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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltzelle für einen Spannungswandler, einen Einquadrantensteller sowie eine Kommutierungszelle.
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Selbstgeführte leistungselektronische Stellglieder enthalten in der Regel mindestens eine Kommutierungszelle, bestehend aus einem steuerbaren Halbleiterschalter (z.B. Bipolar-Transistor, MOSFET, IGBT, GTO, etc.) und einer zu diesem in Reihe geschalten Diode. Die Diode und der Halbleiterschalter einer Kommutierungszelle werden dabei so verschaltet, dass über den gemeinsamen Anschluss, also den Knotenpunkt, entweder ein positiver oder ein negativer Stromfluss möglich ist. 1a zeigt einen ersten steuerbaren Halbleiterschalter S1 sowie eine Diode D2, welche so angeordnet sind, dass sie in ihrer jeweiligen Flussrichtung zueinander angeordnet sind. Beispielsweise bei einer positiven Eingangsspannung, welche über der Reihenschaltung anliegt, kann somit ein Strom in einer ersten Richtung zwischen dem Schalter S1 und der Diode D2 abgegriffen werden (siehe Pfeil). Dabei ist der Schalter S1 in Durchlassrichtung vom Strom durchflossen, während die Diode D2 in Sperrrichtung mit Spannung beaufschlagt wird. Bei einer negativen Eingangsspannung, welche über der Reihenschaltung anliegt, wird der Schalter S1 gesperrt, während die Diode D2 in Durchlassrichtung vom Strom durchflossen wird. 1b zeigt eine Diode D1 sowie einen Schalter S2, die hinsichtlich ihrer Flussrichtung in entgegengesetzte Richtungen zueinander verschaltet sind. Über den zwischen ihnen liegenden Abgriff kann somit lediglich ein Strom fließen, welcher in den aus der Diode D1 und dem Schalter S2 bestehenden Zweipol hineinfließt. Die in Verbindung mit 1a gemachten Ausführungen gelten entsprechend. Ein Anwendungsfall für eine solche Kommutierungszelle ist beispielsweise ein Einquadrantensteller, welcher als Tiefsetz-, Hochsetz- oder Sperrsteller bzw. als Cuk-, ETA- oder SEPIC-Wandler etc. ausgeführt sein kann. Bei Schaltungen, die aus Halbbrücken aufgebaut werden (z.B. Zweiquadrantensteller mit Stromumkehr, Vierquadrantensteller bzw. H-Brücke, dreiphasiger Wechselrichter in B6-Schaltung), bilden die parallel verschalteten in 1a und 1b gezeigten Zweipole bzw. Kommutierungszellen eine Halbbrücke, wie sie in 2 dargestellt ist. Die in 2 dargestellten Elemente sowie ihre Zuordnung zueinander entspricht derjenigen aus 1a bzw. 1b, wobei die Abgriffe für den Ausgangsstrom ebenfalls miteinander verbunden sind. Ausschlaggebend für den Wirkungsgrad einer solchen Schaltung sind die Schalt- und Durchlassverluste des verwendeten steuerbaren Halbleiters (S1, S2) und der verwendeten Diode (D1, D2). Ist nämlich der steuerbare Halbleiterschalter S1 bzw. S2 einer Kommutierungszelle gesperrt, so muss die jeweilige Diode in D2 bzw. D1 den Strom übernehmen, was zu besagten Durchlassverlusten führt.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Durchlassverluste innerhalb einer Schaltzelle, innerhalb einer Kommutierungszelle sowie innerhalb solche Schaltungen umfassender Netzwerke zu verringern.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung löst die vorgenannte Aufgabe durch eine Schaltzelle für einen Spannungswandler mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Erfindungsgemäß umfasst eine solche Schaltzelle eine Diode sowie einen parallel zur Diode geschalteten Schalter. Dabei ist der Schalter eingerichtet, Strom wahlweise in eine erste oder in eine zweite Richtung führen zu können. Gleichzeitig kann der Schalter eingerichtet sein, Strom wahlweise in eine erste oder in eine zweite Richtung sperren zu können. Mit anderen Worten ist der Schalter ein Zweipol, dessen Durchlassrichtung im Ansprechen auf ein Steuersignal umkehrbar ist. Dabei ist der Schalter unter Verwendung eines ersten Transistors und eines zweiten Transistors aufgebaut, wobei der erste Transistor und der zweite Transistor in Reihe geschaltet sind und jeweils im Stande sind, im Ansprechen auf ein jeweiliges Steuersignal in zueinander entgegen gesetzten Richtungen einen Stromfluss zu unterbinden, mit anderen Worten „zu sperren“. Im Ansprechen auf ein jeweiliges Steuersignal an den ersten oder den zweiten Transistor sperrt also der erste Transistor bzw. der zweite Transistor einen Stromfluss in einer jeweiligen Richtung, wobei die Richtungen unterschiedlich sind. Beispielsweise können die Basis bzw. die Gate-Anschlüsse des ersten und des zweiten Transistors zur Einspeisung eines entsprechenden Steuersignals verwendet werden, während die beiden Transistoren hinsichtlich ihrer Kollektoren und Emitter bzw. Source-Anschlüsse und Drain-Anschlüsse in Reihe zueinander geschaltet sind.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Bei Verwendung von Feldeffekt-Transistoren, welche insbesondere als Metalloxidschicht-Feldeffekttransistoren (MOSFET) ausgestaltet sein können, besteht prinzipbedingt eine hohe Rückwärtsleitfähigkeit. Diese wird häufig als „inhärente Diode“ bezeichnet und in Ersatzschaltbildern von Feldeffekt-Transistoren als Diode zwischen Drain und Source berücksichtigt, wobei die Durchlassrichtung der inhärenten Diode entgegen der Vorwärts- bzw. Normalbetriebsrichtung des Transistors orientiert ist. Somit kann beispielsweise der erste Transistor, obwohl er in Flussrichtung gesperrt ist, entgegen der Flussrichtung einen Strom durch seine inhärente Diode zulassen. Entsprechendes gilt für den zweiten Transistor. Sofern die Transistoren nicht als Feldeffekt-Transistoren ausgestaltet sind, kann die jeweilige Rückwärtsleitfähigkeit selbstverständlich durch eine jeweilige separate Diode (z.B. zwischen Kollektor und Emitter) hergestellt werden. Die Flussrichtung der zum Schalter (bestehend aus dem ersten Transistor und dem zweiten Transistor sowie den inhärenten Dioden) parallel geschalteten Diode kann dabei mit der Vorwärtsrichtung des zweiten Transistors übereinstimmen.
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Weiter vorteilhaft können die als Feldeffekt-Transistoren ausgestalteten Transistoren über ihre Source-Anschlüsse oder ihre Drain-Anschlüsse miteinander verbunden sein. Bei Verwendung von Bipolar-Transistoren entspricht dabei Source dem Emitter und Drain dem Kollektor.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Einquadrantensteller mit den Merkmalen gemäß Anspruch 4 zur Verfügung gestellt. Entsprechend umfasst der Einquadrantensteller eine Schaltzelle, wie sie vorstehend beschrieben worden ist. Weiter umfasst der Einquadrantensteller einen in Reihe zu der Schaltzelle geschalteten weiteren Transistor und kann zudem einen Energiespeicher umfassen. Der Energiespeicher kann beispielsweise als Induktivität ausgestaltet sein und mit einem ersten Anschluss zwischen dem Knotenpunkt zwischen der Schaltzelle und dem weiteren Transistor angeschlossen sein. Der zweite Anschluss des Energiespeichers kann mit einer Ausgangsklemme des Einquadrantenstellers verbunden sein bzw. den Ausgang des Einquadrantenstellers bilden. Wie dem Fachmann bekannt ist und in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren noch erläutert werden wird, ist eine Aufgabe des Energiespeichers, den Ausgang des Einquadrantenstellers weiterhin mit Energie zu versorgen, wenn der weitere Transistor sperrt. Der weitere Transistor des Einquadrantenstellers kann als Feldeffekt-Transistor bzw. als Metalloxidschicht-Feldeffekttransistor (MOSFET) ausgestaltet sein, wodurch eine parallel geschaltete, mit ihrer Flussrichtung in Sperrrichtung des Transistors orientierte Diode nicht als separates Bauelement vorgesehen werden muss. Wie in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Schaltzelle ausgeführt, kann die inhärente Diode des Feldeffekt-Transistors verwendet werden, um einen Stromfluss entgegen der Flussrichtung (bzw. Normalbetriebsrichtung) des weiteren Transistors zu ermöglichen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kommutierungszelle vorgeschlagen, welche eine oben diskutierte Schaltzelle und einen zweiten Schalter umfasst. Dabei ist der zweite Schalter in Reihe zu der Schaltzelle geschaltet und umfasst zwei in Reihe geschaltete Feldeffekttransistoren. Auch die Feldeffekttransistoren des zweiten Schalters sind wie in Verbindung mit der Schaltzelle weiter oben ausgeführt hinsichtlich ihrer Flussrichtungen entgegengesetzt zueinander orientiert. Mit anderen Worten umfasst die erfindungsgemäße Kommutierungszelle zwei in Reihe geschaltete Schaltzellen, wie sie weiter oben beschrieben worden sind, wobei bei einer Schaltzelle auf die parallel geschaltete Diode theoretisch verzichtet werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die parallel geschaltete Diode beider Schaltzellen vorgesehen, um den Wirkungsgrad der Kommutierungszelle weiter zu verbessern.
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Bevorzugt können die Transistoren der einen Schaltzelle über ihre Source-Anschlüsse miteinander verbunden sein und die Transistoren des zweiten Schalters (bzw. der zweiten Schaltzelle) über ihre Drain-Anschlüsse miteinander verbunden sein. Alternativ können die Transistoren der einen Schaltzelle über ihre Drain-Anschlüsse miteinander verbunden sein und die Transistoren des zweiten Schalters (bzw. der zweiten Schaltzelle) über ihre Source-Anschlüsse miteinander verbunden sein. Hierbei weisen im Falle der Verwendung zweier in Reihe geschalteter Schaltzellen die jeweiligen Dioden der Schaltzelle (welche zu den Schaltern der jeweiligen Schaltzelle parallel angeordnet sind) in dieselbe Richtung. Mit anderen Worten sind die zwei Schaltzellen tatsächlich in Reihe und nicht etwa entgegengesetzt in Reihe miteinander verschaltet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Spannungswandler vorgeschlagen, welcher zwei in Reihe geschaltete Schaltzellen aufweist, deren jeweiliger Aufbau weiter oben beschrieben worden ist. Des Weiteren ist ein elektrischer Energiespeicher im Spannungswandler vorgesehen, wobei der elektrische Energiespeicher mit seinem einen Anschluss mit dem Knotenpunkt zwischen den beiden Schaltzellen verbunden ist. Ein zweiter Anschluss des Energiespeichers ist mit der Ausgangsklemme des Spannungswandlers verbunden bzw. bildet selbst einen Abgriff für ein Ausgangssignal des Spannungswandlers. Vorteilhaft kann ein Filter zum Glätten des Ausgangssignals des Spannungswandlers vorgesehen sein.
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Bevorzugt können jeweils zwei in Reihe geschaltete Transistoren, welche einen Schalter innerhalb einer der vorgenannten erfinderischen Schaltungen bilden, unterschiedliche Sperrspannungen aufweisen. Mit anderen Worten sind der erste und der zweite Transistor einer Schaltzelle eingerichtet, im Vergleich zueinander Spannungen unterschiedlicher Höhe in Sperrrichtung aufzunehmen. Die Höhe der geringeren Sperrspannung kann dabei insbesondere an die Vorwärtsspannung einer parallel zum Schalter angeordneten Diode angepasst sein. Da nämlich die parallel zum Schalter angeordnete Diode ab einer über der Schaltzelle anliegenden Spannung in Höhe der Flussspannung der Diode einen Stromfluss durch die Schaltzelle unabhängig vom Schalter zulässt, ist das Sperrvermögen des in Flussrichtung der Diode sperrenden Transistors ab dieser Flussspannung nicht weiter relevant und dieser Transistor kann somit hinsichtlich in ihm anfallender Schaltverluste optimiert sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
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Die vorgenannten Erfindungsaspekte werden anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren eingehend und konkret erläutert, in welchen:
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1a eine Kommutierungszelle gemäß dem Stand der Technik,
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1b eine weitere Ausführungsform einer Kommutierungszelle gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine parallele Zusammenschaltung (Halbbrücke) der in 1a und 1b gezeigten Kommutierungszellen,
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3 eine Schaltzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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4a einen Einquadrantensteller gemäß dem Stand der Technik, 4b einen Einquadrantensteller gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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5a eine Kommutierungszelle gemäß dem Stand der Technik, 5b ein Ausführungsbeispiel einer Kommutierungszelle gemäß der vorliegenden Erfindung,
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6a einen Spannungswandler mit Filter gemäß dem Stand der Technik,
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6b einen Spannungswandler mit Filter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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7 einen Spannungswandler (Zweiquadrantensteller) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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7a bis 7d Schaltzustände des in 7 gezeigten Spannungswandlers bei positivem Drosselstrom in der Spule L1,
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7e eine Schaltzustandsübersicht der Transistoren T1 bis T4 in den 7a bis 7d bei positivem Drosselstrom in L1,
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8a bis 8d Schaltzustände des in 7 dargestellten Spannungswandlers bei negativem Drosselstrom in der Spule L1,
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8e eine Schaltzustandsübersicht der Transistoren T1 bis T4 in den 8a bis 8d bei negativem Drosselstrom in L1, und
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9 eine Schaltzustandsübersicht der Transistoren T1 bis T4 bei Vereinigung mit Generalfreilauf zeigt.
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Ausführungsformen der Erfindung
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltzelle 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, in welcher ein erster Transistor T1 und ein zweiter Transistor T2 antiparallel zueinander in Reihe geschaltet sind. Mit anderen Worten sind die Flussrichtungen (Normalbetriebsrichtungen) der Transistoren entgegengesetzt gerichtet. Die Transistoren T1, T2 weisen inhärente Dioden DI auf, welche als innerhalb des Transistors liegend angeordnet zu verstehen sind, sofern die Transistoren als Feldeffekttransistoren ausgeführt sind. Entsprechend weist der erste Transistor T1 eine erste inhärente Diode DI1 auf und der zweite Transistor T2 eine zweite inhärente Diode DI2 auf. Auch die inhärenten Dioden DI1 und DI2 sind entgegengesetzt zueinander orientiert. Parallel zum aus den Transistoren T1, T2 gebildeten Schalter ist eine Diode D1 angeordnet, deren Flussrichtung mit der Vorwärtsrichtung des zweiten Transistors T2 übereinstimmt. Durch den zweiten Transistor T2 kann bei gesperrtem erstem Transistor T1 ein Stromfluss aufgrund der inhärenten Diode DI1 unterbunden werden, indem der zweite Transistor T2 ebenfalls sperrt. Dessen inhärente Diode DI2 lässt einen Stromfluss in Richtung des ersten Transistors T1 nicht zu. Somit wird der Strom über die parallele Diode D1 geleitet. Diese kann beispielsweise als sogenannte „schnelle Diode“ ausgeführt sein, welche geringere Schaltverluste als die inhärenten Dioden eines Feldeffekt-Transistors aufweisen. Die dargestellte Anordnung ermöglicht es also, mit Hilfe des Transistors T1 den Strom so lange zu führen, bis eine Kommutierung, also eine Änderung der Stromflussrichtung, ansteht und erst kurz vor der Kommutierung den Strom auf die Diode D1 zu leiten. Dadurch können die Verluste an der Diode D1 auf reine Schaltverluste reduziert werden, da während des statischen Leitens der parallele Schalter, gebildet aus den in Reihe geschalteten Transistoren T1, T2, die Stromführung übernimmt. In 3 sind der erste Transistor T1 und der zweite Transistor T2 über ihre Source-Anschlüsse miteinander verbunden, die parallele Schaltdiode D1 ist so orientiert, dass ihre Kathode mit dem Drain-Anschluss von dem ersten Transistor T1 verbunden ist. Ihre Anode ist mit dem Drain-Anschluss von dem zweiten Transistor T2 verbunden. Dies ist lediglich eine mögliche, exemplarische Anordnung. Ebenso gut könnten die beiden Transistoren über ihre beiden Drain-Anschlüsse zusammengeschaltet sein und die Kathode der Schaltdiode D1 mit dem Source-Anschluss von T2 verbunden sein und ihre Anode mit dem Source-Anschluss von T1 zusammengeschaltet sein. Da der zweite Transistor T2 maximal die Vorwärtsspannung der Diode D1 sperren muss, kann für den zweiten Transistor T2 ein Transistor mit entsprechend geringer Sperrspannung eingesetzt werden.
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4a zeigt einen Einquadrantensteller gemäß dem Stand der Technik. In einem oberen ersten Zweig ist ein Transistor T mit einer zwischen Kollektor und Emitter parallel geschalteten Diode D angeordnet. Die Flussrichtung der Diode D ist entgegen der Vorwärtsbetriebsrichtung des Transistors orientiert. In einem unteren zweiten Zweig ist eine zweite Diode D2 angeordnet, deren Flussrichtung in Richtung des ersten Zweiges orientiert ist. Zwischen dem ersten Zweig und dem zweiten Zweig ist ein Anschluss einer Spule L1 als Energiespeicher verbunden, dessen zweiter Anschluss mit einem Ausgang 6 des Einquadrantenstellers verbunden ist. Parallel zum ersten Zweig und zum zweiten Zweig ist der Eingang 5 des dargestellten Einquadrantenstellers angeordnet.
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4b zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Einquadrantenstellers. Die Diode D2 ist durch eine erfindungsgemäße Schaltzelle ersetzt worden. Mit anderen Worten liegen nun parallel zur Diode D2 zwei in Reihe geschaltete Feldeffekttransistoren T3 und T4, deren Flussrichtungen bzw. Sperrrichtungen entgegengesetzt zueinander orientiert sind, was unter Anderem anhand der entgegen gesetzten Orientierungen der inhärenten Dioden DI3, DI4 zueinander ersichtlich ist. Die erfindungsgemäße Ausführungsform eines Einquadrantenstellers kann die Leitungsverluste bzw. Durchlassverluste innerhalb der Diode D2 verringern, indem der aus den Transistoren T3, T4 gebildete Schalter immer dann leitend geschaltet wird, wenn (gemäß dem Stand der Technik) die Diode D2 den Strom führen würde.
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5a zeigt eine Reihenschaltung aus zwei Schaltzellen gemäß dem Stand der Technik, welche in Reihe zueinander geschaltet sind. Jede der Schaltzellen besteht aus einem Transistor T1 bzw. Transistor T3, zu welchen eine jeweilige Diode DT1 bzw. DT2 antiparallel geschaltet ist. Mit anderen Worten ist die Flussrichtung der jeweiligen parallelen Diode ebenfalls entgegen der Vorwärtsbetriebsrichtung des jeweiligen Transistors orientiert.
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5b zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Kommutierungszelle. Im Gegensatz zu der in 5a dargestellten Schaltungsanordnung besteht die Kommutierungszelle 3 erfindungsgemäß aus zwei in Reihe geschalteten Schaltzellen, wie sie in 3 gezeigt und in Verbindung mit dieser diskutiert worden sind. Dabei sind die Flussrichtungen der jeweiligen Dioden D1 und D2 der Schaltzellen identisch orientiert.
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6a zeigt einen Spannungswandler 4 (siehe 5a) mit Filter gemäß einer bekannten Ausführungsform. Hierbei sind parallel zum Transistor T3 in Reihe geschaltet eine Spule L1 als Energiespeicher und eine Kapazität C. Parallel zur Kapazität C ist der Ausgang 6 der Schaltung angeordnet. Die Reihenschaltung aus dem ersten Transistor T1 und dem zweiten Transistor T3 ist parallel zum Eingang 5 des Spannungswandlers angeordnet.
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6b zeigt einen Spannungswandler 4 mit Filter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei sind parallel zur Diode D2 in Reihe geschaltet eine Spule L1 als Energiespeicher und eine Kapazität C. Parallel zur Kapazität C ist der Ausgang 6 der Schaltung angeordnet. Über dem ersten Schalter (umfassend T1 und T2) und dem zweiten Schalter (umfassend T3 und T4) ist der Eingang 5 des Spannungswandlers angeordnet.
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7 zeigt einen Spannungswandler 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie er in 6b dargestellt ist, wobei jedoch keine Kapazität C als Ausgangsfilter vorgesehen ist. In Verbindung mit den 7a bis 7d wird nachfolgend die Funktionsweise anhand einzelner Schaltzustände, wie sie im Schaubild gemäß 7e dargestellt sind, erläutert.
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7a zeigt einen Schaltzustand A bei positivem Strom durch den Energiespeicher L1. Wie aus 7e, (Spalte A) ersichtlich, sind die Transistoren T1 und T2 leitend geschaltet und Transistor T3 sperrt. Daher ist der Zustand des Transistors T4 nicht relevant. Der Stromfluss erfolgt über die beiden Transistoren T1 und T2 sowie die Spule L1 und den Ausgang der Schaltung 6.
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7b zeigt die Schaltzustände B1 und F bei positivem Strom durch den Energiespeicher L1. Diese Zustände treten lediglich auf, wenn die Steuerlogik die Richtung des Stroms durch den Energiespeicher L1 nicht kennt (z.B. bei Einquadrantenbetrieb, siehe auch 9). Der Transistor T1 leitet noch, während Transistor T2 und Transistor T3 sperren. Entsprechend findet der Stromfluss über Transistor T2 durch dessen inhärente Diode DI2 statt.
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7c zeigt die Schaltzustände B2, C, E1 sowie E2. Die Transistoren T1 und T4 sperren, wodurch die Spule L1 den Strom über die Diode D2 zieht. In Schaltzustand E1 öffnet Transistor T3 zwar, ein Stromfluss ist jedoch durch T4 weiterhin gesperrt.
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Um die Leitungsverluste bzw. Durchlassverluste in der Diode D2 zu vermeiden, wird in 7d sowohl der Transistor T3 als auch der Transistor T4 leitend geschaltet. Dies entspricht Schaltzustand D.
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8a zeigt einen Schaltzustand A bei negativem Drosselstrom durch die Spule L1. Die Transistoren T1 und T2 sind leitend geschaltet, während Transistor T3 sperrt. Der Stromfluss erfolgt über die beiden Transistoren T1 und T2 sowie die Spule L1 und den Ausgang 6 der Schaltung.
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8b zeigt die Schaltungszustände B1, B2, E2 und F, in welchen die Transistoren T2 und T3 sperren und der Stromfluss durch die Diode D1 sowie die Spule L1 und den Ausgang 6 der Schaltung geleitet wird. In den Schaltungszustände B1 und F öffnet zwar Transistor T1, ein Stromfluss durch diesen bleibt jedoch durch Transistor T2 gesperrt.
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8c zeigt die Schaltungszustände C und E1, in welchen Transistor T1 sperrt und Transistor T3 öffnet, so dass der Stromfluss durch den Transistor T3 und die inhärente Diode DI4 des Transistors T4 geleitet wird.
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8d zeigt Schaltzustand D bei negativem Drosselstrom, wobei der Transistor T1 sperrt und der Stromfluss über die Transistoren T3 und T4 sowie die Spule L1 und den Ausgang 6 der Schaltung stattfindet.
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7e zeigt die Schaltsequenz, wie sie für den Fall verwendet werden kann, dass die Regelung der Schaltung einen positiven bzw. einen negativen Strom in der Spule L1 unterscheiden kann (z.B. Einquadrantenbetrieb). Für einen positiven Stromfluss durch die Spule L1 kann die in 7e dargestellte Sequenz, bestehend aus den Schaltzuständen A, B2, C, D, E1 und E2 verwendet werden. Entsprechend kann für negativen Stromfluss durch die Spule L1 die in 8e gezeigte Schaltsequenz, umfassend die Schaltzustände A, B1, B2, D, E2 und F, verwendet werden. Ist eine Erkennung der Stromrichtung durch L1 nicht möglich, kann die in 9 gezeigte vereinigte Schaltsequenz, umfassend die Schritte A, B1, B2, C, D, E1, E2 und F, verwendet werden.
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Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und deren Merkmale vorangegangen anhand konkreter Ausführungsbeispiele erläutert worden sind, bleiben Modifikationen im Bereich des fachmännischen Könnens als vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.