[发明专利]用于开关电源的辅助供电装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明一般性地涉及电子技术领域、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，本发明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。

背景技术

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。