Schaltnetzteil Ps (Ps - Part); Technische Daten; Funktionsprinzip; Netzeingangsteil - Hitachi VTMX900ECT Wartungshandbuch

1. Schaltnetzteil PS (PS - Part)

1.1 Technische Daten:

Netzspannung: 195-264 V
Maximale Leistung: 15W / 40W (Dauer- / Spitzenleistung)
Schaltfrequenz: 40 kHz
Wirkungsgrad: ca. 75 % bei maximaler Leistung
An den Netzteil-Ausgängen werden sechs verschiedene Gleich-
spannungen zur Verfügung gestellt.

1.2 Funktionsprinzip:

Dieses Netzteil arbeitet nach dem Prinzip eines Sperrwandlers. Im
Netzeingangsteil [1300 bis 2318] wird die Netzspannung gleichge-
richtet und im Kondensator [2318] gepuffert. Aus dieser Gleich-
spannung [2318] wird während der Leitphase des Schalttransistors
[7302] Energie in den Transformator [5301, Pins1-3] übertragen
und dort als magnetische Energie gespeichert. Diese Energie wird
in der Sperrphase des Schalttransistors [7302] an die sekundären
Ausgänge des Netzteils abgegeben. Mit der Einschaltzeit des
Schalttransistors [7302] wird die in jedem Zyklus übertragene En-
ergie so geregelt, daß die Ausgangsspannungen unabhängig von
Last- oder Eingangsspannungsänderungen konstant bleiben. Die
Ansteuerung des Leistungstransistors erfolgt durch die integrierte
Schaltung [7303] Fig.1.

1.3 Netzeingangsteil

Der Netzeingangsteil reicht von der Netzbuchse [1300] bis zum
Kondensator [2318]. Durch die Dioden [6310, 6311, 6312 und
6313] wird die Netzwechselspannung gleichgerichtet und mit dem
Kondensator [2318] gepuffert. Die Netzdrossel [5305] und Konden-
sator [2316] bilden ein Filter, um die im Schaltnetzteil entstehende
Störungen vom Netz fernzuhalten. Die Bauteile [1302], [3326] und
[3323] schützen das Netzteil
spannungen, wie z.B. bei indirekter Blitzeinwirkung.
MC44608
VI
start - up
management
Vcc
management
start - up
phase
200 µA
0
1
&
200 µA
2
NC
7
rms
vor kurzzeitigen Netzüber-
3318
8 1
DEMAG
C demag
65mV/45mV
current mirror
&
stand - by
stand - by
management
1 0 PWM
comp
leading edge
blanking
Fig. 1

1.4 Anlauf bei Netz-ein:

Nach dem Anschluß an das Netz wird der Kondensator [2310] über
den Anlaufwiderstand [3318] und eine Stromquelle zwischen Pin 8
und Pin 6 des IC [7303] geladen. Sobald die Spannung an [2310]
und damit die Versorgungsspannung V
erreicht, beginnt der IC zu arbeiten und gibt Impulse an seinem
Ausgang Pin5 aus. Mit diesen Impulsen wird das Gate des
Leistungstransistors [7302] angesteuert (siehe Fig.2). Die Fre-
quenz ist im IC fix eingestellt (ca. 40 kHz). Die Stromaufnahme des
IC ist im Normalbetrieb ca. 5 mA.
Fällt V unter ca. 10V (z.B. bei Leistungsbegrenzung) oder
cc
übersteigtsteigt Vcc ca. 15V (Unterbrechung der Regelschleife),
wird der Ausgang des IC [7303, Pin5] gesperrt. Alle Ausgangs-
spannungen des Netzteils und damit auch V
V ca. 6,5V unterschritten hat, beginnt ein neuer Anlaufzyklus.
cc
(Siehe auch Abschnitt „Überlast, Leitungsbegrenzung, Burst-
Mode")

1.5 Normalbetrieb:

Im Normalbetrieb des Netzteils gliedern sich die periodischen Ab-
läufe in der Schaltung im Wesentlichen in Leit- und Sperrphase des
Schalttransistors [7302]. Während der Leitphase des Schalt-
transistors [7302] fließt Strom von der gleichgerichteten Netzspan-
nung an Kondensator [2318] durch die Primärwicklung des Trans-
formators [5301, Pins 1-3], den Transistor [7302] und die Wider-
stände [3314, 3331] gegen Masse (siehe Fig.1). Die positive Span-
nung an Pin 1 des Transformators [5301] kann für einen Schalt-
zyklus als konstant angenommen werden. Im Zusammenhang
U=L*di/dt steigt der Strom in der Primärwicklung des Transforma-
tors [5301] linear an. Im Transformator bildet sich ein magneti-
sches Feld, welches eine bestimmte Energiemenge darstellt. In
dieser Phase sind die Spannungen an den Sekundärwicklungen so
gepolt, daß die Dioden [6300, 6301, 6306, 6308 und 6309] sper-
ren. Vom Regler um [7301] wird über den Optokoppler [7300] ein
Strom in den CTRL-Eingang des IC [Pin3, 7303] eingespeist. So-
bald die Einschaltzeit des Schalttransistors [7302] erreicht ist, die
dem am CTRL-Eingang eingespeisten Strom entspricht, wird der
Schalttransistor abgeschaltet.
Sobald der Schalttransistor abgeschaltet hat, beginnt die Sperr-
phase. Es wird keine Energie mehr in den Transformator übertra-
gen.
Die Induktivität des Transformators ist jedoch bestrebt, den Strom,
der durch sie geflossen ist, konstant zu halten (U=L*di/dt).
current mirror
current and voltage
references
200 µA
t
thermal shutdown
&
&
PWM
latch
latch OFF phase
stand by
regulation
block
des IC [7303] ca. 13V
cc
sinken ab. Nachdem
cc
VCC
6
6307
7300
7302
5
buffer
DRIVER
4
GND
0 1
&
3
CTRL
2-9
5301
+
D