用于开关电源的辅助供电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于开关电源的辅助供电装置，该开关电源除其他组件之外还包括至少一个具有初级侧和次级侧的变压器。在此，由辅助供电装置来为在开关电源的次级侧所布置的单元提供与开关电源的运行状态无关的电压供给。在此，辅助供电装置在初级侧具有频率发生器，用于生成具有预先给定的频率的交流电压，该初级侧相应于开关电源的初级侧。辅助供电装置在次级侧具有用于次级侧的供电电流的和/或次级侧的供电电压的整流器单元，该次级侧相应于开关电源的次级侧。在初级侧与次级侧之间设置电分离单元，电分离单元尤其由两个电容器构成。根据本发明专利技术的辅助供电装置理想地具有紧凑结构型式并可以成本有利地尽可能在使用标准组件的情况下得以实现。 1

Auxiliary power supply for switching power supply

The invention relates to an auxiliary power supply for switching power supply. The switch power supply includes at least one transformer with the primary side and the secondary side except the other components. Here, the auxiliary power supply device provides a voltage supply independent of the operation state of the switching power supply for the unit arranged on the secondary side of the switching power supply. Here, the auxiliary power supply has a frequency generator on the primary side, which is used to generate an AC voltage with a given frequency, which is corresponding to the primary side of the switching power supply. The auxiliary power supply device has a rectifier unit on the secondary side for the supply voltage of the power supply current and / or the secondary side on the secondary side, which is corresponding to the secondary side of the switching power. An electrical separation unit is arranged between the primary side and the secondary side, and the electric separation unit is composed of two capacitors. The auxiliary power supply device according to the invention ideally has a compact structure type and can be implemented in a cost-effective manner as far as possible with the use of standard components. One

【技术实现步骤摘要】
用于开关电源的辅助供电装置
本专利技术一般性地涉及电子
、尤其涉及用于供给电流的功率电子设备以及功率电子电路的领域。特别地，本专利技术涉及用于电流供给装置的或开关电源的辅助供电装置（Hilfsversorgung）。在此，开关电源包括至少一个具有初级侧和次级侧的变压器并且由辅助供电装置为次级侧提供与相应的运行状态无关的电压供给。
技术介绍
自很久以来已知并且现今在许多领域中应用开关电源，以便将用电器连接到电网或电流源上并且给用电器供给大多为恒定的并且通常可预先给定的电压。由开关电源将大多非稳定化的、来自于电流源的直流电压或交流电压转换成恒定的输出电压。为了转换来自于电流源的直流电压或交流电压，通常使用电压变换器，所述电压变换器包括电力变压器或变压器。作为电压变换器例如可以使用通量变换器（Flusswandler）、反激变换器（Sperrwandler）或谐振变换器。能量或功率在此借助变压器从开关电源的初级侧被传输到开关电源的次级侧上，其中所述初级侧被连接到电网或电流源，在所述次级侧上提供输出电压。在此，大多开关电源作为定时的（getaktet）电流供给装置具有以下特性：由所述开关电源所传输的瞬时功率值直接取决于时钟比（Taktverhältnis），也即所使用的开关元件的接通时间和关断时间的比例，所述开关元件通常由控制装置接通。因此，几乎所有电子设备、例如开关电源使用内部电源（所谓的辅助供电装置），以便能够供给相应的控制装置或者整体的操控装置。因为基于成本压力，电源、尤其是开关电源必须以越来越廉价的方式被生产，通常对辅助供电装置进行节省。因此，在例如开关电源的次级侧对辅助供电装置进行节省，因为在次级侧，总归有开关电源的输出电压可供使用。然而，尤其在具有对鉴于效率、热负荷和故障安全性方面的高的要求的开关电源情况下，可能越来越需要：设置附加的、大多在次级侧的控制电子设备，必须以与开关电源的瞬时可用的输出电压无关的方式给所述控制电子设备供给能量。此外，对于将来的开关电源经常要求：设置连接可能性，在所述连接可能性的情况下，通过在信号端子上的短接来关断输出电压。在这种情况下，也必须确保对开关电源的次级侧的组件、诸如控制电子设备、指示灯的供电。然而，当开关电源的输出电压不再可供使用（诸如在短接情况下、在远程关断（Fernausschaltung）的情况下或者在所谓待机模式中的情况下），则仅仅在使用昂贵的电路的情况下可以继续给位于变压器的次级侧的组件继续供电。因此，例如分开的辅助供电装置可以设有自己的辅助变压器或辅助变换器，所述辅助变压器或辅助变换器以与开关电源的主变压器或主变换器无关的方式来工作。也即，借助辅助变换器或辅助变压器，次级侧的辅助供电装置例如被从在初级侧所存在的辅助供电装置导出。然而，在辅助供电装置情况下，所使用的变压器必须在线圈的绕组之间具有与开关电源的主变压器相同的安全间隔或者在初级侧与次级侧之间具有与开关电源的主变压器相同的电压间隔。因此，例如用于次级侧的辅助供电装置的结构尺寸或者辅助变压器的结构尺寸不与待传输的（大多相当小的）功率相关，而是与空气间隙和爬电间隙相关。因此，对于辅助供电装置、也对于开关电源，必然产生在布局上具有相应的空间需求的相当大的构造以及与此关联的高成本。可替代地，例如也可以借助在开关电源中所使用的变换器或变压器来实现用于开关电源的次级侧的辅助供电装置。为此，例如在开关电源的变压器上设置第二次级线圈。为了在短接情况下或者当在次级侧不提供开关电源上的输出电压给辅助供电装置时（例如在远程关断的情况下或者在待机模式中），在内部以基本负载来加载（belasten）输出电压。通过通常最小的或者受控制的基本负载，在次级侧还可以经由第二次级线圈来输出耦合能量用于次级侧的供电。也即，变换器的变压器必须为此持久地供应至少对于次级侧的供电来说必需的能量/功率的量。通过次级侧的这样的辅助供电装置，由于必需的基本负载而提高损耗。此外，需要特殊的、必要时成本密集的操控，以便一方面不通过基本负载而过多地损毁功率并且以便另一方面将还足够的功率提供给次级侧的辅助供电装置。
技术实现思路
本专利技术因此所基于的任务在于，说明开头所提出的类型的用于开关电源的辅助供电装置，通过所述辅助供电装置能够以低成本的方式并且以紧凑的结构型式、即便在没有开关电源的可用的输出电压的情况下也实现开关电源的次级侧的供给。所述任务通过开头所说明的类型的、具有独立专利权利要求的特征的辅助供电装置得以解决。本专利技术的有利的实施方式在从属权利要求中描述。根据本专利技术，所述任务的解决方案通过一种用于开关电源的辅助供电装置来实现，所述开关电源除其他组件之外还包括至少一个具有初级侧和次级侧的变压器。在此，由所述辅助供电装置来给在所述开关电源的次级侧上所布置的单元提供与所述开关电源的运行状态无关的电压供给。在此，所述辅助供电装置在初级侧具有频率发生器、尤其是高频率发生器，用于生成具有预先给定的频率的交流电压，其中所述初级侧相应于所述开关电源的初级侧。所述辅助供电装置在次级侧具有用于次级侧的供电电流的和/或次级侧的供电电压的整流器单元，其中所述次级侧相应于所述开关电源的次级侧。在所述初级侧与所述次级侧之间设置电分离单元。根据本专利技术所建议的解决方案的主要方面在于，生成用于开关电源的次级侧的辅助供电装置并且将具有预先给定的频率的交流电压加载给（beaufschlagen）电分离单元。交流电压由在初级侧所布置的频率发生器来生成并且可以是例如方形的、三角形的或正弦形的。由此，经由分离单元将交流电压或交流电流从开关电源的初级侧传输到次级侧上。交流电压或交流电流然后可以借助在次级侧所布置的整流器单元来量取（abgreifen）并且为了对在次级侧所布置的单元（诸如控制电子设备、指示灯）的供电来被采用。对于根据本专利技术的辅助供电装置的实现，理想地可以尽可能使用标准组件和/或标准部件（Standardbauteil），由此可以相对成本有利地制造辅助供电装置或相应的开关电源。此外，辅助供电装置或相应的开关电源可以以紧凑的结构型式来实现。根据本专利技术的辅助供电装置的一种优选的扩展方案规定：在初级侧，在频率发生器与电分离单元之间布置串联电阻。在此，例如可以在频率发生器和电分离单元之间的每一个连接中安装各一个串联电阻。通过应用串联电阻，辅助供电装置附加地可以被用于，将信息从开关电源的次级侧传输到初级侧上。借助串联电阻可以操控电分离单元。如果此时辅助供电装置的在次级侧的输出端被负载，则在辅助供电装置的输出端上的次级供电电压改变。这对初级侧上的交流电压（例如在电分离单元的输入端上）也有作用。通过在初级侧的交流电压的改变，可以确定并且相应地评估次级的供电电压的改变。为了评估次级的供电电压或次级的供电电压的改变，以有利的方式设置评估单元，所述评估单元被布置在初级侧。评估单元将初级侧交流电压的改变用于评估并且可以由此在已知的初级侧的串联电阻的情况下导出（ableiten）辅助供电装置的输出端上的电阻。初级侧的交流电压的评估以及在辅助供电装置的输出端上的电阻的导出可以模拟地或者数字地进行。然后可以相应地进一步处理相应的评估结果。以这种简单的方式，可以通过在次级侧上的无源信号（passive本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于开关电源的辅助供电装置（HV），其中，所述开关电源包括至少一个具有初

【技术特征摘要】
2016.12.07 EP 16202606.61.一种用于开关电源的辅助供电装置（HV），其中，所述开关电源包括至少一个具有初级侧（P）和次级侧（S）的变压器，并且其中，所述辅助供电装置（HV）为在所述开关电源的所述次级侧（S）上所布置的单元（EL，K）提供与所述开关电源的运行状态无关的电压供给（Uv），其特征在于，所述辅助供电装置（HV）-在初级侧具有频率发生器（FG）、尤其是高频率发生器，用于生成具有预先给定的频率的交流电压，并且-在次级侧具有用于次级侧的供电电流的和/或次级侧的供电电压（Uv）的整流器单元（GL），并且-在所述初级侧（P）和所述次级侧（S）之间设置电分离单元（TE）。2.根据权利要求1所述的辅助供电装置，其特征在于，在初级侧，在所述频率发生器（FG）与所述电分离单元（TE）之间还安装有...

【专利技术属性】
技术研发人员：J德伊斯泽斯基，S雷斯彻瑙尔，S舒尔兹，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE