(19) |
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(11) |
EP 0 421 516 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.12.1995 Patentblatt 1995/51 |
(22) |
Anmeldetag: 25.09.1990 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: G05F 1/573 |
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(54) |
Stromversorgungseinrichtung mit Spannungsregelung und Strombegrenzung
Power supply arrangement with voltage regulation and current limiting
Dispositif d'alimentation avec régulation de tension et limiteur de courant
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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BE DE FR GB IT NL SE |
(30) |
Priorität: |
30.09.1989 DE 3932776
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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10.04.1991 Patentblatt 1991/15 |
(73) |
Patentinhaber: |
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- Philips Patentverwaltung GmbH
22335 Hamburg (DE) Benannte Vertragsstaaten: DE
- Philips Electronics N.V.
5621 BA Eindhoven (NL) Benannte Vertragsstaaten: BE FR GB IT NL SE
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(72) |
Erfinder: |
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- Riedger, Thomas, Dipl.-Ing
D-8501 Eckental (DE)
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(74) |
Vertreter: Peuckert, Hermann, Dipl.-Ing. et al |
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Philips Patentverwaltung GmbH,
Röntgenstrasse 24 22335 Hamburg 22335 Hamburg (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
US-A- 4 346 342 US-A- 4 800 331
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US-A- 4 535 282
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- WIRELESS WORLD, Band 78, Nr. 1436, Februar 1972, Seiten 67-70, New York, US; A.ROYSTON
et al.: "A simple design of relatively low cost with dual range current and voltage
supplies"
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinrichtung mit einem von einem Steuertransistor
angesteuerten Leistungstransistor, dessen Schaltstrecke jeweils zwischen einem Pol
einer ungeregelten Eingangsgleichspannung und einer geregelten Versorgungsspannung
liegt, mit einem Strommeßwiderstand, mit einem über eine Elektrode den Steuertransistor
ansteuernden ersten Regelverstärker der eine aus der Versorgungsspannung ableitbare
Spannung mit einer ersten Referenzspannung vergleicht, und mit einem zweiten Regelverstärker,
der eine am Strommeßwiderstand abgreifbare Meßspannung mit einer zweiten Referenzspannung
vergleicht.
[0002] Zum Betrieb von elektronischen Schaltungen benötigt man Gleichspannungen, bei denen
ein gewünschter Spannungswert auch bei Netzspannungsschwankungen, Laststromschwankungen
sowie Temperaturschwankungen innerhalb eines bestimmten Toleranzbereiches eingehalten
wird. Aus diesen Gründen ist eine, beispielsweise aus der Netzspannung durch Gleichrichtung
gewonnene, Gleichspannung nicht direkt als Betriebsspannung für elektronische Schaltungen
geeignet, sondern muß durch eine nachgeschaltete Spannungsregelung und Strombegrenzung
stabilisiert und geglättet werden.
[0003] Aus US-PS 4,346,342 ist eine Stromversorgungseinrichtung bekannt, bei der die Spannungsregelung
wird aus einem ersten Regelverstärker gebildet, der eine am invertierenden Eingang
liegende, am Abgriff eines ausgangsseitigen Spannungsteilers gewonnene, Spannung mit
einer am nichtinvertierenden Eingang liegenden Referenzspannung vergleicht. Der Ausgang
des ersten Regelverstärkers ist mit der Basis des Steuertransistors verbunden. Die
Strombegrenzung wird aus einem zweiten Regelverstärker gebildet, der eine am Strommeßwiderstand
abgreifbare Meßspannung mit einer zweiten Referenzspannung vergleicht. Der Ausgang
des zweiten Regelverstärkers ist über eine Diode ebenfalls mit der Basis des Steuertransistors
verbunden, während der Emitter des Steuertransistors über einen Widerstand mit einem
Bezugspotential verbunden ist. Somit wird die Basis des Steuertransistors sowohl von
dem ersten Regelverstärker zur Spannungsregelung als auch von dem zweiten Regelverstärker
zur Strombegrenzung angesteuert. Darüber hinaus werden die Referenzspannungen der
beiden Regelverstärker aus zwei getrennten Referenzspannungen erzeugt.
[0004] Aus WIRELESS WORLD, Band 78, Nr. 1436, Februar 1972, Seiten 67-70, New York, US;
A. Royston et al: "A simple design of relatively low cost with dual range current
and voltage supplies" ist eine Stromversorgungseinrichtung der eingangs genannten
Art bekannt. Der Steuertransistor ist bei aktiver Spannungsregelung durchgeschaltet,
d.h. er arbeitet als Schalter, bei aktiver Strombegrenzung arbeitet der Steuertransisor
in Kollektorschaltung.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungseinrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, die einen geringen Bauteileaufwand sowie ein ausreichendes
dynamisches Regelverhalten aufweist, wobei die Verstärkung des Steuertransistors in
beiden Betriebszuständen weitgehend konstant bleiben soll.
[0006] Diese Aufgabe wird bei einer Stromversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, daß die Elektrode, über die der erste Regelverstärker den Steuertransistor
ansteuert, eine erste Steuerelektrode des Steuertransistors ist, daß der Ausgang des
zweiten Regelverstärkers an eine zweite Steuerelektrode des Steuertransistors angeschlossen
ist, wobei der Steuertransistor bei aktiver Spannungsregelung in Emitterschaltung
und bei aktiver Strombegrenzung in Basisschaltung arbeitet, und daß zwischen dem Ausgang
des zweiten Regelverstärkers und der zweiten Steuerelektrode des Steuertransistors
ein Widerstand liegt.
[0007] Dabei ist die erste Elektrode insbesondere die Basis und die zweite Elektrode der
Emitter des Steuertransistors und der Steuertransistor arbeitet bei aktiver Spannungsregelung
in Emitterschaltung und bei aktiver Strombegrenzung in Basisschaltung. Im Normalbetrieb
ist dann der erste Regelverstärker zur Spannungsregelung aktiv. Übersteigt die Meßspannung
am Strommeßwiderstand den durch die zweite Referenzspannung vorgegebenen Grenzwert
und steigt dessen Ausgangsspannung an, so wird der Steuertransistor in Basisschaltung
betrieben und der Laststrom des Steuertransistors sinkt in dem Maße, in dem die Meßspannung
ansteigt. Somit wird auf einfache Weise durch die Verknüpfung der beiden Regelverstärker
mit Hilfe des Steuertransistors entweder die Spannungsregelung oder die Strombegrenzung
aktiv und bei geringem Bauteileaufwand ein ausreichendes dynamisches Regelverhalten
der Stromversorgungseinrichtung erreicht. Mit Hilfe des zwischen dem Ausgang des zweiten
Regelverstärkers und dem Emitter des Steuertransistors liegenden Widerstands wird
eine Stromgegenkopplung erreicht, so daß insbesondere die Temperatur- und Stromabhängigkeit
der Verstärkung des Steuertransistors sowie die Abhängigkeit durch Exemplarstreuungen
verringert wird.
[0008] Bei einer Ausgestaltungsform ist der invertierende Eingang des zweiten Regelverstärkers
über einen Widerstand mit dem Pol der geregelten Versorgungsspannung verbunden. Hierdurch
wird eine rückläufige Kennlinie der geregelten Versorgungsspannung in Abhängigkeit
des Ausgangsstroms erreicht.
[0009] Bei einer weiteren Ausgestaltungsform wird die erste und die zweite Referenzspannung
aus einer einzigen Referenzspannungsquelle gewonnen. Diese ist beispielsweise als
Zenerdiode oder als Bandabstandsreferenzelement ausgebildet. Dabei wird beispielsweise
die erste Referenzspannung direkt aus der Referenzspannungsquelle gewonnen, während
die zweite Referenzspannung beispielsweise mit Hilfe eines Spannungsteilers aus der
Referenzspannungsquelle gewonnen werden kann. Die Gewinnung der beiden Referenzspannungen
aus einer einzigen Referenzspannungsquelle führt zu einer weiteren Bauteileeinsparung.
[0010] Bei einer weiteren Ausgestaltungsform liegt antiparallel zur Basis-Emitter-Strecke
des Steuertransistors eine Gleichrichterdiode. Diese begrenzt die Spannung an der
Basis-Emitter-Strecke und verhindert so einen möglichen Durchbruch, der beim Übergang
von Spannungsregelung auf Strombegrenzung, d.h. beim Übergang des Betriebszustandes
des Steuertransistors von Emitterschaltung in Basisschaltung, auftreten kann.
[0011] Bei einer Ausgestaltungsform ist der erste Regelverstärker über die Reihenschaltung
eines Widerstands und eines Kondensators gegengekoppelt. Hierdurch wird eine Frequenzgangkorrektur
des ersten Regelverstärkers ermöglicht.
[0012] Bei einer weiteren Ausgestaltungform ist der zweite Regelverstärker über die Reihenschaltung
eines Widerstands und eines Kondensators gegengekoppelt. Hierdurch ist eine Frequenzgangkorrektur
des zweiten Regelverstärkers unabhängig von der des ersten Regelverstärkers möglich.
[0013] Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
[0014] Die Figur zeigt eine Stromversorgungseinrichtung mit Spannungsregelung und Strombegrenzung.
[0015] Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Spannungsregelung
und Strombegrenzung zwischen einer Stromversorgungseinrichtung 1, die eine ungeregelte
Gleichspannung UE (Eingangsspannung) liefert und einen von einem Ausgangsstrom I durchflossenen
Lastwiderstand RL, an dem eine geregelte Versorgungsspannung UA (Ausgangsspannung)
anliegt. In einem ersten Längszweig ZW1 liegt ein PNP-Leistungstransistor T1, dessen
Basis-Emitter-Strecke über einen Widerstand R4 verbunden ist. Der Leistungstransistor
T1 wird von einem Steuertransistor T2 angesteuert. Dazu ist der Kollektor des Steuertransistors
T2 mit der Basis des Leistungstransistors T1 verbunden. Parallel zum Lastwiderstand
RL liegt ein Kondensator C3 sowie die Reihenschaltung eines ersten Widerstands R1
und eines zweiten Widerstands R2. Der Mittenabgriff der Widerstände R1, R2 ist mit
dem invertierenden Eingang eines ersten Regelverstärkers OP1 verbunden. Zwischen dem
nichtinvertierenden Eingang des ersten Regelverstärkers OP1 und dem negativen Bezugspotential
UA- der Ausgangsspannung UA liegt eine Referenzspannungsquelle Uref. Der mit dem nichtinvertierenden
Eingang des ersten Regelverstärkers OP1 verbundene Pol der Referenzspannungsquelle
Uref ist über einen Widerstand R6 mit dem invertierenden Eingang eines zweiten Regelverstärkers
OP2 verbunden. Der invertierende Eingang des zweiten Regelverstärkers OP2 ist außerdem
über einen Widerstand R7 mit dem Positiven Pol UA+ der Ausgangsspannung UA verbunden.
In einem zweiten Längszweig ZW2 liegt zwischen dem negativen Pol UE- der ungeregelten
Eingangsspannung UE und dem negativen Pol UA- der geregelten Ausgangsspannung UA ein
Strommeßwiderstand R10, an dem eine Meßspannung UM anliegt. Der mit dem negativen
Pol UA- der Ausgangsspannung UA verbundene Anschluß des Strommeßwiderstands R10 ist
mit dem nichtinvertierenden Eingang des zweiten Regelverstärkers OP2 und der mit dem
negativen Pol UE- der ungeregelten Gleichspannung UE verbundene Anschluß über einen
Widerstand R8 mit dem invertierenden Eingang des zweiten Regelverstärkers OP2 verbunden.
Zwischen dem invertierenden Eingang des ersten Regelverstärkers OP1 und dem mit der
Basis des Steuertransistors T2 verbundenen Ausgang des ersten Regelverstärkers OP1
liegt die Reihenschaltung eines Widerstands R3 und eines Kondensators C1. Zwischen
dem invertierenden Eingang des zweiten Regelverstärkers OP2 und dem Ausgang des zweiten
Regelverstärkers OP2 liegt die Reihenschaltung eines Widerstands R9 und eines Kondensators
C2. Der Ausgang des zweiten Regelverstärkers OP2 ist über einen Widerstand R5 mit
dem Emitter des Steuertransistors T2 verbunden. Antiparallel zur Basis-Emitter-Strecke
des Steuertransistors T2 ist eine Gleichrichterdiode D1 angeordnet.
[0016] Die beiden Regelverstärker OP1, OP2 weisen eine gemeinsame Spannungsversorgung mit
einem Positiven Anschluß VCC und einem negativen Anschluß VEE auf. Die dazu benötigte
Spannung wird dabei direkt an der Gleichspannung UE abgegriffen. Dazu ist der positive
Anschluß VCC mit dem positiven Pol UE+ und der negative Anschluß VEE mit dem negativen
Pol UE- der ungeregelten Gleichspannung UE verbunden. In Anwendungsfällen, in denen
die ungeregelte Eingangsgleichspannung die maximal zulässige Versorgungsspannung der
Regelverstärker OP1, OP2 übersteigt, kann deren Versorgungsspannung auch über eine
einfache Stabilisierungsschaltung gewonnen werden.
[0017] Im Normalbetrieb ist der erste Regelverstärker OP1 zur Spannungsregelung aktiv. In
diesem Betriebszustand erfolgt keine Begrenzung des Ausgangsstroms I durch den zweiten
Regelverstärker OP2. Der Ausgang des zweiten Regelverstärkers OP2 liegt auf dem Potential
VEE. Damit liegt auch der mit dem Emitter des Steuertransistors T2 verbundene Anschluß
des Widerstands R5 auf dem Potential VEE und der Steuertransistor T2 arbeitet in Emitterschaltung
mit Stromgegenkopplung.
[0018] Der Kollektorstrom des Steuertransistors T2 und damit auch der Basisstrom des Leistungstransistors
T1 ist in Folge der Stromgegenkopplung des Steuertransistors T2 durch den Widerstand
R5 proportional zur Basisspannung des Steuertransistors T2. Der Ausgangsstrom I und
damit auch der Kollektorstrom des Leistungstransistors T1 ist wiederum proportional
zum Basisstrom des Leistungstransistors T1. Der Ausgangsstrom I wird in Abhängigkeit
vom momentanen Wert des Lastwiderstands RL so geregelt, daß die Versorgungsspannung
UA am Lastwiderstand RL konstant bleibt. Dabei stellt sich die Ausgangsspannung des
ersten Regelverstärkers OP1 und damit die Spannung an der Basis des Steuertransistors
T2 so ein, daß die am invertierenden Eingang des ersten Regelverstärkers OP1 anliegende
Spannung, die durch Teilung über den Spannungsteiler R1, R2 gebildet wird, gleich
der am nichtinvertierenden Eingang anliegenden Referenzspannung Uref ist. Die Stromgegenkopplung
des Steuertransistors T2 durch den Emitterwiderstand R5 hat den Vorteil, daß die Verstärkung
des Steuertransistors T2 weitgehend stabil bleibt und im wesentlichen durch den Widerstandswert
des Emitterwiderstands R5 bestimmt wird und weniger von der nichtlinearen Übertragungskennlinie
des Steuertransistors T2 abhängig ist. Somit wird auch die Temperatur- und Stromabhängigkeit
der Verstärkung des Steuertransistors T2 sowie die Abhängigkeit durch Exemplarstreuungen
reduziert.
[0019] Übersteigt der Spannungsabfall UM am Strommeßwiderstand R10 den durch die Widerstände
R6, R7, R8 sowie die Referenzspannung Uref vorgegebenen Grenzwert, so steigt die Ausgangsspannung
des zweiten Regelverstärkers OP2 an. In diesem Betriebszustand wird der zweite Regelverstärker
OP2 zur Strombegrenzung aktiv. Dadurch sinkt der Kollektorstrom des Steuertransistors
T2 und somit ebenfalls der Basisstrom des Leistungstransistors T1. Der als Spannungsregler
arbeitende erste Regelverstärker OP1 versucht jetzt durch weiteres Erhöhen seiner
Ausgangsspannung den Basisstrom des Leistungstransistors T1 aufrecht zu erhalten,
bis diese schließlich die Positive Aussteuerungsgrenze VCC erreicht. Die Basis des
Steuertransistors T2 liegt jetzt auf festem Potential VCC und der Steuertransistor
T2 arbeitet somit in Basisschaltung. Der Kollektorstrom des Steuertransistors T2 und
damit der Ausgangsstrom I sinken in dem Maße, in dem die Ausgangsspannung des zweiten
Regelverstärkers OP2 ansteigt. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel
wird durch den zwischen dem positivem Pol UA+ der Ausgangsspannung UA und dem invertierenden
Eingang des zweiten Regelverstärkers OP2 geschalteten Widerstand R7 eine rückläufige
Kennlinie der Versorgungsspannung UA in Abhängigkeit des Ausgangsstroms I erreicht.
Die Verknüpfung der beiden Ausgangssignale des als Spannungsregler arbeitenden ersten
Regelverstärkers OP1 und des als Strombegrenzung arbeitenden zweiten Regelverstärkers
OP2 erfolgt lediglich durch ein Bauteil, d.h. durch den Steuertransistor T2, der abhängig
davon, ob die Spannungsregelung oder die Strombegrenzung aktiv ist, entweder in Emitterschaltung
oder in Basisschaltung arbeitet. Durch die Stromgegenkopplung mit dem Widerstand R5
wird erreicht, daß die Verstärkung des Steuertransistors T2 in beiden Betriebszuständen
weitgehend konstant bleibt. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird für den
ersten und zweiten Regelverstärker OP1, OP2 ein in einem Bauteil intergrierter Doppeloperationsverstärker
verwendet, dessen Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich den Wert des Potentials VEE
einschließt. Der Einsatz eines Doppeloperationsverstärkers führt neben einer Bauteilereduzierung
auch zu einer Platz- und Kosteneinsparung.
[0020] Beim Übergang von Spannungsregelung auf Strombegrenzung, d.h. beim Übergang des Betriebszustands
des Steuertransistors T2 von Emitterschaltung in Basisschaltung, kann sich die Polarität
der Spannung der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors T2 umkehren. Die antiparallel
zur Basis-Emitter-Strecke liegende Diode D1 begrenzt in diesem Fall die Spannung und
verhindert so einen Durchbruch der Basis-Emitter-Strecke. Die Reihenschaltungen des
Kondensators C1 und des Widerstands R3 bzw. des Kondensators C2 und des Widerstands
R9 bilden Gegenkopplungsnetzwerke der Regelverstärker OP1, OP2, die der Frequenzgangkorrektur
dienen. Sie können unabhängig für den jeweiligen Regelverstärker OP1, OP2 dimensioniert
werden. Die Referenzspannung Uref wird beispielsweise mit Hilfe einer Zenerdiode oder
einem Bandabstandsreferenzelement erzeugt. Aus der einen Referenzspannung Uref werden
sowohl die Sollwerte des ersten als auch des zweiten Regelverstärkers gewonnen. Die
Stromversorgungseinrichtung mit Spannungsregelung und Strombegrenzung arbeitet auch
noch zuverlässig bei sehr kleinen Differenzen zwischen der Eingangsspannung UE und
der Versorgungsspannung UA (Low-Drop-Out-Voltage). Dadurch ergibt sich ein höherer
Wirkungsgrad sowie eine höhere Versorgungsspannung bei der kleinsten vorkommenden
Eingangsspannung.
[0021] Bei einer weiteren, in der Figur nicht dargestellten Ausführungsform ist eine Stromversorgungseinrichtung
realisierbar, bei der gegenüber dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel
alle Spannungen und Ströme umgekehrte Polarität aufweisen. Zudem sind alle Transistoren
durch ihre Komplementärtypen ersetzt und bei der Diode D1 Anode und Kathode vertauscht.
Für den zweiten Regelverstärker OP2 wird ein Typ verwendet, dessen Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich
den Wert des Potentials VCC einschließt.
1. Stromversorgungseinrichtung mit einem von einem Steuertransistor (T2) angesteuerten
Leistungstransistor (T1), dessen Schaltstrecke jeweils zwischen einem Pol (UE+, UA+)
einer ungeregelten Eingangsgleichspannung (UE) und einer geregelten Versorgungsspannung
(UA) liegt, mit einem Strommeßwiderstand (R10), mit einem über eine Elektrode den
Steuertransistor (T2) ansteuernden ersten Regelverstärker (OP1), der eine aus der
Versorgungsspannung (UA) ableitbare Spannung mit einer ersten Referenzspannung (Uref)
vergleicht, und mit einem zweiten Regelverstärker (OP2), der eine am Strommeßwiderstand
(R10) abgreifbare Meßspannung (UM) mit einer zweiten Referenzspannung vergleicht,
wobei
die Elektrode, über die der erste Regelverstärker (OP1) den Steuertransistor (T2)
ansteuert, eine erste Steuerelektrode (Basis) des Steuertransistors (T2) ist, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Ausgang des zweiten Regelverstärkers (OP2) an eine zweite Steuerelektrode
(Emitter) des Steuertransistors (T2) angeschlossen ist, wobei der Steuertransistor
(T2) bei aktiver Spannungsregelung in Emitterschaltung und bei aktiver Strombegrenzung
in Basisschaltung arbeitet, und daß zwischen dem Ausgang des zweiten Regelverstärkers
(OP2) und der zweiten Steuerelektrode (Emitter) des Steuertransistors (T2) ein Widerstand
(R5) lieqt.
2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der invertierende Eingang des zweiten Regelverstärkers (OP2) über einen Widerstand
(R7) mit dem Pol (UA+) der geregelten Versorgungsspannung (UA) verbunden ist.
3. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und die zweite Referenzspannung aus einer einzigen Referenzspannungsquelle
(Uref) gewonnen wird.
4. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß antiparallel zur Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors (T2) eine Gleichrichterdiode
(D1) liegt.
5. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Regelverstärker (OP1) über die Reihenschaltung eines Widerstands (R3)
und eines Kondensators (C1) gegengekoppelt ist.
6. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Regelverstärker über die Reihenschaltung eines Widerstands (R9) und
eines Kondensators (C2) gegengekoppelt ist.
7. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß als erster und zweiter Regelverstärker (OP1, OP2) ein in einem Bauteil integrierter
Doppeloperationsverstärker verwendet wird.
8. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Versorgungsspannungen (VCC, VEE) der Regelverstärker (OP1, OP2) aus der Eingangsgleichspannung
(UE) abgeleitet werden.
1. A power supply arrangement comprising a power transistor (T1), which is driven by
a control transistor (T2) and whose main current path is always situated between one
terminal (UE+) of an uncontrolled input direct voltage (UE) and one terminal (UA+)
of a controlled supply voltage (UA), comprising a current sensing resistor (R10),
comprising a first control amplifier (OP1), which drives the control transistor (T2)
via an electrode and compares a voltage derived from the supply voltage (UA) with a first
reference voltage (Uref), and comprising a second control amplifier (OP2), which compares
a measurement voltage (UM) appearing across the current sensing resistor (R10) with
a second reference voltage, the electrode via which the first control amplifier (OP1) drives the control transistor (T2) being
a first control electrode (base) of the control transistor (T2),
characterised in that
the output of the second control amplifier (OP2) is connected to a second electrode
(emitter) of the control transistor (T2), the control transistor (T2) operating in
the common-emitter mode when the voltage regulation is active and operating in the
common-base mode when the current limitation is active, and a resistor (R5) is arranged
between the output of the second control amplifier (OP2) and the second control electrode
(emitter) of the control transistor (T2).
2. A power supply arrangement as claimed in Claim 1,
characterised in that
the inverting input of the second control amplifier (OP2) is connected to the terminal
(UA+) of the controlled supply voltage (UA) via a resistor (R7).
3. A power supply arrangement as claimed in Claim 1 or 2,
characterised in that
the first and the second reference voltage are derived from a single reference voltage
source (Uref).
4. A power supply arrangement as claimed in any one of Claims 1 to 3,
characterised in that
a rectifier diode (D1) is arranged in anti-parallel with the base-emitter path of
the control transistor (T2).
5. A power supply arrangement as claimed in any one of Claims 1 to 4,
characterised in that
the first control amplifier (OP1) receives negative feedback via the series arrangement of a resistor (R3)and a capacitor (C1).
6. A power supply arrangement as claimed in any one of Claims 1 to 5,
characterised in that
the second control amplifier receives negative feedback via the series arrangement of a resistor (R9) and a capacitor (C2).
7. A power supply arrangement as claimed in any one of Claims 1 to 6,
characterised in that
for the first and the second control amplifier (OP1, OP2) a double operational amplifier
integrated in a single device is used.
8. A power supply arrangement as claimed in any one of Claims 1 to 7,
characterised in that
the supply voltages (VCC, VEE) of the control amplifiers (OP1, OP2) are derived from
the input direct voltage (UE).
1. Dispositif d'alimentation en courant comportant un transistor de puissance (T1) commandé
par un transistor de commande (T2), dont le trajet de commutation se situe respectivement
entre un pôle (UE+) d'une tension continue d'entrée non régulée (UE) et un pôle (UA+)
d'une tension d'alimentation régulée (UA), une résistance de mesure du courant (R10),
un premier amplificateur de réglage (OP1) commandant le transistor de commande (T2)
via une électrode, qui compare la tension tirée de la tension d'alimentation (UA)
à une première tension de référence (Uref), et un deuxième amplificateur de réglage
(OP2), qui compare une tension de mesure (UM) prélevée sur la résistance de mesure
de courant (R10) à une deuxième tension de référence, l'électrode, via laquelle le
premier amplificateur de réglage (OP1) commande le transistor de commande (T2), étant
une première électrode de commande (base) du transistor de commande (T2), caractérisé
en ce que la sortie du deuxième amplificateur de réglage (OP2) est connectée à une
deuxième électrode de commande (émetteur) du transistor de commande (T2), le transistor
de commande (T2) fonctionnant en régulation de tension dans un montage à émetteur
commun et en limitation de courant dans un montage à base commune, et en ce qu'une
résistance (R5) est disposée entre la sortie du deuxième amplificateur de réglage
(OP2) et la deuxième électrode de commande (émetteur) du transistor de commande (T2).
2. Dispositif d'alimentation en courant selon la revendication 1, caractérisé en ce que
l'entrée inverseuse du deuxième amplificateur de réglage (OP2) est connectée au pôle
(UA+) de la tension d'alimentation régulée (UA) via une résistance (R7).
3. Dispositif d'alimentation en courant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en
ce que la première et la deuxième tensions de référence sont obtenues à partir d'une
seule source de tension de référence (Uref).
4. Dispositif d'alimentation en courant selon l'une quelconque des revendications 1 à
3, caractérisé en ce qu'une diode redresseuse (D1) est montée de manière antiparallèle
vis-à-vis du trajet base-émetteur du transistor de commande (T2).
5. Dispositif d'alimentation en courant selon l'une quelconque des revendications 1 à
4, caractérisé en ce que le premier amplificateur de réglage (OP1) est contrecouplé
via le montage en série d'une résistance (R3) et d'un condensateur (C1).
6. Dispositif d'alimentation en courant selon l'une quelconque des revendications 1 à
5, caractérisé en ce que le deuxième amplificateur de réglage (OP2) est contrecouplé
via le montage en série d'une résistance (R9) et d'un condensateur (C2).
7. Dispositif d'alimentation en courant selon l'une quelconque des revendications 1 à
6, caractérisé en ce que l'on utilise comme premier et deuxième amplificateurs de
réglage (OP1, OP2) un amplificateur opérationnel double intégré dans un composant.
8. Dispositif d'alimentation en courant selon l'une quelconque des revendications 1 à
7, caractérisé en ce que les tensions d'alimentation (VCC, VEE) des amplificateurs
de réglage (OP1, OP2) sont tirées de la tension continue d'entrée (UE).
