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GV 54…, GV 56 …, SE 5106…
Beschreibungen / Descriptions
Beschreibung
1. Netzteil (OSM / PS)
Typische Daten:
Netzspannung:
220…240V~
Netzfrequenz:
45…65Hz
Maximale Leistung:
40W
Schaltfrequenz:
30…120kHz
Wirkungsgrad:
80% bei maximaler Leistung
Alle Ausgänge sind kurzschlußgeschützt
Sperrwandlerprinzip
Während der Leitphase des Schalttransistors wird Energie vom Netz
in den Trafo übertragen. Diese Energie wird in der Sperrphase an die
Last abgegeben. Mittels der Einschaltzeit und der Frequenz wird die
Energie, die in jedem Zyklus übertragen wird, so geregelt, daß die
Ausgangsspannungen unabhängig von den Änderungen der Last
oder der Eingangsspannung sind. Die Regelung und Ansteuerung des
Leistungstransistors übernimmt IC7010.
Verschiedene Lastfälle
– Leerlauf (STANDBY-Betrieb):
Das Schaltnetzteil arbeitet mit kontrolliert niedriger Frequenz (ca.
50kHz), um die Schaltverluste am Power-MOS-Transistor T7040 zu
minimieren.
– Normalbetrieb (Regelbereich):
Die Schaltfrequenz sinkt mit steigender Last. Das Tastverhältnis
wird hauptsächlich durch die Netzspannung kontrolliert. Die Aus-
gangsspannungen sind geringfügig lastabhängig.
– Umkehrpunkt:
Bei diesem Punkt der Ausgangscharakteristik ist die übertragene
Leistung am höchsten.
– Überlast:
Das Netzteil arbeitet im Burst-Mode, d.h. die Energie in jedem
Zyklus wird begrenzt, so daß die Ausgangsleistung gering ist.
Schaltungsbeschreibung
Die Netzspannung wird mit dem Brückengleichrichter D6050 gleichge-
richtet und mit C2070 gesiebt. Mit L5010 werden Störimpulse des
Netzteils vom Netz ferngehalten. Während der Anlaufphase erfolgt die
Spannungsversorgung des IC7010 an Pin 1 über R3052, R3050 und
C2036. Nach der Anlaufphase wird die Spannungsversorgung über
die Trafowicklung 7 / 3 und D6036 übernommen. Die Induktivität der
Primärwicklung 1 / 6 bestimmt die Eigenfrequenz des Schaltnetzteils
im Normalbetrieb. Die maximale Frequenz wird mit C2012 an
IC7010-(10) vorgegeben.
Während der Einschaltzeit des Schalttran-
sistors T7040 fließt der Strom der gleich-
gerichteten Netzspannung über die Primär-
wicklung des Trafos (Kontakte 1 / 6), T7040
und R3048, R3046 nach Masse (primärseitig).
Da die Spannung am Kontakt 1 des Trafos
annähernd konstant ist, steigt der Strom linear.
Seine Stärke ist abhängig von der Netz-
spannung und der Induktivität der Primär-
wicklung. Im Trafo bildet sich ein magneti-
sches Feld, welches einer bestimmten Energie-
menge entspricht. Die Sekundärspannungen
sind in dieser Phase so gepolt, daß die Dioden
sperren. Über die Widerstände R3048, R3046,
R3026 wird dem IC7010 an Pin 7 eine
Spannungsabbildung des Primärstroms zuge-
führt. Übersteigt diese Spannung einen
bestimmten Wert, der abhängig ist von der
Regelspannung an IC7010-(14), wird der
Schalttransistor T7040 abgeschaltet. Dieser
Vorgang wiederholt sich bei jedem Einschal-
ten des Schalttransistors T7040.
Nach dem Abschalten des Schalttransistors
T7040 wird keine Energie in den Trafo übertra-
gen. Die im Trafo gespeicherte Energie baut
sich nun über die Sekundärwicklungen ab (U = – L *
∆
I/
∆
t). Durch die
Umkehrung der Polarität der Spannungen am Trafo fließt ein Strom
durch die Sekundärwicklungen des Trafos, durch die Dioden, Elkos
und die Last.
Description
1. Power Supply (OSM / PS)
Typical Data:
Mains voltage:
220…240V~
Mains frequency:
45…65Hz
Maximum power:
40W
Switching frequency: 30…120kHz
Efficiency:
80% at maximum load
Short-circuit protection provided for all outputs
Principle of the Blocking-Oscillator Type Transformer
During the conducting phase of the switching transistor energy is
transferred from the mains to the transformer. This energy is fed out to
the load during the phase the transistor is switched off. By means of the
switch-on period and the frequency the energy transfer during each
cycle is so controlled that the output voltages are independent of
changes in the load or the input voltage. Controlling and driving the
power transistor is effected by IC7010.
The Different Load Conditions
– No-load operation (STANDBY):
The switched mode power supply operates at a controlled low
frequency (approx. 50kHz) to minimize the switching losses at the
Power-MOS transistor T7040.
– Normal operation (control range):
The switching frequency decreases along with the increasing load.
The duty cycle is mainly controlled by the mains voltage. The output
voltages are influenced by the load to a minor extent.
– Reversal point:
At this point of the output characteristic the maximum power is
transferred.
– Overload:
The power supply operates in Burst Mode (polling operation mode),
i.e. the energy of each cycle is limited so that the output power is low.
Circuit Description
The mains voltage is rectified by the bridge rectifier D6050 and filtered
by C2070. L5010 is provided to protect the power supply against
interfering pulses from the mains. During the starting phase the power
for IC7010 is supplied to Pin 1 via R3052, R3050 and C2036. After the
starting phase the power is obtained from the transformer winding 7 / 3
and D6036. The inductance of the primary windings 1 / 6 determines
the natural frequency of the switched mode power supply in normal
operating mode. The maximum frequency is determined by C2012 at
IC7010-(10).
During the switch-on period of the switching
transistor T7040 the current of the rectified
mains voltage flows through the primary wind-
ing of the transformer (contacts 1 / 6), T7040
and R3048, R3046 to ground (in the primary
side). Since the voltage at contact 1 of the
transformer is almost constant the current rises
linearly. The intensity of this current depends on
the mains voltage and the inductance of the
primary winding. In the transformer, a magnetic
field develops which corresponds to a certain
amount of energy. During this phase, the diodes
are cut off due to the polarity of the secondary
voltages. Via the resistors R3048, R3046, R3026
a voltage which represents the primary current
is fed to Pin 7 of IC7010. If this voltage exceeds
a certain level depending on the control voltage
at IC7010-(14), the switching transistor T7040
is switched off. This process is repeated when-
ever the switching transistor T7040 is switched
on.
As soon as the switching transistor T7040 is
switched off the energy transfer to the trans-
former is stopped. The energy accumulated in
the transformer is now transferred to the sec-
ondary windings (U = – L *
∆
I/
∆
t). Due to the fact that the polarities of
the voltages are reversed by the transformer current flows through the
secondary windings of the transformer, through the diodes, electrolytic
capacitors into the load.
+U
U
GS
IC7010-(8)
-U
t
t
t
t
I
Dmax
Point of Reversal
U
DS
I
D
IC7010-(3)
T7040
T7040
