AT236529B - Gleichumrichter - Google Patents

Description

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  Gleichumrichter 
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 ladezeit beim Umschalten die steilen Spannungsflanken und erzeugen so Transistorenumschaltverluste. Ausserdem ist im Kurzschlussfall eine einwandfreie Spannungsverteilung wegen der unterschiedlichen Schaltstromverstärkung an den in Serie geschalteten Transistoren nicht gewährleistet. 



   Zur weiteren Vervollkommnung des Gleichumrichters nach dem Stammpatent wird daher der Gleichumrichter gemäss der Erfindung so ausgebildet, dass an der Eingangsgleichspannung zwei oder mehrere Brückenschaltungen nach Patent Nr. 231009 in Serie geschaltet sind, und die zwei oder mehreren Diagonalen dieser Brücken als zwei oder mehrere   Primärwicklungen des   Hauptübertragers ausgeführt sind und   der Steuerübertrager   an einer Diagonale liegt, und dass   am Steuerübertrager   für jede weitere Brückenschaltung je zwei weitere Sekundärwicklungen für die Gegentaktsteuerung der Basiskreise der Transistoren der zusätzlichen Brückenschaltungen vorgesehen sind. 



   Die Erfindung wird an Hand der in den Fig. 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele und an Hand der Diagramme nach den   Fig. 3, 5.   6 und 7 näher erläutert. In   Fig. 2.   ist ein Gleichumrichter dargestellt, bei dem die aus    den Kondensatoren C, C   einerseits und den Transistoren   Tr,Tr   anderseits gebildete 
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 bezüglich der an der Eingangsgleichspannung UE liegenden Diagonalen in Serie geschaltet sind. Jede dieser Brückenschaltungen ist jeweils ein Teil eines Wechselrichters. Die eingangsseitige Spannungsteilung erfolgt durch die Kondensatorenkette der vier Kondensatoren Cl... 4. Jeder Wechselrichter ist für die halbe Batteriespannung bzw. Eingangsspannung ausgelegt.

   Die in den Brückendiagonalen liegenden Primärwicklungen sind auf einem gemeinsamen Kern zum   Hauptübertrager      cul   zusammengefasst. Dieser 
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 erfolgt übersten. 



   In Fig. 3 ist jeweils der zeitliche Verlauf des Kollektorstromes J bzw. der Kollektor-Emitterspan- nung   UCE   an einem. Transistor bei einer Eingangsspannung UE = 62,7 V und einem Eingangsstrom von 980 mA aufgetragen. Die Ausgangsspannung betrug dabei UA=25, 2V und der Ausgangsstrom JA = 2, 22 A. 



  Eine der   erwähnten Lücken   ist in diesem Diagramm an der Stelle des Kollektorstromabfalls bzw. des Sperr- spannungsanstieges deutlich erkennbar. Für beide Wechselrichter wird auch nur ein Steuerübertrager   Ü2   mit vier Steuerwicklungen n1 ... 4 benögit. Die Steuerung der Transistoren    TrI'.. 4 erfolgt   so, dass in jedem Wechselrichter je ein Transistor in Durchlass-. bzw. in Sperrichtung geschaltet wird. Die maximale Sperrspannung, die an einem der Transistoren   TrI'.. 4 entstehen   kann, ist dabei gleich der halben Bat- teriespannung, also bei einer 72 V-Batteriespannung nur 36 V. Durch entsprechendes Hinzufügen weiterer Brückenschaltungen kann der dadurch entstehende Gleichumrichter auch für noch höhere Batteriespannun- gen bei gutem Wirkungsgrad verwendet werden.

   Ferner kann das Prinzip der eingangsseitigen Reihenschal- tung und ausgangsseitigen Parallelschaltung der Brückenanordnungen von Gleichumrichtern auch auf be- liebige andere Wechselrichter-Schaltungen angewendet werden. 



   Die Fig. 4 zeigt ein Gesamtschaltbild eines Gleichumrichters nach der Erfindung mit zwei in Serie 
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   Eine derartige Ausgangsleitung lässt sich z. B. ohne weiteres mit vier Transistoren TF 80/60 realisieren. Einen um 2   %   höheren Wirkungsgrad erreicht man, wenn die vier Transistoren TF 80/60 durch vier Transistoren der Type AD 105 ersetzt werden. Man hat dabei gleichzeitig den Vorteil, dem Gleichumrichter eine höhere Nutzleitung von etwa 100W entnehmen zu können. Ferner ergibt sich dann auch eine geringere Lastabhängigkeit der Ausgangsspannung. Das Starten des Gleichumrichters erfolgt in der gleichen Weise wie beim Gleichumrichter nach dem Stammpatent durch einen Impuls von der Batteriespan- 
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 der Relaiswicklung zusammen und der Startimpuls wird im Takt des Zeitgliedes so lange gegeben, bis der Kurzschluss behoben ist. Eine Signalisierung kann damit ebenfalls betätigt werden. 



   Wie aus der Kurve nach Fig. 5 ersichtlich, die den Wirkungsgrad   1}   eines Gleichumrichters nach Fig. 4 
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 Strom Ja zeigt die Kurve nach   Fig. 7.   Wie ersichtlich, ergibt sich in einem weiten Lastbereich lediglich eine Änderung der Ausgangsspannung von        1, 5 lo.   Die Schaltfrequenz war beim beschriebenen   Ausfüh-   rungsbeispiel auf zirka 2 KHz festgelegt. Diese Schaltfrequenz ändert sich zwischen Leerlauf und Vollast nur wenig, d. h. nur um zirka 20 Hz.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Aus Transistorwechselrichter, Haupt- und SteuerUbertrager und nachgeschaltetem Gleichrichter mit Ladekondensator bestehender Gleichumrichter, bei dem der Hauptübertrager, dessen Sekundärwicklung den nachgeschalteten Gleichrichter speist, in der Diagonale einer aus zwei Kondensatoren und zwei be-. züglich ihrer Kollektor-Emitter-Strecke in Serie geschalteten Transistoren gebildeten Brückenschaltung so eingefügt ist, dass er die Mitte der Kondensatoren und die Mitte der beiden Transistoren verbindet und bei dem die Eingangsgleichspannung an die andere Brückendiagonale angelegt ist, und die wechselseitige Steuerung der Transistoren über ihre Basiskreise durch, vom Übertrager abgeleitete Spannungen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eingangsgleichspannung zwei oder mehrere Brückenschaltungen nach Patent Nr.

   231009 in Serie geschaltet sind, und die zwei oder mehreren Diagonalen dieser Brücken als zwei oder mehrere Primärwicklungen des Hauptübertragers ausgeführt sind und der Steuerübertrager an einer Diagonale liegt, und dass am Steuerübertrager für jede weitere Brückenschaltung je zwei weitere Sekundärwicklungen, für die Gegentaktsteuerung der Basiskreise der Transistoren der zusätzlichen Brük- kenschaltungen vorgesehen sind.