DD228687A1

DD228687A1 - CONTROLLER FOR RESTING CONVERTERS

Info

Publication number: DD228687A1
Application number: DD26939484A
Authority: DD
Inventors: Joerg Fraessdorf
Original assignee: Berlin Treptow Veb K
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1984-11-13
Publication date: 1985-10-16

Abstract

Anwendbar in ruhenden Umformern mit einem mit veraenderbarem Tastverhaeltnis geschalteten Stellglied und einem im Primaerstromkreis liegenden Steueruebertrager, der durch Strommitkopplung die Leitzustaende des als Stellglied eingesetzten Leistungsschalttransistors aufrecht erhaelt, insbesondere in Umformern grosser Leistung und mit grossen Lastschwankungen, soll ein beliebig kleines Tastverhaeltnis der Ansteuerung ermoeglicht werden, ohne dass die bei diesem Betriebszustand im Steueruebertrager entstehenden Stoerspannungsspitzen zur vorzeitigen Wiedereinschaltung des Leistungsschalttransistors fuehren. Erreicht wird dies, indem der Basis-Emitter-Strecke des Leistungsschalttransistors ein Ableittransistor parallel geschaltet ist, der von einer rechteckfoermigen Steuerspannung so gesteuert wird, dass alle Stoerspannungen kurzgeschlossen werden, die den Leistungsschalttransistor unzulaessig oeffnen koennten. Eine Parallelschaltung aus Kondensator und Diode im Steuerstromweg unterstuetzt das schnelle Entmagnetisieren des Steueruebertragers und das sichere Sperren des Leistungsschalttransistors. FigurApplicable in static converters with an actuator connected with veraenderbarem Tastverhaeltnis and lying in Primaerstromkreis Steueruebertrager who maintains the Leitzustaende of the power switching transistor used as an actuator by current participation, especially in converters large power and with large load fluctuations, an arbitrarily small Tastverhaeltnis the control is to be enabled , without the resulting in this operating condition in Steueruebertrager power supply spikes lead to premature reclosing of the power switching transistor. This is achieved by connecting in parallel to the base-emitter path of the power switching transistor a bypass transistor which is controlled by a square-wave control voltage so as to short-circuit all power surges which could open the power switching transistor inappropriately. A parallel circuit of capacitor and diode in the control current path supports the fast demagnetization of the Steueruebertragers and the safe locking of the power switching transistor. figure

Description

Anmelder: Berlin, 9.11,1984Applicant: Berlin, 9.11.1984

P 1510P 1510

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Steuerschaltung für ruhende UmformerControl circuit for static converters

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Anwendung der Erfindung bezieht sich auf ruhende Umformer, in denen Leistungstransistoren im Schalterbetrieb als Stellglied eingesetzt sind, deren periodische Ansteuerung mit veränderbarem Tastverhältnis erfolgt und bei denen sich im Primärstromkreis ein Steuerübertrager befindet, der durch Strommitkopplung die Leitzustände des Leistungsschalttransistors aufrecht erhält· Bevorzugt findet die Erfindung Anwendung in Umformern großer Leistung mit großen Lastschwankungen, bei denen eine Regelung der Ausgangsgröße durch Pulsdauermodulation erfolgt, z.B, in Gleichspannungswandlern, die nach dem Durchflußwandlerprinzip arbeiten.The application of the invention relates to static converters in which power transistors are used in the switch operation as an actuator whose periodic control is done with variable duty cycle and in which there is a control transformer in the primary circuit, which maintains the conductive states of the power switching transistor by current sharing Invention Application in large power converters with large load variations, in which the regulation of the output is done by pulse width modulation, for example, in DC-DC converters, which operate on the Durchflußwandlerprinzip.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Um periodisch gesteuerte Leistungsschalttransistoren,z.B. in Gleichspannungswandlern, über einen großen Laststrombereich hin stets optimal ansteuern zu können, ist es üblich, hierfür Steuerübertrager einzusetzen, die als Stromwandler betrieben werden. Dadurch wird erreicht, daß sich über den gesamten Laststrombereich eine konstante Übersteuerung des Leistungsschalttransistors einstellt, wodurch eine ständig konstante minimale Speicherzeit des Leistungsschalttransistors garantiert wird. Außerdem ergibt sich dabei der Vorteil, daß für die Dauer der Einschaltzeit des Leistungsschalttransistors keine gesonderte Hilfsspannung zur Bereitstellung der notwendigen Ansteuerleistung notwendig ist.To periodically controlled power switching transistors, e.g. in DC-DC converters, to always be able to optimally control over a large load current range, it is customary to use control transformers which are operated as current transformers for this purpose. This ensures that sets over the entire load current range, a constant overdriving the power switching transistor, whereby a constantly constant minimum storage time of the power switching transistor is guaranteed. In addition, there is the advantage that for the duration of the turn-on of the power switching transistor no separate auxiliary voltage to provide the necessary drive power is necessary.

Im stationären Betrieb wird der Leistungsschalttransistor periodisch von einem Startimpuls in den leitenden Zustand versetzt. Über den Steuerübertrager wird dieser leitende Zustand durch Strommitkopplung selbsttätig aufrechterhalten, bis ein zum Steuerimpuls entgegengerichteter Stopimpuls den Leistungsschalttransistor wieder in den Sperrzustand versetzt. Die Regelung der Ausgangsspannung wird über eine Veränderung der Abstände zwischen Start- und Stopimpulsen durch Pulsdauermodulation erreicht. In bestimmten Lastfällen, z.B. Leerlauf, Kurzschluß, Entlastungssprünge, rückt infolge der Pulsdauermodulation der Stopimpuls sehr dicht an den Startimpuls heran. Daraus können sich Störungen in der Funktionsweise ergeben.In steady state operation, the power switching transistor is periodically switched to a conducting state by a start pulse. About the control transformer, this conductive state is maintained automatically by current sharing until a stop pulse opposite to the control pulse the power switching transistor back into the blocking state. The regulation of the output voltage is achieved by changing the distances between start and stop pulses by pulse width modulation. In certain load cases, e.g. Idle, short circuit, discharge jumps, as a result of the pulse duration modulation, the stop pulse approaches very close to the start pulse. This may result in malfunctions in the operation.

Wird bei einer sehr kurzen Einschaltdauer des Leistungsschalttransistors eine geringere Spannungszeitfläche zur Aufmagnetisierung des Steuerübertragers erzeugt als durch den darauffolgenden Stopimpuls, dann wird während der Einschaltdauer weniger magnetische Energie gespeichert als durch den Stopimpuls dem Steuerübertrager in umgekehrter Richtung zugeführt wird. Bei Beendigung des Stopimpulses verursacht die noch im Steuerübertrager gespeicherte magnetische Energie Störimpulse, die den Leistungsschalttransistor vorzeitig wiedereinschalten, wodurch die Regelung völlig außer Tritt gerät.If, during a very short turn-on time of the power switching transistor, a lower voltage time area is generated for magnetizing the control transformer than the subsequent stop pulse, then less magnetic energy is stored during the turn-on period than is supplied to the control transformer in the reverse direction by the stop pulse. Upon completion of the stop pulse still stored in the control transmitter magnetic energy causes glitches that prematurely re-enable the power switching transistor, whereby the control completely out of step.

In der DE-AS 25 4-3 409 wird eine Lösung angegeben, die auf die Verminderung dieses Nachteils gerichtet ist. Die Einkopplung des Start- bzw. Stopimpulses geschieht dort über den Steuerübertrager, der hierfür gemäß dem Stand der Technik eine weitere Primärwicklung besitzt, die in diesem speziellen Fall mit einer Anzapfung versehen ist, und wobei das Windungszahlverhältnis von Einkoppelwicklung für die Startimpulse zur Einkoppelwicklung für die Sperrimpulse kleiner als eins ist. Damit erreicht diese Lösung zwar eine Verkleinerung der Spannungszeitfläche des Sperrimpulses, so daß kürzere Einschaltphasen zugelassen werden können, die vollständige Beseitigung dieses Problems ergibt sich daraus aber noch nicht. Bei dieser LösungIn DE-AS 25 4-3 409 a solution is given, which is directed to the reduction of this disadvantage. The coupling of the start or stop pulse happens there via the control transformer, which has a further primary winding for this purpose according to the prior art, which is provided in this particular case with a tap, and wherein the Windungszahlverhältnis of coupling winding for the start pulses for coupling winding for the Blocking pulses is less than one. Although this solution thus achieves a reduction in the voltage-time surface of the blocking pulse so that shorter switch-on phases can be permitted, the complete elimination of this problem does not result from this. In this solution

existiert nach wie vor für die kürzeste Einschaltzeit des Leistungsschalttransistors eine G-renze, die darin besteht, daß die Spannungszeitfläche der Einschaltphase niemals die Spannungszeitfläche des darauffolgenden Sperrimpulses unterschreiten darf·There still exists for the shortest on-time of the power switching transistor a G-renze, which consists in that the voltage-time surface of the power-on phase must never fall below the voltage-time surface of the subsequent blocking pulse ·

Neben diesem Nachteil, daß die kürzeste Einschaltphase des Leistungsschalttransistors immer noch begrenzt ist, also nicht beliebig klein sein darf, besitzt diese Lösung noch weitere Nachteile. Es ist ein kompliziertes Wickelbauelement erforderlich, und die Erzeugung der Start- und Stopimpulse erfordert eine sehr exakte und damit aufwendige Dimensionierung. Wie in der Erfindungsbeschreibung ausgeführt wird, vergrößert sich die Speicherzeit des Leistungsschalttransistors, dem durch Verringerung des Ausräumwiderstandes begegnet wird, der parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Leistungsschalttransistors angeordnet ist. Damit wird aber das feste Übersetzungsverhältnis des Steuerübertragers gestört, mit dem das funktionsbedingte Verhältnis von Primär- zu Sekundärstrom festgelegt ist. Denn die bei einer zwischen Leerlauf und einer bestimmten kritischen Last auftretenden geringen Lastströme rufen kleine Steuerströme hervor, von denen aber über den niederohmigen Ausräumwiderstand ein unzulässig großer Teil abgezweigt wird, was die Aufrechterhaltung des notwendigen Basisstroms verhindert. Dadurch neigt die Anordnung zur Selbsterregung, und es ergeben sich kritische Dimensionierungsprobleme, um UnStabilitäten zu vermeiden. Schließ- ^J lieh besitzt diese Anordnung auch eine relativ große Anfälligkeit gegen solche Störimpulse, die so gerichtet sind, daß sie während der Sperrphasen den Leistungsschalttransistor öffnen können.In addition to this disadvantage that the shortest switch-on of the power switching transistor is still limited, so may not be arbitrarily small, this solution has other disadvantages. It is a complicated winding component required, and the generation of the start and stop pulses requires a very precise and therefore expensive sizing. As stated in the description of the invention, the storage time of the power switching transistor, which is counteracted by reducing the Ausräumwiderstandes, which is arranged parallel to the base-emitter path of the power switching transistor increases. However, this interferes with the fixed transmission ratio of the control transformer with which the function-related ratio of primary to secondary current is determined. Because the low load currents occurring between idling and a certain critical load cause small control currents, of which, however, an inadmissibly large part is branched off via the low-resistance Ausräumwiderstand, which prevents the maintenance of the necessary base current. As a result, the arrangement tends to self-excite, and there are critical dimensioning problems to avoid instabilities. Closing ^J lent has this arrangement, a relatively large susceptibility to such interference, which are directed so that they can open the power switching transistor during the blocking phase.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung verfolgt das Ziel, bei verringertem technischen Aufwand das Regelverhalten statischer Umformer zu verbessern und die Störanfälligkeit zu verringern.The invention aims to improve the control behavior of static converter with reduced technical complexity and to reduce the susceptibility to interference.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für statische Umformer, in deren Eingangsstrorakreis in Reihe zur Primärwicklung des Leistungsübertragers außer dem als Stellglied wirkenden Leistungsschalttransistor die Primärwicklung eines Steuerübertragers angeordnet ist und bei denen eine Steuer- und Regelstufe mit Startimpulsen das periodische Einschalten des Leistungsschalttransistors einleitet und mit im veränderbaren Abstand folgenden Stopimpulsen jeweils dessen Sperrzustand wieder herstellt, wobei die Einschaltzustände des Leistungsschalttransistors durch Strommitkopplung aus der Sekundärwicklung des Steuerübertragers aufrecht erhalten werden, eine Steuerschaltung zu schaffen, die es ermöglicht, den Abstand zwischen den Startimpulsen und den darauffolgenden Stopimpulsen so weit zu verringern, daß die in einer Einschaltphase sich ausbildende Spannungszeitfläche kleiner bleibt als die Spannungszeitfläche, die vom nachfolgenden Stopimpuls hervorgerufen wird, ohne daß sich daraus vorzeitige Wiedereinschaltungen des Leistungsschalttransistors ergeben. Weiterhin soll die Funktionssicherheit der Steuerschaltung in der Weise erhöht werden, daß äußere Störimpulse kein vorzeitiges Einschalten des Leistungsschalttransistors schon während seines notwendigen Sperrzustandes zur Folge haben.The invention is based on the object for static converters, in whose Eingangsstrorakreis in series with the primary winding of the power transformer except the acting as an actuator power switching transistor, the primary winding of a Steuerübertragers is arranged and in which a control and regulating stage with start pulses initiates the periodic switching of the power switching transistor and the switch-off states of the power switching transistor are maintained by current Mitkopplung from the secondary winding of the Steuerübertragers, to provide a control circuit which makes it possible to reduce the distance between the start pulses and the subsequent stop pulses so far in that the voltage-time surface forming in a switch-on phase remains smaller than the voltage-time surface which is produced by the subsequent stop pulse without itself resulting in premature reclosing of the power switching transistor. Furthermore, the reliability of the control circuit should be increased in such a way that external interference pulses have no premature switching of the power switching transistor already during its necessary blocking state result.

Die Erfindung, mit der diese Aufgabe gelöst wird, ist durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet. Der Steuerübertrager enthält nur eine Primärwicklung, und der Leistungsschalttransistor wird aus der Steuer- und Regelstufe direkt angesteuert, indem deren Steuerimpulsausgang mit der Basis des-Leistungsschalttransistors verbunden ist. Die Sekundärwicklung des Steuerübertragers, die mit einem Anschluß an den Emitter des Leistungsschalttransistors geführt ist, enthält zwischen ihrem zweiten Anschluß und der Basis des Leistungsschalttransistors eine Parallelschaltung aus einem Kondensator und einer Diode, wobei die Polung der Diode der Polung der Basis-Emitter-Strecke des Leistungsschalttransistors entspricht· Dieser Basis-Emitter-Strecke ist die Kollektor-Emitter-Strecke eines AbleittransistorsThe invention with which this object is achieved is characterized by the following features. The control transmitter includes only a primary winding, and the power switching transistor is directly driven from the control and regulation stage by their control pulse output is connected to the base of the power switching transistor. The secondary winding of the Steuerübertragers, which is guided with a terminal to the emitter of the power switching transistor, between its second terminal and the base of the power switching transistor comprises a parallel circuit of a capacitor and a diode, wherein the polarity of the diode of the polarity of the base-emitter path of Power switching transistor corresponds · This base-emitter path is the collector-emitter path of a leakage transistor

parallel geschaltet, wobei beide Emitter miteinander verbunden sind und beide Transistoren von demselben Leitfähigkeitstyp sind· Die Basis des Ableittransistors ist mit einem Steuersignalausgang der Steuer- und Regelstufe verbunden, der ein phasengetreu zu den Start- und Stοpirnpulsen verlaufendes rechteckförmiges Steuersignal liefert.The base of the diverting transistor is connected to a control signal output of the control and regulating stage, which supplies a phase-true to the start and Stoppirnpulßen running rectangular control signal.

Zur Ansteuerung wird die Polarität des rechteckförmigen Steuersignals so gewählt, daß es den Ableittransistor stets dann in den Sperrzustand versetzt, wenn sich der Leistungsschalttransistor im leitenden Zustand befindet und umgekehrt. Der Ableittransistor bleibt damit in den Leitphasen ohne Einfluß. Während der übrigen Zeitabschnitte ist dagegen der Ableittransistor von dem Steuersignal so angesteuert, daß er für alle Signale einen Kurzschluß bildet, die den Leistungsschalttransistor unzulässig öffnen würden. Dies trifft sowohl auf Spannungsspitzen aus der abklingenden Rückmagnetisierung des Steuerübertragers bei zu kurzen Abständen zwischen Start- und Stopimpulsen als auch auf von außen eindringende Störspannungen zu.To control the polarity of the rectangular control signal is chosen so that it always puts the bypass transistor in the blocking state when the power switching transistor is in the conducting state and vice versa. The leakage transistor thus remains in the control phases without influence. During the remaining periods of time, however, the discharge transistor is controlled by the control signal so that it forms a short circuit for all signals that would open the power switching transistor inadmissible. This applies both to voltage peaks from the decaying Rückmagnetisierung the Steuerübertragers too short distances between start and stop pulses as well as from outside penetrating noise.

An der Parallelschaltung aus Kondensator und Diode bildet sich im stationären Betrieb eine Spannung aus, die im Mittel der Flußspannung der Diode entspricht. Infolge der Polarität dieser Spannung verkürzt sich zum einen die Zeit zur vollständigen Entmagnetisierung des Steuerübertragers und zum anderen dient diese Spannung nach erfolgter Entmagnetisierung zur zusätzlichen Aufrechterhaltung eines sperrenden Potentials an der Basis des Leistungsschalttransistors.At the parallel circuit of capacitor and diode, a voltage develops in stationary operation, which corresponds on average to the forward voltage of the diode. Due to the polarity of this voltage, on the one hand, the time for complete demagnetization of the control transformer is shortened and, on the other hand, this voltage after demagnetization serves to additionally maintain a blocking potential at the base of the power switching transistor.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Schaltung eines Gleichspannungswandlers nach dem Durchflußwandlerprinzip, in dem die Erfindung zur Anw'endung kommt.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The accompanying drawing shows the circuit of a DC-DC converter according to the Durchflußwandlerprinzip, in which the invention comes to Anw'endung.

Eine ungeregelte Eingangsgleichspannung wird zwischen Eingangsanschluß E und Masse M eingespeist. Von den Ausgangsanschlüssen A1 und A2 kann einer nicht dargestellten Last eine geregelte Ausgangsspannung zugeführt werden. Ein Leistungsschalttransistor Ts wird von einer Steuer- und Regelstufe SR in Verbindung mit einem Steuerübertrager Üs periodisch in den Leitzustand versetzt, und über den Leistungsübertrager Ül wird die zerhackte Gleichspannung übertragen· Die Schaltelemente auf der Sekundärseite des Leistungsübertragers Ül dienen der Gleichrichtung und Siebung und sind für die Erfindung ohne Bedeutung·An unregulated DC input voltage is fed between input terminal E and ground M. From the output terminals A1 and A2, a regulated output voltage can be supplied to a load, not shown. A power switching transistor Ts is periodically put into a conducting state by a control and regulating stage SR in conjunction with a control transformer Üs, and the chopped DC voltage is transmitted via the power transformer Ul. The switching elements on the secondary side of the power transformer Ul are for rectification and filtering and are suitable for the invention without meaning

Die Steuer- und Regelstufe SR enthält einen Taktgenerator, der durch die Ausgangsgleichspannung in seinem Tastverhältnis beeinflußt wird. Das in dieser Weise erhaltene pulsdauermodulierte Rechtecksignal steht am Steuersignalausgang SS zur Verfugung. Aus beiden Flanken dieses Steuersignals werden kurze Impulse abgeleitet, wobei die aus den Rückflanken des Steuersignals gewonnenen Impulse entgegengesetzt zu den aus den Vorderflanken abgeleiteten Impulsen' gerichtet sind.The control and regulation stage SR includes a clock generator, which is influenced by the output DC voltage in its duty cycle. The pulse width modulated square wave signal obtained in this way is available at the control signal output SS. From both edges of this control signal short pulses are derived, wherein the pulses obtained from the trailing edges of the control signal are directed opposite to the derived from the leading edges pulses'.

Da das Anlaufen der Schaltung bei einer Inbetriebnahme auf Grund des dabei völlig entmagnetisierten Steuerübertragers ÜS und Leistungsübertragers Ül keinerlei Probleme birgt, soll -nur der stationäre Betriebszustand betrachtet werden·Since the start-up of the circuit during commissioning due to the completely demagnetized Steuerübertragers ÜS and Leistungsübertragers Ül no problems, only the steady-state operating condition is considered ·

Begonnen werden die Erläuterungen für den unkritischen Betriebsfall, bei dem zwischen den Start- und den darauffolgenden Stopimpulsen ein genügend großer Abstand besteht. Ein vom Steuerimpulsausgang SI abgegebener, im vorliegenden Falle positiver, Startimpuls gelangt auf die Basis des Leistungsschalttransistors Ts und versetzt diesen in den leitenden Zustand. Dessen Kollektorstrom fließt auch durch die in Reihe liegende Primärwicklung Wp des Steuerübertragers Üs. Da es sich bei diesem um einen Stromwandler handelt, wird von der Sekundärwicklung Ws ein proportionaler Steuerstrom abgegeben. Dieser SteuerstromThe explanations for the non-critical operating case are started, in which there is a sufficiently large gap between the start and the subsequent stop pulses. A given by the control pulse output SI, in the present case positive, start pulse reaches the base of the power switching transistor Ts and puts this in the conductive state. Its collector current also flows through the series-connected primary winding Wp of the control transformer Üs. Since this is a current transformer, a proportional control current is output by the secondary winding Ws. This control current

fließt über eine sich im leitenden Zustand befindliche Diode D in die Basis des Leistungsschalttransistors Ts und aus dessen Emitter zur Sekundärwicklung Ws zurück· Durch diesen Steuerstrom 7*'ird der Leistungsschalttransistor Ts auch nach Beendigung des kurzen Startimpulses weiterhin im leitenden Zustand gehalten·flows through a diode D in the conducting state into the base of the power switching transistor Ts and back from its emitter to the secondary winding Ws. This control current 7 * 'keeps the power switching transistor Ts in the conducting state even after the short start pulse has ended.

Parallel zur Basis-Eznitter-Strecke des Leistungsschalttransistors Ts sind ein Ausräumwiderstand R und die Kollektor-Emitter-Strecke eines Ableittransistors Ta geschaltet. Dieser wird aus dem Steuersignalausgang SS so angesteuert, daß er immer dann gesperrt ist, wenn sich der Leistungsschalttransistor Ts im leitenden Zustand befindet· Auf die weitere Wirkungsweise dieses Ableittransistors Ta wird weiter unten eingegangen.Parallel to the base Eznitter path of the power switching transistor Ts a Ausräumwiderstand R and the collector-emitter path of a diverting transistor Ta are connected. This is controlled from the control signal output SS so that it is always locked when the power switching transistor Ts is in the conducting state · The further operation of this leakage transistor Ta will be discussed below.

Zur Beendigung der Einschaltphase trifft vom Steuerirapulsausgang SI ein negativer Stopimpuls auf die Basis des Leistungsschalttransistors Ts. Damit wird dieser gesperrt und der Stromfluß durch die Primärwicklung Wp des Steuerübertragers Üs unterbrochen. Infolge der im Steuerübertrager Üs gespeicherten magnetischen Energie liefert die Sekundärwicklung Ws jetzt einen Entmagnetisierungsstrom, der dem vorangegangenen Strom entgegengerichtet ist. Dieser Entmagnetisierungsstrom fließt durch den aus dem Ausräumwiderstand R und dem Kondensator C bestehenden Stromkreis, weil sich die Diode D bei dieser Stromrichtung im Sperrzustand befindet. Der Spannungsabfall über dem Ausräumwiderstand R ist dabei so gerichtet, daß der Leistungsschalttransistor Ts im gesperrten Zustand gehalten wird. Gleichzeitig wird in dieser Phase der Ableittransistor Ta durch den Steuersignalausgang SS so angesteuert, daß er leiten würde, wenn an seinem Kollektor eine positive Spannung gegenüber seinem Emitter vorhanden wäre. Da der Spannungsabfall am Ausräumwiderstand R in dieser Phase aber ein negatives Potential erzeugt, kann durch den Ableittransistor Ta nur der geringe Basisstrom fließen, den der Steuersignalausgang SS liefert, was aber für die Wirkungsweise bedeutungslos ist.To terminate the switch-on the Steuerirapulsausgang SI meets a negative stop pulse to the base of the power switching transistor Ts. Thus, this is blocked and interrupted the current flow through the primary winding Wp of the Steuerübertragers Üs. As a result of the magnetic energy stored in the control transformer Üs, the secondary winding Ws now supplies a demagnetizing current, which is directed counter to the previous current. This demagnetizing current flows through the existing of the Ausräumwiderstand R and the capacitor C circuit, because the diode D is in this current direction in the off state. The voltage drop across the Ausräumwiderstand R is directed so that the power switching transistor Ts is kept in the locked state. At the same time in this phase, the bypass transistor Ta is driven by the control signal output SS so that it would conduct if there was a positive voltage to its emitter at its collector. Since the voltage drop at Ausräumwiderstand R but in this phase produces a negative potential, only the low base current can flow through the drain transistor Ta, which provides the control signal output SS, but this is meaningless for the operation.

Infolge der während jeder Leitphase auftretenden Stromimpulse aus der Sekundärwicklung Ws des Steuerübertragers Üs hat sich am Kondensator C eine Spannung ausgebildet, deren Höhe sich bei 3edem Impuls nur geringfügig ändert. Die Polung der Diode D ist so festgelegt, daß sie die Spannung am Kondensator C während der in ihrer Dauer sehr variablen Leitphasen begrenzt· Die Spannung am Kondensator entspricht in ihrer Höhe im Mittel der Flußspannung dieser Diode. Der Kondensator C ermöglicht, daß der Entmagnetisierungsstrom in umgekehrter Richtung, also bei gesperrter Diode D, durch die Sekundärwicklung Ws des Steuerübertragers Üs fließen kann und verkürzt durch die Polarität seiner Spannung die notwendige Zeit zur vollständigen Entmagnetisierung. Die gespeicherte Ladung des Kondensators C bewirkt nach erfolgter Entmagnetisierung des Steuerübertragers Üs eine zusätzliche Aufrechterhaltung eines negativen Potentials an der Basis des Leistungsschalttransistors Ts, wodurch dessen Sperrverhalten weiterhin verbessert wird.As a result of the current pulses occurring during each conducting phase from the secondary winding Ws of the control transformer Üs, a voltage has formed on the capacitor C whose height changes only slightly at each pulse. The polarity of the diode D is set so that it limits the voltage across the capacitor C during the highly variable in their duration conducting phases · The voltage across the capacitor corresponds in height to the mean of the forward voltage of this diode. The capacitor C allows the demagnetizing current to flow in the reverse direction, that is, when the diode D is closed, through the secondary winding Ws of the control transformer Üs and shortens the necessary time for complete demagnetization due to the polarity of its voltage. The stored charge of the capacitor C causes after demagnetization of the Steuerübertragers Üs additional maintenance of a negative potential at the base of the power switching transistor Ts, whereby its blocking behavior is further improved.

Nun wird ein kritischer Betriebsfall betrachtet, bei dem zwischen dem Beginn eines Startimpulses und dem Beginn des darauffolgenden Stopimpulses ein sehr geringer Abstand besteht. Bei den LeTtphasen des Leistungsschalttransistors Ts besteht gegenüber den vorangehenden Ausführungen zum unkritischen Betriebsfall kein Unterschied. Folgt jedoch ein Stopimpuls so dicht auf den Beginn einer Leitphase, daß wegen der Kürze dieser Leitphase die sich dabei ausbildende Spannungszeitfläche klei-ner bleibt als die Spannungszeitfläche, die der nachfolgende Stopimpuls erzeugt, dann hat sich während der Leitphase im Steuerübertrager Üs weniger Energie angesammelt, als der Stopimpuls während seiner Dauer wieder ausräumt. Die Folge davon ist, daß der überschüssige Teil des Stopimpulses wiederum Energie im Steuerübertrager Üs speichert. Nach Ablauf des Stopimpulses ruft diese Energie einen Entmagnetisierungsstrom hervor, der am Ausräumwiderstand R einen positiven Spannungsabfall erzeugt, der an sich den Leistungsschalttransistor Ts vorzeitig wieder einschalten würde. Gleichzeitig wird aber jetzt der Ableittransistor Ta leitend und verhindert damit, daß dieserNow, a critical operating case is considered in which there is a very small distance between the start of a start pulse and the beginning of the subsequent stop pulse. In the case of the power switching transistor Ts, there is no difference with respect to the preceding statements on the uncritical operating case. If, however, a stop pulse follows so close to the start of a conducting phase that, because of the shortness of this conducting phase, the voltage-time surface forming thereby remains smaller than the voltage-time surface which the subsequent stop pulse generates, then less energy has accumulated in the control transmitter Us during the conducting phase, as the stop pulse clears out during its duration. The consequence of this is that the excess part of the stop pulse in turn stores energy in the control transmitter Üs. After the stop pulse has elapsed, this energy causes a demagnetizing current, which produces a positive voltage drop at the evacuation resistor R, which would in turn prematurely switch on the power switching transistor Ts again. At the same time, however, now the discharge transistor Ta is conductive and thus prevents this

positive Spannungsabfall am Leistungsschalttransistor Ts wirksam werden und diesen vorzeitig wieder einschalten kann.positive voltage drop on the power switching transistor Ts can take effect and can turn it on prematurely.

Störsignale, die von außen eindringen und den Leistungsschalttransistor Ts während der Sperrphasen ebenfalls wieder einschalten könnten, werden vom Ableittransistor Ta ebenfalls kurzgeschlossen, so daß sie wirkungslos bleiben.Interference signals, which could penetrate from the outside and also turn on the power switching transistor Ts during the blocking phases, are likewise short-circuited by the bypass transistor Ta, so that they remain ineffective.

Dadurch, daß alle schädlichen Störsignale wirkungslos bleiben, kann der Stopimpuls beliebig dicht an den Beginn des Startimpulses heranrücken, ohne daß dies schädliche Auswirkungen auf den Sperrzustand des Leistungsschalttransistors Ts und somit auf einen einwandfreien Betrieb hat.Characterized in that all harmful interference signals remain ineffective, the stop pulse can zoom as close as possible to the beginning of the start pulse, without this having harmful effects on the blocking state of the power switching transistor Ts and thus to a proper operation.

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Claims

- 10 invention claim

Control circuit for static converter, in whose input circuit in series with the primary winding of the power transformer, a power switching transistor as an actuator and the primary winding of a Steuerübertragers are arranged, with a control and regulating stage whose start pulses initiate the periodic switching of the power-chalttransistors and their adjustable distance following Stopinjpulse each restore its blocking state, the turn-on of the power switching transistor by current sharing from the secondary winding of Steuerubertragers are maintained, which is arranged as well as a Ausräumwiderstand parallel to the base-emitter path of the power switching transistor, characterized in that for the direct control of the Power switching transistor (Ts) from the control and regulating stage (SR) whose control pulse output (SI) is connected to the base of the power switching transistor (Ts) that the control transformer (Üs) only a primary winding (Wp) contains, in the connecting line between its secondary winding (Ws) and the base of the power switching transistor (Ts) a parallel circuit of a capacitor (C) and a diode (D) is inserted, wherein the polarity of the diode (D ) corresponds to the polarity of the base-emitter path of the power switching transistor (Ts), that at its emitter, the emitter of a Ableittransistors (Ta) is connected, that whose collector is connected to the base of the power switching transistor (Ts) that the base of the Ableittransistors ( Ta) is connected to the control signal output (SS) of the control and regulating stage (RS) which outputs a phase-true control signal to the control pulses and that the diverting transistor (Ta) is of the same conductivity type as the power switching transistor (Ts).

1 sheet of drawing,