fällt die Spannung am Anschluß B auf 10 V ∼ 16 V ab.). Der Steuertransistor 6 empfängt das Hochfrequenzsignal und beginnt eine Schaltoperation, um Energie auf die Sekun därwicklung 7b und die Tertiärwicklung 7c zu übertragen. Die von der Sekundärwicklung 7b erzeugte Hochfrequenzpulsspannung wird durch eine Ausgangsdiode 9 gleichgerichtet und durch einen Ausgangskondensator 10 geglättet, um andere Schaltungen (nicht gezeigt) zu versorgen. Die von der Tertiärwicklung 7c erzeugte Hochfrequenzpulsspannung wird durch eine Hilfsdiode B gleichgerichtet und durch den Starterkondensator 4 geglättet, um die Stromversorgungssteuerschaltung 5 zu versorgen.

Wenn also zu Beginn dem Netzgerät eine Wechselspannung zuge führt wird, fließt die Gleichspannung, die die Stromversor gungssteuerschaltung 5 starten wird, durch den Starterwider stand 3, um den Starterkondensator 4 zu laden. Nachdem der Steuertransistor 6 die Schaltoperation beginnt, wird eine Arbeitsspannung der Stromversorgungssteuerschaltung 5 von der Tertiärwicklung 7c des Transformators 7 geliefert. Ein zu sätzlicher Stromverbrauch tritt jedoch auf, wenn ein Strom weiter durch den Starterwiderstand 3 fließt. Der Stromver brauch des Starterwiderstands 3 kann wie in den nachfolgenden Schritten berechnet werden (wenn die Stromversorgungssteuer schaltung eine 3842-Steuerung ist).

Im allgemeinen ist die Netzwechselspannung, mit der Computer und Computerperipheriegeräte arbeiten, zwischen 90 V ∼ 160 V. Wenn die Eingangswechselspannung 90 V, also die Minimalspan nung ist, ist die Gleichspannung vom Gleichrichter 1 und dem Gleichrichterkondensator 2 ca. 90 V × 1,414 = 126,7 V. Ein Minimalstartstrom einer 3842-Steuerung ist 1 mA, so daß ein Maximalwert des Starterwiderstands 3 gegeben ist durch (Glei chspannung-Startspannung)/1 mA = (127,26 V -16 V)/1 mA = 111-260 Ω. Wenn die Eingangswechselspannung 264 V, also die Maxi maleingangsspannung ist, ist die Gleichspannung vom Gleich richter 1 und dem Gleichrichterkondensator ca. 264 V × 1,414 = 373,296 V. Nach dem Starten benötigt eine 3842-Steuerung nur eine Arbeitsspannung von 10 V. Ein Stromverbrauch des Starterwiderstands 3 ist (Gleichspannung-Arbeitsspan nung)²/(Widerstand des Starterwiderstands 3) = (373,296 V-10 V)²/111260 Ω = 1,18 W. Da eine Stromsparfunktion, eine erforderliche Funktion bei Computern und Computerperipherie geräten, einen Stromverbrauch von 5 W ∼ 8 W oder weniger im Aus- Zustand hat, kann ein Stromverbrauch von 1,18 W nicht vernachlässigt werden.

Ein in Fig. 4 dargestellter Stand der Technik zum Verringern des Stromverbrauchs ist in der US-Patentanmeldung 5,581,453 offenbart worden. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist eine Schalt schaltung 11 in Reihe an einen Starterwiderstand 3 und eine Stromversorgungssteuerschaltung 5 angeschlossen. Eine Schal tersteuerschaltung 12 steuert das Ein- und Ausschalten der Schaltschaltung 11. Bevor die Stromversorgungssteuerschaltung 5 startet, ist die Schaltschaltung 11 eingeschaltet, so daß ein Gleichstrom einen Starterkondensator 4 durch einen Star terwiderstand 3 lädt und einen Spannungspegel zum Starten der Stromversorgungssteuerschaltung 5 liefert. Nachdem die Strom versorgungssteuerschaltung 5 startet, kann eine gleichgerich tete Spannung einer Tertiärwicklung 7c einen Spannungspegel am Anschluß B heben, um die Schaltersteuerschaltung 12 zu aktivieren und die Schaltschaltung 11 auszuschalten. Der Sta rterwiderstand 3 kann zusätzlichen Stromverbrauch nach dem Start der Stromversorgungssteuerschaltung 5 verhindern.

Gemäß dem in Fig. 4 gezeigten Verfahren benötigt eine 3842- Steuerung, die meistverbreitete Stromversorgungssteuerschal tung, eine Startspannung von 16 V, so daß die aktive Spannung der Schaltersteuerschaltung 12 wenigstens 16 V betragen soll te. Wenn die Aktivierung einer Schaltersteuerschaltung 12 die Schaltschaltung 11 öffnet, bevor die 3842-Steuerung 5 den Startvorgang beendet, fließt kein Gleichstrom durch den Star terwiderstand 3, und der Starterkondensator 4 wird nicht ge laden. Auf diese Weise startet die 3842-Steuerung 5 nicht leicht. Nachdem die 3842-Steuerung 5 startet, erzeugt eine Ausgangsspannung einer Tertiärwicklung 7c eine Aktivierung der Schaltersteuerschaltung 12. Die Ausgangsschaltung der Tertiärwicklung 7c sollte angehoben werden. Infolgedessen sollte die Anzahl der Wicklungen der Tertiärwicklung 7c erhöht werden. Es treten jedoch manche Probleme auf, wenn die Zahl der Wicklungen der Tertiärwicklung 7c erhöht wird. Her stellungskosten und Stromverbrauch des Transformators 7 werden erhöht. Anheben der Ausgangsspannung der Tertiärwicklung 7c erhöht die Anforderungen an die Hilfsdiode 8, den Starter kondensator 4 und den Steuertransistor 6. Infolgedessen nehmen die Kosten zu. Das Problem ist noch schwerwiegender, wenn das Netzgerät eine höhere Startspannung hat.

Nachdem jedoch eine Stromversorgungssteuerschaltung gestartet ist, ist der Spannungspegel des Ausgangspulssignals propor tional zum Spannungspegel am Starteranschluß. Nach dem Starten der 3842-Steuerung fällt der Spannungspegel am Starteranschluß auf zwischen 10 V und 16 V. Nach dem in Fig. 4 gezeigten Stand der Technik sollte, um einen normalen Betrieb der Schaltersteuerschaltung 12 sicherzustellen, die Spannung am Starteranschluß der 3842-Steuerung minimal über 16 V gehalten werden, höher als die Spannung am Starteranschluß der 3842- Steuerung. Der Spannungspegel des Ausgangspulssignals ist ebenfalls erhöht. Die Auswahl des MOS-Transistors erfordert einen MOS-Transistor mit einer höheren Gate-Source-Spannung (V_gs). Kosten und Stromverbrauch werden auch erhöht, insbesondere wenn ein Netzgerät mit einer hohen Startspannung verwendet wird.

Um die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, schafft die vorliegende Erfindung ein Netzgerät mit niedrigem Stromverbrauch. Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Tre nnvorrichtung benutzt, um eine Startspannung von einer Aus gangsspannung zu trennen, die von einer Tertiärwicklung er zeugt wird, die eine Arbeitsspannung einer Schaltersteuer schaltung liefert. Auch wenn die Arbeitsspannung der Schal tersteuerschaltung nicht angehoben wird, arbeitet die Schal tersteuerschaltung weiter normal. Nachdem das Netzgerät star tet, wird die Spannung am Starteranschluß nicht durch die Ausgangsspannung der Tertiärwicklung beeinflußt. So kann eine niedrigere Arbeitsspannung den Normalbetrieb der Stromversor gungssteuerschaltung aufrechterhalten. Dadurch werden Her stellungskosten und Stromverbrauch verringert.

Um diese Ziele zu erreichen, sieht die Erfindung ein Netzgerät mit niedrigem Stromverbrauch vor. Das Netzgerät umfaßt: eine Gleichrichtervorrichtung, die eine Gleichspannung liefert; einen Steuertransistor, der ein Schaltsignal zum Versetzen in Schaltbetrieb empfängt; einen Transformator, der wenigstens eine Primärwicklung, eine Sekundärwicklung und eine Tertiärwicklung umfaßt, wobei die Gleichspannung der Primärwicklung und dem Steuertransistor zugeführt ist und die Sekundärwicklung und die Tertiärwicklung jeweils eine Aus gangsspannung über den Schaltbetrieb des Steuertransistors erzeugen; eine Stromversorgungssteuerschaltung, die startet, wenn ein Spannungspegel an ihrem Starteranschluß einen Start spannungspegel erreicht, und die das Schaltsignal zum Steuern der Ausgangsspannung des Transformators ausgibt; einen Star terwiderstand, der einen Ladeweg schafft, zum Laden eines Starterkondensators und zum Liefern einer Startspannung, wenn die Stromversorgungssteuerschaltung startet; eine Schalt schaltung, die in Reihe an den Starterwiderstand und die Str omversorgungssteuerschaltung angeschlossen ist; eine Schal tersteuerschaltung, die das Ein/Aus-Schalten der Schaltschal tung steuert, wobei, wenn die Ausgangsspannung der Tertiär wicklung eine spezifische Spannung erreicht, die Schalter steuerschaltung aktiviert wird, um die Schaltschaltung zu öffnen und zu verhindern, daß weitere Leistung durch den Sta rterwiderstand verbraucht wird; und eine Trennvorrichtung, die zwischen den Starteranschluß der Stromversorgungssteuer schaltung und den Ausgangsanschluß der Tertiärwicklung des Transformators gekoppelt ist, um sicherzustellen, daß die spezifische Spannung nicht höher sein muß als der Startspan nungspegel, und in der Lage ist, die Schaltersteuerschaltung zu treiben.

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Er findung werden deutlich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf verdeutlichende, aber nicht ein schränkende Ausgestaltungen. Die Beschreibung nimmt Bezug auf die begleitenden Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm einer ersten Ausgestaltung gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer zweiten Ausgestaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm eines herkömmlichen Schalt netzgeräts;

Fig. 4 ein Schaltdiagramm eines herkömmlichen Schaltnetzge räts, das den durch einen Starterwiderstand ver brauchten Strom reduzieren kann.

Erste Ausgestaltung

Fig. 1 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; eine Stabilisiersteuerschaltung zum Stabilisieren der Ausgangsspannung ist fortgelassen. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Schaltschaltung 11 in Reihe an einen Starterwiderstand 3 und eine Stromversorgungssteuer schaltung angeschlossen. Eine Schaltersteuerschaltung 12 ste uert, ob die Schaltschaltung 11 eingeschaltet ist oder nicht. Eine Ausgangsspannung, erzeugt durch eine Tertiärwicklung 7c eines Transformators 7, gleichgerichtet durch eine Hilfsdiode 8 und einen Hilfskondensator 13, steuert Operationen der Sch altersteuerschaltung 12. Eine Trennvorrichtung 14 ist zwischen einen Starteranschluß B einer Stromversorgungssteuerschaltung 5 und einen gleichrichtenden Ausgangsanschluß der Tertiärwicklung 7c gekoppelt. Infolgedessen kann die Schal tersteuerschaltung 12 normal bei einer Arbeitsspannung arbei ten, die nicht höher als eine Startspannung der Stromversor gungssteuerschaltung 5 ist.

Die Operationen des Netzgeräts werden nachfolgend beschrieben. Wenn eine Wechselspannung dem Netzgerät zugeführt wird, wird die Wechselspannung in eine Gleichspannung über einen Gleichrichter 1 und einen Gleichrichterkondensator 2 umge formt. Zu Beginn geht die Schaltschaltung an, so daß die Gle ichspannung einen Starterkondensator 4 über einen Starterwi derstand 3 lädt. Zusammen mit einer Erhöhung der Spannung am Anschluß A wird auch die Spannung am Anschluß B erhöht. Wenn die Spannung am Anschluß B eine spezifische Spannung erreicht, startet die Stromversorgungssteuerschaltung und gibt ein Hochfrequenzpulssignal aus. Der Steuertransistor 6 empfängt das Hochfrequenzpulssignal, und das Pulssignal versetzt den Steuertransistor 6 in Schaltoperationen zum Übertragen von Energie in die Sekundärwicklung 7b und die Tertiärwicklung 7c. Die in der Sekundärwicklung 7b erzeugte Pulsspannung wird gleichgerichtet und geglättet durch eine Diode 9 und einen Ausgangskondensator 10; und eine Gleichspannung wird anderen Schaltungen (nicht gezeigt) zugeführt. Die in der Tertiärwicklung 7c erzeugte Pulsspannung wird gleichgerichtet und geglättet durch eine Hilfsdiode 8 und einen Hilfskonden sator 13; und eine Gleichspannung erreicht eine spezifische Spannung, um die Schaltersteuerschaltung 12 in Operation zu versetzen und die Schaltschaltung 11 auszuschalten. Die Ar beitsspannung der Stromversorgungssteuerschaltung 5 wird durch den Hilfskondensator 13 zugeführt, und kein Strom fließt durch den Starterwiderstand 3, so daß kein zusätzlicher Strom verbraucht wird. Bevor aber die Stromversorgungssteuerschal tung 5 zu starten beginnt, kann die Schaltersteuerschaltung 12 nicht in Betrieb versetzt werden. So bleibt die Schalt schaltung 11 leitend und lädt den Starterkondensator 4 auf eine Startspannung. Wenn jedoch keine Trennvorrichtung 14 existiert, muß die im Hilfskondensator 13 gespeicherte Span nung wenigstens höher als die Startspannung der Stromversor gungssteuerschaltung 5 sein, um die Schaltersteuerschaltung 12 in Operation zu versetzen und die Schaltschaltung 11 aus zuschalten. So können Nachteile des Standes der Technik durch Anwendung der Trennvorrichtung 14 überwunden werden.

Zweite Ausgestaltung

Fig. 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer zweiten Ausgestal tung der vorliegenden Erfindung; eine Stabilisierungssteuer schaltung zum Stabilisieren der Ausgangsspannung ist fortge lassen. Bei dieser Ausgestaltung dient ein Pulsbreitenmodula tionssteuerungs-IC Nr. 3842 als Stromversorgungssteuerschal tung 5. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Starterwiderstand 3 in Reihe an einen ersten Transistor Q1, eine Schutzdiode D1 und eine 3842-Steuerung angeschlossen. Die Basis des ersten Tran sistors Q1 ist an einen ersten Vorspannwiderstand R1 und dann an einen Gleichspannungsanschluß A angeschlossen. Eine Schal tersteuerschaltung 12, die das Ein- und Ausschalten des ersten Transistors Q1 steuert, umfaßt: einen zweiten Transistor Q2 (z. B. einen PNP-Transistor), den ersten Vorspannwiderstand R1, einen zweiten Vorspannwiderstand R2 und eine Zener-Diode ZD. Der zweite Transistor Q2 umfaßt: einen Kollektor, gekoppelt an die Basis des ersten Transistors; einen Emitter, gekoppelt an einen Referenzmassenanschluß der 3842-Steuerung 5; und eine Basis, gekoppelt an eine Anode einer Trenndiode Ds, die als Trennvorrichtung 14 dient, über den zweiten Vorwiderstand R2 und die Zener-Diode ZD. Die Kathode der Trenndiode ist an einen Starteranschluß der 3842-Steuerung 5 gekoppelt.

Die Operationen des Netzgeräts werden nachfolgend beschrieben. Zu Beginn ist die Spannung am Hilfskondensator 13 0, so daß der zweite Transistor Q2 aus ist. Wenn eine Wechselspannung an das Netzgerät angelegt wird, wird die Wechselspannung durch einen Gleichrichter 1 und einen Gleichrichterkondensator 2 in eine Gleichspannung gleichgerichtet. Der erste Vor spannwiderstand R1 schaltet den ersten Transistor Q1 aus. Die Gleichspannung lädt einen Starterkondensator 4 über einen Starterweg, gebildet aus einem Starterwiderstand 3, dem ersten Transistor Q1 und der Schutzdiode D1. Zusammen mit einer Erhöhung der Spannung am Anschluß A wird auch die Spannung am Anschluß B angehoben. Wenn die Spannung am Anschluß B eine spezifische Spannung (z. B. 16 V) erreicht, startet die 3842- Steuerung 5 und gibt ein Hochfrequenzpulssignal aus. Ein Ste uertransistor 6 empfängt das Pulssignal und beginnt den Scha ltbetrieb zum Übertragen von Energie zu einer Sekundärwicklung 7b und einer Tertiärwicklung 7c. Die von der Sekundärwicklung 7b erzeugte Pulsspannung wird gleichgerichtet und geglättet in einer Ausgangsdiode 9 und einem Ausgangskondensator 10, und eine Gleichspannung wird an andere Schaltungen (nicht gezeigt) geliefert. Die von der Tertiärwicklung 7c erzeugte Gleichspannung wird durch eine Hilfsdiode 8 geglättet und lädt einen Hilfskondensator 13. Wenn die Spannung des Hilfskondensators 13 eine durch die Zener-Diode ZD und den zweiten Vorspannwiderstand R2 modifizierte spezifische Span nung erreicht, wird der zweite Transistor Q2 angeschaltet und der erste Transistor Q1 wird ausgeschaltet. Es fließt kein Strom mehr durch den Starterwiderstand 3, die Arbeitsspannung der 3842-Steuerung 5 wird von der Tertiärwicklung 7c des Tra nsformators 7 geliefert. Die Schutzdiode D1 schützt die Basis und den Emitter des ersten Transistors Q1 vor durch eine ex trem hohe Gegenvorspannung (in dieser Ausgestaltung ca. 16 V) verursachte Schäden, wenn der zweite Transistor Q2 einge schaltet ist.

Der zweite Transistor Q2 ist zu Beginn ausgeschaltet, wenn eine Wechselspannung angelegt wird, bis die Spannung des Hil fskondensators 13 eine spezifische Spannung erreicht. Wenn die Trenndiode Ds nicht vorhanden ist, sollte die Spannung des Hilfskondensators 13 wenigstens 16 V sein, um den zweiten Transistor Q2 in Betrieb zu versetzen, bevor die 3842-Steue rung 5 zu starten beginnt. Um dieser Anforderung zu genügen, muß die Wicklungszahl der Tertiärwicklung 7c erhöht werden. Dies stellt größere Anforderungen an die Hilfsdiode 8, den Hilfskondensator 13 und den Steuertransistor 5, was wiederum die Kosten erhöht. Wenn eine Trennvorrichtung nach der vor liegenden Erfindung angewendet wird, ist die Trenndiode Ds zwischen dem Ausgangsanschluß der Tertiärwicklung und dem Starteranschluß durchlaßgepolt. Bevor die 3842-Steuerung sta rtet, wird keine Ausgangsspannung von der Tertiärwicklung 7c ausgegegeben. Die Trenndiode Ds ist in Sperrichtung gepolt. Die Spannung am Starteranschluß schaltet den zweiten Transi stor Q2 der Schaltersteuerschaltung 12 nicht ein. Wenn nach dem Starten die gleichgerichtete Ausgangsspannung von der Tertiärwicklung 7c allmählich auf eine spezifische Spannung ansteigt, schaltet der zweite Transistor Q2 ein, und kein Strom fließt durch den Starterwiderstand. Die spezifische Spannung kann viel niedriger als 16 V sein. So kann der Span nungspegel der gleichgerichteten Ausgabe der Tertiärwicklung 7c (10 V + Vf) sein, was zum Liefern der Arbeitsspannung der 3842-Steuerung ausreichend ist; wobei Vf eine Durchlaßvor spannung der Trenndiode Ds ist. Nach dem Starten benötigt die 3842-Steuerung 5 nur eine Arbeitsspannung von ca. 10 V. Wenn eine Trenndiode angelegt ist, kann die 3842-Steuerung 5 unter einer Spannung von ca. 10 V arbeiten. Ein Anlegen der Trenn diode Ds kann die Betriebsspannung der Schaltersteuerschaltung verringern und die Arbeitsspannung der 3842-Steuerung 5 (ca. 10 V) auf einen Grad verringern, der wesentlich niedriger als im Stand der Technik (ca. 16 V) ist. Der Ausgangs spannungspegel der 3842-Steuerung 5 kann auch gesenkt werden, so daß ein NMOS-Transistor mit einer niedrigeren Gate-Source- Spannung als NMOS-Transistor 6 dienen kann, wodurch die Bau teilkosten verringert werden.

Aus der obigen Diskussion ist bekannt, daß die vorliegende Erfindung eine Trennvorrichtung verwendet, die zwischen einem gemeinsamen Anschluß einer Schaltersteuerschaltung und eines Ausgangs einer Tertiärwicklung und einem Starteranschluß einer Stromversorgungssteuerschaltung angeordnet ist, um die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Vorteile der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend beschrieben.

1. Die Spannung zum Anschalten der Schaltersteuerschaltung ist verringert; und eine Verringerung der Anzahl von Wicklungen eines Transformators verringert auch Kosten und Stromverbrauch. Andererseits ist die Lebensdauer der Komponenten der Schaltersteuerschaltung erhöht, da die an die Komponenten angelegte Spannung verringert ist.
2. Die Arbeitsspannung zum Starten des Stromversorgungs steuerschalters ist wesentlich niedriger als nach dem Stand der Technik, so ist der Pegel der Ausgangsspannung der Stromversorgungssteuerschaltung niedriger als nach dem Stand der Technik. Der Stromverbrauch ist verringert, und es werden keine strengeren Anforderungen an die Komponenten gestellt als nach dem Stand der Technik. Infolgedessen kann ein Steuertransistor mit niedrigeren Kosten eingesetzt werden, ohne die Leistung zu beein trächtigen.

Nachdem die Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausge staltungen beschrieben worden ist, sind Abwandlungen für Fac hleute in dieser Technologie nun zweifellos offensichtlich. Die obige Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltung der Er findung ist nur zum Zweck der Verdeutlichung und Beschreibung angegeben worden. Sie soll weder erschöpfend sein noch soll sie die Erfindung auf die offenbarten Ausgestaltungen be schränken. Die offenbarte Ausgestaltung ist ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre prakti sche Anwendung bestmöglich zu erläutern und andere Fachleute in dieser Technologie in den Stand zu versetzen, die Erfindung zu verstehen, diverse andere Ausgestaltungen davon auszuführen und diverse für die spezielle beabsichtigte Anwendung der vorliegenden Erfindung geeignete Abwandlungen vorzunehmen. Der Umfang dieser Erfindung soll nicht auf das Offenbarte beschränkt sein, sondern durch die nachfolgenden Ansprüche und ihre Äquivalente bestimmt sein.

Claims

1. Netzgerät mit geringem Stromverbrauch, mit:

- einer Gleichspannung;
- einem Steuertransistor (6), der ein Schaltsignal empfängt und Ein- und Ausschaltoperationen ausführt;
- einem Transformator (7), der mindestens eine Pri märwicklung (7a), eine Sekundärwicklung (7b) und eine Tertiärwicklung (7c) umfaßt, wobei die Gleich spannung an die Primärwicklung (7a) durch den Steu ertransistor (6) gesteuert angelegt wird und der Transformator (7) eine Ausgangsspannung in der Se kundärwicklung (7b) bzw. der Tertiärwicklung (7c) erzeugt;
- einer Stromversorgungssteuerschaltung (5), die, wenn eine Spannung eines Starteranschlusses der Stromversorgungssteuerschaltung (5) einen Start spannungspegel erreicht, aktiviert wird und das Schaltsignal an den Steuertransistor (6) ausgibt;
- einem Pfad für die Gleichspannung zum Laden eines Starterkondensators (4), wodurch der Starteranschluß mit der Startspannung versorgt wird, um die Stromversorgungssteuerschaltung (5) zu aktivieren;
- einer Schaltschaltung (11), die mit dem Starterwi derstand (3) und der Stromversorgungssteuerschaltung (5) in Reihe geschaltet ist;
- einer Schaltersteuerschaltung (12), die die Ein-/Ausschalt-Operationen der Schaltschaltung (11) steuert, wobei, wenn die Ausgangsspannung der Ter tiärwicklung (7c) eine spezifische Spannung er reicht, die Schaltersteuerschaltung (12) die Schal tschaltung (11) ausschaltet, um zusätzlichen Strom verbrauch durch den Starterwiderstand (3) zu ver hindern;
- einer Trennvorrichtung (14), die zwischen den Star teranschluß der Stromversorgungssteuerschaltung (5) und den Ausgangsanschluß der Tertiärwicklung (7c) des Transformators (7) geschaltet ist, um sicherzu stellen, daß die Schaltersteuerschaltung (12) durch die spezifische Spannung, die niedriger als der Startspannungspegel ist, in Einschaltbetrieb ge trieben werden kann.

2. Netzgerät nach Anspruch 1, bei dem die Trennvorrichtung (14) eine Diode ist, die eine an die Schaltersteuer schaltung (12) und einen Ausgangsanschluß der Tertiär wicklung (7c) des Transformators (7) gekoppelte Anode und eine an den Starteranschluß der Stromversorgungs steuerschaltung (5) gekoppelte Kathode hat.

3. Netzgerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schalt schaltung (11) umfaßt: einen ersten Transistor (Q1) mit einem an einen Anschluß des Starterwiderstands (3) ge koppelten Kollektor, einem an dem Starteranschluß der Stromversorgungssteuerschaltung (5) gekoppelten Emitter und einer an die Schaltersteuerschaltung (12) gekoppelten Basis; wobei die Schaltersteuerschaltung (12) umfaßt:
einen zweiten Transistor (Q2) mit einem an die Basis des ersten Transistors gekoppelten und an die Gleichspannungsquelle über eine vorgespannte Diode gekop pelten Kollektor, einem an einen Referenzmassenanschluß der Stromversorgungssteuerschaltung (5) gekoppelten Emi tter und einer Basis, die an eine Ausgangsspannungsquelle der Tertiärwicklung (7c) des Transformators (7) gekoppelt ist, die einen Basisstrom an die Basis des zweiten Transistors (Q2) liefert.

4. Netzgerät nach Anspruch 3, bei dem eine integrierte Sch altung der Serien 3842 oder 3844 als Stromversorgungs steuerschaltung (5) dienen kann.

5. Netzgerät nach Anspruch 4, ferner mit einer zwischen dem Emitter des ersten Transistors (Q1) und dem Starterkon densator (4) durchlaßgepolten Schutzdiode (D1).

6. Netzgerät nach Anspruch 4, bei dem die Trennvorrichtung (14) eine Diode (D_s) ist, die eine an die Schaltersteu erschaltung (12) und die Ausgangsspannungsquelle der Tertiärwicklung (7c) des Transformators (7) gekoppelte Anode und eine an den Starteranschluß der Stromversor gungssteuerschaltung (5) gekoppelte Kathode hat.

7. Netzgerät nach Anspruch 6, ferner mit einer zwischen dem Emitter des ersten Transistors (Q1) und dem Starterkon densator (4) durchlaßgepolten Schutzdiode (D1).

8. Netzgerät nach Anspruch 3, bei dem die Trennvorrichtung (14) eine Diode (D_s) ist, die eine an die Schaltersteu erschaltung (12) und die Ausgangsspannungsquelle der Tertiärwicklung (7c) des Transformators (7) gekoppelte Anode und eine an den Starteranschluß der Stromversor gungssteuerschaltung (5) gekoppelte Kathode hat.

9. Netzgerät nach Anspruch 8, ferner mit einer zwischen dem Emitter des ersten Transistors (Q1) und dem Starterkon densator (4) durchlaßgepolten Schutzdiode (D1).

10. Netzgerät nach Anspruch 3, ferner mit einer zwischen dem Emitter des ersten Transistors (Q1) und dem Starterkon densator (4) durchlaßgepolten Schutzdiode (D1).

11. Netzgerät nach Anspruch 1, bei dem ein IC der Serie 3842 oder 3844 als die Stromversorgungssteuerschaltung (5) dienen kann.

12. Netzgerät nach Anspruch 11, bei dem die Trennvorrichtung (14) eine Diode (D_s) ist, die eine an die Schaltersteuer schaltung (12) und die Ausgangsspannungsquelle der Ter tiärwicklung (7c) des Transformators (7) gekoppelte Anode und eine an den Starteranschluß der Stromversorgungs steuerschaltung (5) gekoppelte Kathode hat.

13. Netzgerät mit geringem Stromverbrauch, mit:

- einer Gleichspannungsquelle (1);
- einem Steuertransistor (6), der ein Schaltsignal zum Steuern eines Ein- und Ausschaltbetriebs empfängt;
- einem Transformator (7), der wenigstens eine Pri märwicklung (7a), eine Sekundärwicklung (7b) und eine Tertiärwicklung (7c) umfaßt, wobei die Gleich spannung an die Primärwicklung (7a) und den Steuer transistor (6) angelegt ist und die Sekundärwicklung und die Tertiärwicklung jeweils eine Ausgangs spannung über Steuerung des Steuertransistors (6) erzeugen;
- einer Stromversorgungssteuerschaltung (5), die sta rtet, wenn eine Spannung eines Starteranschlusses der Stromversorgungssteuerschaltung (5) einen Star tspannungspegel erreicht, und die das Schaltsignal zum Steuern einer Ausgangsspannung des Transforma tors (7) ausgibt;
- einem Starterwiderstand (3), der einen Ladeweg zum Laden eines Starterkondensators (4) schafft, um eine Startspannung zu liefern, wenn die Stromver sorgungssteuerschaltung (5) startet;
- einer Schaltschaltung (11), die in Reihe an den Starterwiderstand (3) und die Stromversorgungssteu erschaltung (5) angeschlossen ist;
- einer Schaltersteuerschaltung (12), die das Ein/Aus- Schalten der Schaltschaltung (11) steuert, wobei, wenn die Ausgangsspannung der Tertiärwicklung (7c) eine spezifische Spannung erreicht, die Schal tersteuerschaltung eingeschaltet wird, um die Scha ltschaltung (11) zu öffnen, um zusätzlichen Strom verbrauch durch den Starterwiderstand (3) zu ver hindern; und
- einer Trennvorrichtung (14), die zwischen den Star teranschluß der Stromversorgungssteuerschaltung (5) und den Ausgangsanschluß der Tertiärwicklung (7c) des Transformators (7) gekoppelt ist, um sicherzu stellen, daß die spezifische Spannung nicht höher sein muß als der Startspannungspegel und daß die Schaltersteuerschaltung (12) durch diese spezifische Spannung getrieben werden kann.