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1. (WO2018086806) SCHALTNETZTEIL MIT RESONANZWANDLER
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Veröff.-Nr.: WO/2018/086806 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2017/075334
Veröffentlichungsdatum: 17.05.2018 Internationales Anmeldedatum: 05.10.2017
IPC:
H02M 1/00 (2006.01) ,H02M 3/156 (2006.01) ,H02M 7/06 (2006.01) ,H02H 3/253 (2006.01)
Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT[DE/DE]; Werner-von-Siemens-Straße 1 80333 München, DE
Erfinder: SCHULZ, Stefan; AT
DYSZEWSKI, Janusz; AT
RESCHENAUER, Stefan; AT
Vertreter: MAIER, Daniel; DE
Prioritätsdaten:
16198690.614.11.2016EP
Titel (EN) SWITCHING POWER SUPPLY WITH RESONANT CONVERTER
(FR) BLOC D'ALIMENTATION À DÉCOUPAGE À CONVERTISSEUR À RÉSONANCE
(DE) SCHALTNETZTEIL MIT RESONANZWANDLER
Zusammenfassung: front page image
(EN) The invention relates to a switching power supply (SN) or a switched-mode power device. The switching power supply (SN) comprises a rectifier unit (GL) for a mains connection and for rectifying a three-phase AC voltage (Un). The switching power supply (SN) further comprises a first converter stage (W1), the input voltage of which forms an output voltage of the rectifier unit (GL) and the output voltage of which forms an intermediate circuit voltage (Uz), and a second converter stage (W2), which is designed as a resonant converter, the input voltage of which forms the intermediate circuit voltage (Uz). The first converter stage (W1) regulates, for an output current of the switching power supply (SN) which is less than or no more than equal to a predefinable value, the intermediate circuit voltage (Uz) in such a manner that the intermediate circuit voltage (Uz) substantially corresponds to a predefinable output voltage (Ua) of the second converter stage (W2) multiplied by a load-independent transformation ratio on operation of the second converter stage (W2) with a resonant frequency. On a forced reduction of the output voltage (Ua) from the second converter stage (W2), the first converter stage (W1) is able to set an, on average, sufficiently low intermediate circuit voltage (Uz) in such a manner that it remains possible to operate the second converter stage (W2) substantially with the resonant frequency for the load-independent transformation ratio. The signal for the closed-loop control of the first converter stage can be derived from voltage and/or current information from the second converter stage. The switching power supply (SN) according to the invention thus has a compact and inexpensive design and can be used with very good efficiency over a wide range of input voltages.
(FR) L'invention concerne un bloc d'alimentation à découpage (SN) ou appareil d'alimentation à découpage. Le bloc d'alimentation à découpage (SN) comprend une unité redresseur (GL) pour effectuer une connexion au réseau et pour redresser une tension alternative (Un) triphasée. Le bloc d'alimentation à découpage (SN) comprend en outre un premier étage transducteur (W1) dont la tension d'entrée forme une tension de sortie de l'unité redresseur (GL) et dont la tension de sortie forme une tension de circuit intermédiaire (Uz) ainsi qu'un second étage transducteur (W2) qui se présente sous forme de convertisseur à résonance dont la tension d'entrée constitue la tension de circuit intermédiaire (Uz). Le premier étage transducteur (W1) régule à un courant de sortie du bloc d'alimentation à découpage (SN), qui est inférieur ou au maximum égal à une valeur pouvant être prédéfinie, la tension de circuit intermédiaire (Uz), de sorte que ladite tension de circuit intermédiaire (Uz) correspond sensiblement à une tension de sortie (Ua) pouvant être prédéfinie du second étage transducteur (W2) multipliée par un rapport de transformation indépendant de la charge lors d'un fonctionnement du second étage transducteur (W2) avec une fréquence de résonance. En cas de baisse forcée de la tension de sortie (Ua) du second étage transducteur (W2), une tension de circuit intermédiaire (Uz) en moyenne suffisamment faible peut être ajustée par le premier étage transducteur (W1), de sorte que le second étage transducteur (W2) peut être actionné sensiblement avec la fréquence de résonance à un rapport de transformation indépendant de la charge. Le signal pour assurer la régulation du premier étage transducteur peut être dérivé d'une information de tension et/ou de courant du second étage transducteur. Le bloc d'alimentation à découpage (SN) selon l'invention présente ainsi un encombrement compact et économique et peut s'utiliser avec un très bon rendement pour une vaste plage de tensions d'entrée.
(DE) Die Erfindung betrifft ein Schaltnetzteil (SN) oder Schaltnetzgerät. Das Schaltnetzteil (SN) umfasst eine Gleichrichtereinheit (GL) für eine Netzanbindung und zum Gleichrichten einer dreiphasigen Wechselspannung (Un). Weiterhin umfasst das Schaltnetzteil (SN) eine erste Wandlerstufe (W1), deren Eingangsspannung eine Ausgangsspannung der Gleichrichtereinheit (GL) und deren Ausgangsspannung eine Zwischenkreisspannung (Uz) bilden, und eine zweite Wandlerstufe (W2), die als Resonanzwandler ausgeführt ist, dessen Eingangsspannung die Zwischenkreisspannung (Uz) bildet. Die erste Wandlerstufe (W1) regelt bei einem Ausgangsstrom des Schaltnetzteils (SN), welcher kleiner oder maximal gleich einem vorgebbaren Wert ist, die Zwischenkreisspannung (Uz) derart, dass die Zwischenkreisspannung (Uz) im Wesentlichen einer vorgebbaren Ausgangsspannung (Ua) der zweiten Wandlerstufe (W2) multipliziert mit einem lastunabhängigen Übersetzungsverhältnis bei einem Betrieb der zweiten Wandlerstufe (W2) mit einer Resonanzfrequenz entspricht. Bei erzwungener Absenkung der Ausgangsspannung (Ua) der zweiten Wandlerstufe (W2) ist durch die erste Wandlerstufe (W1) eine im Mittelwert ausreichend kleine Zwischenkreisspannung (Uz) derart einstellbar, dass die zweite Wandlerstufe (W2) weiterhin im Wesentlichen mit der Resonanzfrequenz bei lastunabhängigem Übersetzungsverhältnis betreibbar ist. Das Signal für die Regelung der ersten Wandlerstufe ist aus einer Spannungs- und/oder Strominformation der zweiten Wandlerstufe ableitbar. Das erfindungsgemäße Schaltnetzteil (SN) weist damit eine kompakte und kostengünstige Bauform aus und kann mit sehr gutem Wirkungsgrad für einen großen Eingangsspannungsbereich eingesetzt werden.
Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasische Patentorganisation (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)