AT521626B1 - Invertierender Tiefsetzsteller mit geringen Schaltverlusten - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen invertierenden Tiefsetzsteller, bestehend aus einer ersten (1) und einer zweiten Eingangsklemme (2), zwischen denen die erste Spannung (U1) und einer ersten (3) und einer zweiten Ausgangsklemme (4), zwischen denen die zweite Spannung (U2) oder die Last angeschlossen ist, einem ersten (S1) und einem zweiten (S2) aktiven Schalter, einer ersten (D1) und einer zweiten (D2) Diode, einem Resonanzkondensator (C) und einer Resonanzspule (L). Schaltet man den ersten aktiven Schalter (S1) ein, so entsteht ein Stromkreis vom positiven Anschluss (1) der Eingangsspannung U1 über den ersten aktiven Schalter S1, den Kondensator (C), die erste Diode (D1), die Spule (L) und über die negative Eingangsklemme (2) zurück zur Eingangsspannung U1. Der Strom baut sich sinusförmig auf und die Spannung am Kondensator cosinusförmig. Wenn der Kondensator auf die Summe von Eingangs- (U1) und Ausgangsspannung (U2) aufgeladen ist, schaltet die zweite Diode (D2) ein und die Spule (L) wird entmagnetisiert. Ähnlich ist der Ablauf wenn man nun den zweiten aktiven Schalter (S2) einschaltet. Der Kondensator (C) entlädt sich und anschließend schaltet die erste Diode (D1) ein und entmagnetisiert wieder die Spule (L). Die Schaltung kann durch Erweiterungen gegen parasitäre Schwingungen und zur Veränderung der Resonanz versehen werden.
Description
INVERTIERENDER TIEFSETZSTELLER MIT GERINGEN SCHALTVERLUSTEN
[0001] Die Erfindung betrifft einen Tiefsetzsteller, bestehend aus einer ersten Eingangsklemme (1) und einer zweiten Eingangsklemme (2), zwischen denen die erste Spannung (U+) und einer ersten (3) und einer zweiten Ausgangsklemme (4), zwischen denen die zweite Spannung (U>) oder die Last angeschlossen ist, einem ersten (S+) und einem zweiten (S») aktiven Schalter, einer ersten (D+) und einer zweiten (D»>) Diode, einem Resonanzkondensator (C) und einer Resonanzspule (L).
[0002] Zum Stand der Technik werden zwei Patentschriften betrachtet.
[0003] CN 106487232 A (UNIV HOHAI CHANGZHOU) zeigt in Fig. 1 eine Topologie, die einen nichtinvertierenden Tiefsetzsteller darstellt, der dieselbe Anzahl und Art der Bauteile aufweist wie die gegenständliche Erfindung, die einen invertierenden Tiefsetzer darstellt. In Fig. 2 wird daraus ein „neutral point clamped“ Dreistufenkonverter mit einer zusätzlichen Halbbrücke entwickelt. Ziel dabei ist die Schaltung so zu betreiben, dass ein Schalten bei Spannung null möglich wird. Der Unterschied zu gegenständlichen Erfindung ist nicht nur die grundsätzliche Topologie, sondern auch die Betriebsart, es erfolgt kein Schalten bei Strom null, sondern bei Spannung null.
[0004] JP S6192162 A (SHARP KK, IREI JUICHI) zeigt sowohl einen Hochsetzsteller (Fig. 1) wie auch einen Tiefsetzsteller (Fig. 17), die dieselbe Anzahl und Art der Bauteile aufweisen wie die gegenständlichen Erfindung, die jedoch durch andere Anordnung der Elemente einen invertierenden Tiefsetzer darstellt. Aus der Fig. 2, die die Funktionsweise (die Moden) des Hochsetzstellers zeigt, kann man die Betriebsweise erkennen, die analog zu denen für den invertierenden Tiefsetzer der gegenständlichen Erfindung erfolgt.
[0005] Zusammenfassend handelt es sich bei der gegenständlichen Erfindung um eine neue Schaltungstopologie zum verlustarmen Betrieb eines invertierenden Tiefsetzstellers.
[0006] Die Figuren zeigen den grundsätzlichen Aufbau des Konverters, beispielhaft gezeichnet mit selbstsperrenden n-Kanal MOSFETs. Natürlich können auch andere aktive Halbleiterschalter stattdessen verwendet werden, wie z.B. IGBTs.
[0007] Fig. 1 zeigt die Grundschaltung für positive Eingangsspannung, [0008] Fig. 2 für negative Eingangsspannung.
[0009] Fig. 3 eine Erweiterung zur Vermeidung von parasitären Schwingungen mit einem Hilfsschalter,
[0010] Fig. 4 eine Erweiterung zur Vermeidung von parasitären Schwingungen mit zwei Hilfsschaltern.
[0011] Fig. 1 zeigt den Aufbau des Tiefsetzstellers. Zwischen den Klemmen 1 und 2 wird die Eingangsspannung U: angeschlossen, wobei der positive Pol der Eingangsspannung U; an die erste Klemme geschaltet wird. Der Kondensator Ci dient dazu, die Induktivität der Zuleitungen zu kompensieren und die Eingangsspannung beim Schalten zu einer nahezu idealen Spannungsquelle zu machen. Unmittelbar daran ist die Serienschaltung der zwei aktiven Schalter S+, S» und der zwei passiven Schalter D+, D2 angeschlossen. Der Kondensator Co dient zur Glättung und Konstanthaltung der Ausgangsspannung U>. An den Klemmen 3 und 4 wird die Last angeschlossen. Der Kondensator C und die Spule L sind die Resonanzbauteile. Fig. 2 zeigt die Schaltung wenn die Eingangsspannung negativ ist. Der positive Pol der Eingangsspannung ist nun mit der zweiten Eingangsklemme (2) verbunden. Man erkennt: die Halbleiterbauelemente sind jetzt gegen der ersten Variante in Fig. 1 umgepolt, die Stromrichtung in L und die Spannung am Resonanzkondensator C sind nun ebenfalls umgepolt.
[0012] Fig. 3 zeigt dieselbe Schaltung wie in Fig. 1, nur durch eine Vorrichtung zur Schwingungsunterdrückung erweitert. Diese besteht aus einer, mit der Resonanzspule L gekoppelten zweiten
Wicklung N; und einer Serienschaltung einer Hilfsdiode Dy mit einem aktiven Hilfsschalter Sp.
[0013] Fig. 4 zeigt dieselbe Schaltung wie in Fig. 1, nur durch eine etwas andere Vorrichtung zur Schwingungsunterdrückung erweitert. Diese besteht aus einer mit der Resonanzspule L gekoppelten zweiten Wicklung N» und zwei aktiven Hilfsschaltern Spi1, Su2.
[0014] Es soll noch angemerkt werden, dass der Bezugspunkt (Masse) durch die zweite Eingangs- (2) und die zweite Ausgangsklemme (4) gebildet wird. Die Ansteuerschaltungen für die aktiven Schalter S+, S2 müssen als potentialfreie Highside-Treiber ausgeführt sein. (Günstiger Weise wird man einen Halbbrückentreiber mit für oberen und unteren Schalter getrennten Steuereingang wählen). Meist sind die industriell erhältlichen aktiven Schalter strombidirektional.
[0015] Die Funktionsweise der Schaltung nach Fig. 1 ist leicht erklärt, wenn die Schaltung schon eingeschwungen ist und man ideale Bauelemente annimmt. Der Ausgangskondensator Co ist so groß, dass sich die Spannung an ihm während eines Schaltzykluses praktisch nicht ändert und daher als konstant U» angenommen werden kann. Der Kondensator C sei ungeladen. Schaltet man nun den ersten aktiven Schalter S+; ein, so entsteht ein Stromkreis vom positiven Anschluss (1) der Eingangsspannung U+ über den ersten aktiven Schalter S;, den Kondensator die erste Diode D-+, die Spule L und über die negative Eingangsklemme (2) zurück zur Eingangsspannung U+. Der Strom wird daher durch die Differentialintegralgleichung
t 1 di == fiGde+L5
C dt
beschrieben. Der Stromfluss ist daher sinusförmig
i=U Ci 1 (= U, 7 sin [et
[0016] Die Spannung am Kondensator baut sich entsprechend
[1 uc = U, | —- cos zet+1
auf. Erreicht die Spannung am Kondensator die Summe von Eingangs- und Ausgangsspannung U4+U>2, so wird die Spannung an C auf den Wert U» geklemmt, weil die zweite Diode D»; einschaltet. Dieser erste Modus der Schaltung dauert —-UAT, = VLC - arccos — Ur
[0017] Der Strom baut sich nun linear ab, weil an der Spule nun die negative Ausgangsspannung U; liegt. Dieser Vorgang dauert so lange, bis der Strom durch die Spule zu null geworden ist und die beiden Dioden D+4, D» daher abschalten. Die Dauer für den zweiten Modus der Schaltung ergibt sich zu
L AT, = 1. (AT) " A [0018] Am Ende dieses Intervalls ist also der Kondensator auf U++U2 aufgeladen und der Strom in der Spule wieder null. Der erste Vorgang, ausgelöst durch den aktiven Schalter S+; dauert insgesamt
ATS, = AT, + AT-.
[0019] Man erkennt auch, dass je kleiner die Ausgangsspannung ist, umso länger dauert der Entmagnetisierungsvorgang der Resonanzspule. Die Schaltung kann dann in einen quasikontinuierlichen Betrieb kommen. Dies wird man vermeiden, da damit das stromlose Schalten und damit der Vorteil der geringen Schaltverluste verloren geht.
[0020] Nun kann man sofort oder nach einer Pause den zweiten aktiven Schalter S, einschalten. (Natürlich muss der erste aktive Schalter S; vorher ausgeschaltet werden. Dies muss innerhalb des zweiten Modus (dauert AT») passieren oder spätestens bevor der zweite aktive Schalter S» eingeschaltet wird.) Der Stromkreis, der sich nun bildet, besteht aus dem Kondensator C, dem zweiten aktiven Schalter S», der Spule L, der Ausgangsspannung U» und der zweiten Diode D>». Der Strom wird daher durch die Differentialintegralgleichung
di 1 6
beschrieben. Es entsteht wieder eine Sinusschwingung des Spulenstroms. Die Gleichung ist die gleiche wie im ersten Modus. Wenn die Spannung am Kondensator zu null geworden ist und beginnt negativ zu werden, schaltet die erste Diode D+ ein. Der Spulenstrom kommutiert nun in diese und der Strom nimmt linear bis null ab; dann schalten die beiden Dioden D+;, D» ab. Der Resonanzkondensator C ist wieder ungeladen und die Resonanzspule L ist wieder stromlos. Nun kann ein neuer Ablauf durch Einschalten des ersten Schalters S+; gestartet werden. (Natürlich muss der zweite aktive Schalter S» vorher ausgeschaltet werden.) Die beiden hier auftretenden Zeitintervalle haben dieselbe Länge wie oben berechnet. Es gilt
ATz= = ATS. [0021] Die Zeiten sind für die Ansteuerung von Bedeutung.
[0022] Man erkennt: beide aktiven Schalter S-;, S2 schalten bei null Strom ein und bei null Spannung aus, die Diode D1 schaltet im Zyklus A 7s1 bei Strom null ein und aus, im Zyklus A 7s2 mit Strom ein, ist aber gleichzeitig spannungslos. Die Diode D, schaltet im Zyklus A 782 bei null Strom ein und aus, im Zyklus A Ts; schaltet sie spannungslos, aber mit Strom ein und schaltet stromlos ab. Damit entstehen grundsätzlich keine Schaltverluste. Bei realen Bauelementen muss man noch berücksichtigen, dass beim Einschalten die parasitären Kapazitäten schlagartig entladen werden und daher Verluste entstehen. Der Energietransfer wird mittels der Wiederholrate, mit der der oben beschriebene Vorgang gestartet wird, gesteuert. Man beachte, dass im ersten Mode keine Energieübertragung an den Ausgang erfolgt.
[0023] Wenn noch keine Ausgangsspannung U, vorhanden ist, kann keine Entmagnetisierung der Spule L erfolgen (geschieht nur durch die parasitären Widerstände und die Diodenflussspannungen), daher wird man zuerst zum Aufbau der Ausgangsspannung den Konverter wie einen hart geschalteten Tiefsetzsteller betreiben und beide aktive Schalter S+, S» gleichzeitig ein- und ausschalten. Man wird dies mit konstanter Frequenz und langsam zunehmendem Tastverhältnis tun. Erst wenn ausreichend Spannung am Ausgang aufgebaut oder der gewünschte Spannungswert erreicht ist, kann man auf den Resonanzbetrieb übergehen.
[0024] Da die Schaltung dann immer mit Pausen arbeitet, kommt es zu den typischen hochfrequenten Schwingungen, die beim diskontinuierlichen Betrieb in der Praxis auftreten. Hier kann man durch eine, mit der Resonanzspule magnetisch gut gekoppelte Wicklung Abhilfe schaffen. Wenn der Spulenstrom null geworden ist, wird diese Wicklung mittels eines Hilfsschalters kurzgeschlossen. Dieser Hilfsschalter besteht aus einem aktiven Schalter Sy und einer Diode DE in Serie. Man wird diesen Kurzschluss mit Masse verbinden um eine potentialfreie Ansteuerung zu vermeiden. Es lässt sich auch die Seriendiode DH durch einen zweiten aktiven Hilfsschalter Sy2 ersetzen. Verwendet man diese Vorrichtung zur Unterdrückung der parasitären Schwingungen, so genügt ein dünner Draht für die zweite Wicklung, da der Energieinhalt gering ist. Zur Steuerung des Hilfsschalters / der Hilfsschalter wird man am besten die Spannungen an den Dioden D+ und D> erfassen (mittels Spannungsteilers und/oder Differenzverstärker), und wenn die Spannung dort über einen bestimmten vorgegebenen Schwellwert ansteigt (erkannt über Komparatoren) den/die Hilfsschalter einschalten. Da die Schwingung je nach Modus der Schalter an den Dioden unterschiedlich ausgeprägt ist, kann man das Ergebnis der Komparatoren mit einer ODER-Verknüpfung versehen. Bevor wieder einer der beiden aktiven Schalter S+, S2 eingeschaltet wird, muss/müssen der/die Hilfsschalter wieder ausgeschaltet werden. Es sollte eine kurze Verriege-
lungszeit vorgesehen werden damit sichergestellt ist, dass der aktive Schalter S+ oder S» nicht auf die kurzgeschlossene Resonanzspule schaltet. Die Kapazität der Hilfsschalter (Sp, SH, Spez) oder der Hilfsdiode D4 sollte gering sein, um die belastende parasitäre Kapazität für die Spule N2 klein zu halten.
[0025] Es kann in bestimmten Betriebsfällen auch sinnvoll sein (z.B. bei höherem Spannungsübersetzungsverhältnis), die Eigenfrequenz des Resonanzkreises zu erhöhen. Dazu schaltet man parallel zur Resonanzspule L eine oder mehrere weitere Spulen mittels Halbleiterschalter für Wechselspannungen oder durch Relaiskontakte parallel. Die Frequenz der Resonanzschwingung wird dann höher, ebenso auch die Amplitude des Stroms.
[0026] Das Spannungsübersetzungsverhältnis ist, bedingt durch den Resonanzvorgang, begrenzt. Je näher die Ausgangsspannung an die Eingangsspannung kommt, umso geringer wird die zugeführte Energie im Mode 2. Die Schaltung eignet sich am besten für ein Tiefsetzverhältnis von
[0027] Die Schaltung kann auch als Konverter nach einem Leistungsfaktorkorrekturfilter (PFC) aus dem Ein- oder Dreiphasennetz oder nach einer B6 Diodenbrücke geschaltet werden.
[0028] Da nur eine Strom- und eine Spannungsrichtung möglich ist, eignet sich als Last alles bei dem Einquadrantenbetrieb ausreicht, also z.B. zur Energieversorgung von elektronischen Vorrichtungen.
[0029] Die Aufgabe einen invertierenden Tiefsetzsteller mit geringen Schaltverlusten zu realisieren wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass die erste Eingangsklemme (1) an den positiven Anschluss des ersten aktiven Schalters (S+) geschaltet ist, an den negativen Anschluss des ersten aktiven Schalters (S+) der positive Anschluss des zweiten aktiven Schalters (S»2) und ein Anschluss des Kondensators (C) geschaltet sind, an den negativen Anschluss des zweiten aktiven Schalters (S2) die Kathode der ersten Diode (D+) und ein Anschluss der Resonanzspule (L) geschaltet sind, an die Anode der ersten Diode (D+) die Kathode der zweiten Diode (D») und der zweite Anschluss des Resonanzkondensators (C) geschaltet sind, an die Anode der zweiten Diode (D>») die erste Ausgangsklemme (3) geschaltet ist und die zweite Eingangsklemme (2), der zweite Anschluss der Spule (L) und die zweite Ausgangsklemme (4) miteinander verbunden sind, oder dass an die erste Eingangsklemme (1) der negative Anschluss des ersten strombidirektionalen Schalters (S+) geschaltet ist, an den positiven Anschluss des ersten strombidirektionalen Schalters (S+) der negative Anschluss des zweiten strombidirektionalen Schalters (S>) und ein Anschluss des Kondensators (C) geschaltet sind, an den positiven Anschluss des zweiten strombidirektionalen Schalters (S2) die Anode der ersten Diode (D+) und ein Anschluss der Resonanzspule (L) geschaltet sind, an die Kathode der ersten Diode (D+) die Anode der zweiten Diode (D>») und der zweite Anschluss des Resonanzkondensators (C) geschaltet sind, an die Kathode der zweiten Diode (D») die erste Ausgangsklemme (3) geschaltet ist und die zweite Eingangsklemme (2), der zweite Anschluss der Spule (L) und die zweite Ausgangsklemme (4) miteinander verbunden sind.
[0030] Es ist weiters sehr sinnvoll, dass zwischen der ersten (1) und der zweiten (2) Eingangsklemme und zwischen der ersten (3) und der zweiten (4) Ausgangsklemme je ein Kondensator (Ci, Co) geschaltet ist, und dass der erste (S+) und der zweite aktive Schalter (S>) ebenso wie die erste (D+) und die zweite (D»2) Diode als Halbbrückenmodul ausgeführt sind. Der erste (S1) und der zweite (S,) aktive Schalter wird sinnvollerweise durch einen Halbbrückentreiber mit getrennten Steuereingängen angesteuert.
[0031] Um parasitäre Schwingungen zu unterdrücken wird die Resonanzspule (L) durch eine magnetisch gekoppelte zweite Wicklung (N») erweitert, die mittels der Serienschaltung eines aktiven Hilfsschalters (SH) mit einer Diode (DE) überbrückt und mit dem Bezugspotential verbunden wird, und der zweite Anschluss der zweiten Wicklung (N2) direkt an Bezugspotential geschaltet ist, oder dass an deren Wicklungsenden je der positive Anschluss eines aktiven Hilfsschalters
(Sm, Su2) angeschlossen ist und die negativen Anschlüsse der aktiven Hilfsschalter (SH, Su2) mit dem Bezugspotential verbunden sind, und die Steueranschlüsse der beiden aktiven Hilfsschalter (Sm, Su2z) miteinander verbunden sind.
[0032] Die Ansteuerung wird dabei so erfolgen, dass mittels Spannungserfassungsvorrichtung die Sperrspannung an den Dioden (D+, D2) oder die Blockierspannung an den aktiven Schaltern (S1, S2) erfasst wird und dass nach Überschreiten einer vorgegebenen ersten Vergleichsspannung (Urerm) an der zweiten Diode (D»2) bei noch leitendem oder schon abgeschaltetem zweiten aktiven Schalter (S2) oder an der ersten Diode (D+) bei noch leitendem oder schon abgeschaltetem ersten aktiven Schalter (S;) oder dass nach Unterschreiten einer vorgegebenen zweiten Vergleichsspannung (Urer) am zweiten aktiven Schalter (S2) bei noch leitendem oder schon abgeschaltetem ersten aktiven Schalter (S+) oder am ersten aktiven Schalter (S+) bei noch leitendem oder schon abgeschaltetem zweiten aktiven Schalter (S2) mittels Komparatoren der aktive Hilfsschalter (SH) oder die aktiven Hilfsschalter (SH, SH2) über eine Ansteuerschaltung eingeschaltet wird/werden und durch die Steuervorrichtung wieder ausgeschaltet wird/werden, bevor einer der aktiven Schalter (S+;, S2) durch deren Ansteuerschaltung wieder eingeschaltet wird.
[0033] Um die Resonanzfrequenz zu erhöhen, wird man parallel zur Resonanzspule (L) eine oder mehrere weitere Spulen mittels einer Ansteuervorrichtung durch Halbleiterschalter für Wechselspannungen oder durch Relaiskontakte parallel schalten können.
[0034] Die Ansteuerung erfolgt so, dass die Eingangsspannung (U+) und die Ausgangsspannung (U) mittels einer Spannungserfassungsvorrichtung erfasst werden und deren Ausgangssignale einer Steuer- und Regelvorrichtung zugeführt werden und in dieser das erforderliche Pulsmuster entsprechend der gewünschten Spannung und den erforderlichen Puls- und Verschiebungszeiten bestimmt wird.
[0035] Die Steuer- und Regelvorrichtung wird mittels Mikrocontroller realisiert.
Claims (10)
1. Tiefsetzsteller bestehend aus einer ersten (1) und einer zweiten Eingangsklemme (2), zwischen denen die erste Spannung (U+) und einer ersten (3) und einer zweiten Ausgangsklemme (4), zwischen denen die zweite Spannung (U>,) oder die Last angeschlossen ist, einem ersten (S+) und einem zweiten (S>) aktiven Schalter, einer ersten (D+) und einer zweiten (D2) Diode, einem Resonanzkondensator (C) und einer Resonanzspule (L), dadurch gekennzeichnet, dass an die erste Eingangsklemme (1) der positive Anschluss des ersten aktiven Schalters (S+) geschaltet ist, an den negativen Anschluss des ersten aktiven Schalters (S-+) der positive Anschluss des zweiten aktiven Schalters (S2) und ein Anschluss des Kondensators (C) geschaltet sind, an den negativen Anschluss des zweiten aktiven Schalters (S2) die Kathode der ersten Diode (D+) und ein Anschluss der Resonanzspule (L) geschaltet sind, an die Anode der ersten Diode (D+) die Kathode der zweiten Diode (D2) und der zweite Anschluss des Resonanzkondensators (C) geschaltet sind, an die Anode der zweiten Diode (D2) die erste Ausgangsklemme (3) geschaltet ist und die zweite Eingangsklemme (2), der zweite Anschluss der Spule (L) und die zweite Ausgangsklemme (4) miteinander verbunden sind, oder dass an die erste Eingangsklemme (1) der negative Anschluss des ersten strombidirektionalen Schalters (S+;) geschaltet ist, an den positiven Anschluss des ersten strombidirektionalen Schalters (S+;) der negative Anschluss des zweiten strombidirektionalen Schalters (S») und ein Anschluss des Kondensators (C) geschaltet sind, an den positiven Anschluss des zweiten strombidirektionalen Schalters (S») die Anode der ersten Diode (D+) und ein Anschluss der Resonanzspule (L) geschaltet sind, an die Kathode der ersten Diode (D+) die Anode der zweiten Diode (D2) und der zweite Anschluss des Resonanzkondensators (C) geschaltet sind, an die Kathode der zweiten Diode (D») die erste Ausgangsklemme (3) geschaltet ist und die zweite Eingangsklemme (2), der zweite Anschluss der Spule (L) und die zweite Ausgangsklemme (4) miteinander verbunden sind.
2. Tiefsetzer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten (1) und der zweiten Eingangsklemme (2) und zwischen der ersten (3) und der zweiten Ausgangsklemme (4) je ein Kondensator (Ci, Co) geschaltet ist.
3. Tiefsetzer gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (S+) und der zweite aktive Schalter (S»), ebenso wie die erste (D+) und die zweite (D»>) Diode als Halbbrückenmodul ausgeführt sind.
4. Tiefsetzer gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzspule (L) durch eine magnetisch gekoppelte zweite Wicklung (N2) erweitert ist, die mittels der Serienschaltung eines aktiven Hilfsschalters (Sy) mit einer Diode (DH) überbrückt und mit dem Bezugspotential verbunden wird und der zweite Anschluss der zweiten Wicklung (N2) direkt an das Bezugspotential geschaltet ist.
5. Tiefsetzer gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzspule (L) durch eine magnetisch gekoppelte zweite Wicklung (N2) erweitert ist, an deren Wicklungsenden je der positive Anschluss eines aktiven Hilfsschalters (SH, SH2z) angeschlossen ist und die negativen Anschlüsse der aktiven Schalter (Sp1, SH2) mit dem Bezugspotential verbunden sind, und die Steueranschlüsse der beiden aktiven Hilfsschalter (Spi, SH2) miteinander verbunden sind.
6. Tiefsetzer gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Spannungserfassungsvorrichtung die Sperrspannung an den Dioden (D+, D2) oder die Blockierspannung an den aktiven Schaltern (S+, S2) erfasst wird und dass nach Überschreiten einer vorgegebenen ersten Vergleichsspannung (U.en) an der zweiten Diode (D2) bei noch leitendem oder schon abgeschaltetem zweiten aktiven Schalter (S») oder an der ersten Diode (D+) bei noch leitendem oder schon abgeschaltetem ersten aktiven Schalter (S+) oder dass nach Unterschreiten einer vorgegebenen zweiten Vergleichsspannung (Urer) am zweiten aktiven Schalter (S»2) bei noch leitendem oder schon abgeschaltetem ersten aktiven Schalter (S+) oder am ersten aktiven Schalter (S+) bei noch leitendem oder schon abgeschaltetem zweiten aktiven Schalter (S») mittels Komparatoren der aktive Hilfsschalter (SH) oder die ak-
tiven Hilfsschalter (Spy, SH2z) über eine Ansteuerschaltung eingeschaltet wird/werden und durch die Steuervorrichtung wieder ausgeschaltet wird/werden, bevor einer der aktiven Schalter (S+, S2) durch deren Ansteuerschaltung wieder eingeschaltet wird.
7. Tiefsetzer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Resonanzspule (L) eine oder mehrere weitere Spulen mittels einer Ansteuervorrichtung durch Halbleiterschalter für Wechselspannungen oder durch Relaiskontakte parallel geschaltet werden können.
8. Tiefsetzer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (S+) und der zweite (S>) aktive Schalter durch einen Halbbrückentreiber mit getrennten Steuereingängen angesteuert wird.
9. Tiefsetzer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsspannung (U+) und die Ausgangsspannung (U) mittels einer Spannungserfassungsvorrichtung erfasst werden und deren Ausgangssignale einer Steuer- und Regelvorrichtung zugeführt werden und in dieser das erforderliche Pulsmuster entsprechend der gewünschten Spannung und den erforderlichen Puls- und Verschiebungszeiten bestimmt wird.
10. Tiefsetzer gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regelvorrichtung mittels Mikrocontroller realisiert ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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| ATA248/2018A AT521626B1 (de) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | Invertierender Tiefsetzsteller mit geringen Schaltverlusten |
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| AT521626A1 AT521626A1 (de) | 2020-03-15 |
| AT521626B1 true AT521626B1 (de) | 2023-07-15 |
Family
ID=69740914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA248/2018A AT521626B1 (de) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | Invertierender Tiefsetzsteller mit geringen Schaltverlusten |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT521626B1 (de) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6192162A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-10 | Sharp Corp | Ｄｃ／ｄｃコンバ−タ |
| CN106487232A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-03-08 | 河海大学常州校区 | 一种ZVS隔离的三电平Buck变换器 |
-
2018
- 2018-08-17 AT ATA248/2018A patent/AT521626B1/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6192162A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-10 | Sharp Corp | Ｄｃ／ｄｃコンバ−タ |
| CN106487232A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-03-08 | 河海大学常州校区 | 一种ZVS隔离的三电平Buck变换器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT521626A1 (de) | 2020-03-15 |
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