DE1281542B - Selbstschwingender Wandler - Google Patents

Selbstschwingender Wandler

Info

Publication number
DE1281542B
DE1281542B DEN21187A DEN0021187A DE1281542B DE 1281542 B DE1281542 B DE 1281542B DE N21187 A DEN21187 A DE N21187A DE N0021187 A DEN0021187 A DE N0021187A DE 1281542 B DE1281542 B DE 1281542B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit
voltage
rectifier
oscillating
oscillating circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEN21187A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Jacobus Wilting
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE1281542B publication Critical patent/DE1281542B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/516Self-oscillating arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5383Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement
    • H02M7/53846Control circuits
    • H02M7/53854Control circuits using thyristor type converters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L5/00Automatic control of voltage, current, or power
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/24Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency ac, or with separate oscillator frequency
    • H05B41/245Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency ac, or with separate oscillator frequency for a plurality of lamps
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/05Starting and operating circuit for fluorescent lamp
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/07Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
H 02m
H02p
Deutsche KL: 21 d2 -12/03
Nummer: 1281542
Aktenzeichen: P 12 81 542.8-32 (N 21187)
Anmeldetag: 9. Februar 1962
Auslegetag: 31. Oktober 1968
Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstschwingenden Wandler mit mindestens einem steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter, dessen Hauptstromkreiselektroden an die unterschiedlichen Klemmen eines Gleichstromspeisekreises angeschlossen sind, und mit einem ersten Schwingungskreis mit Reihenresonanzcharakteristik, über den eine der Hauptstromkreiselektroden des Gleichrichters mit der einen Klemme des Speisekreises verbunden ist, dessen Reihenresonanzfrequenz die Dauer der den Haupt-Stromkreis des leitenden Gleichrichters durchfließenden Stromimpulse bestimmt und dessen kapazitiver Teil mit einem Belastungskreis gekoppelt ist und bei dem der Gleichrichter periodisch durch einen Impuls leitend gemacht wird, der durch einen Strom erzeugt wird, der durch einen an den Schwingungskreis mit Reihenresonanzcharakteristik geschalteten zweiten Schwingungskreis fließt, dessen Elemente so bemessen sind, daß die Schaltfrequenz im wesentlichen durch sie bedingt ist.
Derartige Wandler, insbesondere mit Gastrioden an Stelle von steuerbaren Halbleiter-Gleichrichtern, sind bekannt. Dabei kann die Dauer des den Hauptstromkreis des jeweils leitenden Gleichrichters durchfließenden, etwa impulsförmigen Stromes durch die Reihenresonanzfrequenz eines Schwingungskreises bedingt werden, der durch im Hauptstromkreis liegende Elemente gebildet wird; dann ist die Impulsdauer maximal gleich einer halben Periode der Reihenresonanzfrequenz, da der Gleichrichter beim Nulldurchgang des Stromes erlischt, da dann auch keine Spannung mehr am Gleichrichter liegt. Eine nennenswerte Spannung in Vorwärtsrichtung wird erst nach einer gewissen Zeit wieder am gelöschten Gleichrichter auftreten, und eine erneute Zündung des Gleichrichters nur durch diese Spannung kann nicht erfolgen, wenn das erwähnte Zeitintervall größer ist als die Wiederherstellungszeit des Gleichrichters, z. B. die Entionisierungszeit einer Gastriode, die erforderlich ist, bis nach Beendigung des Stromflusses der ursprüngliche Zustand geringer Ladungsträgerkonzentration wieder erreicht ist.
Es ist erwünscht, die Schalt- oder Arbeitsfrequenz eines solchen Wandlers konstant oder unabhängig von der Belastung und/oder von der Speisespannung zu halten oder diese Frequenz überwachen und/oder regeln zu können.
Nach einer bekannten Lösung wird von der Wandler-Ausgangsspannung in passender Phasenlage ein Schwingungskreis angestoßen, dessen Spannung im Gegentakt den Steuerelektroden der Gleichrichter zugeführt wird und die abwechselnde Zündung der Gleichrichter bewirkt. Bei bekannten Schaltungen, Selbstschwingender Wandler
Anmelder:
N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven
(Niederlande)
Vertreter:
Dr. H. Scholz, Patentanwalt,
2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Als Erfinder benannt:
Johannes Jacobus Wilting,
Emmasingel, Eindhoven (Niederlande)
Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 13. Februar 1961 (261180) -
bei denen die Zündung des zweiten Gleichrichters und die Löschung des ersten Gleichrichters unmittelbau zusammenhängen, besteht ein enger Zusammenhang zwischen der Wandlerfrequenz und der Breite der Intervalle, die als Wiederherstellungszeit für die Gleichrichter zur Verfügung steht. Dabei sind weiter zu erwartende Streuungen des Löschzeitpunktes und des Zündzeitpunktes zu berücksichtigen, und die Anordnung muß so gewählt werden, daß auch unter ungünstigsten Bedingungen keine schädliche Verkürzung des erwähnten Intervalls eintritt, es muß daher ein verhältnismäßig großes Intervall vorgesehen werden, was sich ungünstig auf die Energieausnutzung des Wandlers auswirken kann.
Es ist eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der die Steuerfrequenz gleich oder etwas größer als die Eigenfrequenz des Wechselrichters ist. Die Eigenfrequenz des Wechselrichters ist hierbei durch die Induktivität einer Drossel, der Primärwicklung des Transformators, sowie des Lastwiderstandes und die Kapazität eines Kondensators bedingt, während die Steuerfrequenz davon unabhängig ist. Wenn die Eigenfrequenz des Wechselrichters gleich oder kleiner als die des Steuerkreises ist, kommt die Löschung der einen Entladungsstrecke durch die Zündung der anderen zustande. Der Löschzeitpunkt ist demnach an den Einschaltzeitpunkt gebunden.
Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art wird eine stabile Schaltfrequenz mit definierten Zünd- und Löschzeitpunkten erhalten, so daß eine maximale Ausnutzung des Wandlers
809 629/940
3 4
möglich ist, wenn gemäß der Erfindung der zweite Fig. 2 Spannungs- und Stromzeit-Diagramme zur Schwingungskreis außer den die Resonanzfrequenz Erläuterung der Wirkungsweise dieses Ausführungsbestimmenden linearen Elementen ein nichtlineares beispiels zeigen.
Element enthält, welches gerade nach einem Null- Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 enthält zwei durchgang des Stromes im zweiten Schwingungskreis 5 steuerbare Gleichrichter oder Thyristoren 1 und 2. oder der Spannung an diesem Kreis von einem Die Hauptstromkreise dieser Thyristoren sind an die Polarisationszustand in den entgegengesetzten Polari- entsprechenden Klemmen einer Speisespannungssationszustand übergeht und den erwähnten Impuls quelle 3 angeschlossen. Ein erster Schwingungskreis liefert, und die Reihenresonanzfrequenz des ersten mit Reihenresonanzcharakteristik, der aus der kapa-Schwingungskreises höher ist als die Resonanz- io zitiv wirkenden Parallelschaltung eines Kondensators 4 frequenz des zweiten Schwingungskreises. und der mit einem Mittenabgriff versehenen Primär-Dann wird die Schaltfrequenz des Wandlers im wicklung 5 eines Transformators 7 in Reihe mit einer wesentlichen durch die Werte der die Resonanz- Induktivität 6 besteht, ist zwischen einer der Hauptfrequenz bestimmenden linearen Schwingkreis- Stromkreiselektroden jedes der.Thyristoren 1 und 2 elemente bedingt und kann somit praktisch unab- 15 und der entsprechenden Klemme der Speisequelle 3 hängig sein von der Belastung des Wandlers und von eingeschaltet.
der zugeführten Speisespannung. Bei größerer Der kapazitive Teil dieses Schwingungskreises, beFrequenz der Eigenschwingung geht die Schwingung stehend aus der Parallelschaltung der Elemente 4 des Arbeitsstromes früher durch Null (und löscht und 5^ jst über eine Sekundärwicklung 8 des Transdamit die Entladungsstrecke), als der Steuerkreis 20 formators 7 mit einem Belastungskreis gekoppelt, durch Null geht. Daher rührt die Unabhängigkeit des Dieser Belastungskreis besteht z. B. aus der Parallel-Löschzeitpunktes vom Einschaltzeitpunkt, im Gegen- schaltung einer Anzahl (vier) fluoreszierender Gassatz zu der bekannten Schaltung. Da nicht die sich entladungsröhren 9, 9', 10 und 10', je in Reihe mit verhältnismäßig langsam sinusförmig ändernde emer Vorschaltimpedanz 11,11' bzw. 12 und 12'. Die Schwingkreisspannung bzw. der entsprechend ver- 25 Impedanzen 11 und 1Γ sind Induktivitäten, während laufende Schwingkreisstrom für das Öffnen der die Impedanzen 12 und 12' Kondensatoren sind. Auf Gleichrichterelemente ausgenutzt wird, sondern ein diese Weise wird erreicht, daß die Belastung des beim Nulldurchgang abgeleiteter wesentlich steilerer selbstschwingenden Wandlers mit den Thyristoren 1 Impuls, wird ein sehr exaktes Aussteuern auch dann und 2 nahezu ohmisch ist.
erreicht, wenn etwa durch Temperatureinflüsse od. dgl. 30 Die Thyristoren 1 und 2 werden periodisch durch
die Steuerschwelle für das Einleiten des Stromflusses impuise leitend gemacht, die mittels des Stromes
schwanken sollte. durch einen unterkritisch gedämpften zweiten
Das nichtlineare Element des zweiten Schwin- Schwingungskreis erzeugt werden, der an den kapa-
gungskreises kann z. B. ein Kondensator mit einem zitiven Teil 4> 5 des ersten Schwingungskreises ange-
Dielektnkum aus einem Material mit spannungs- 35 schlossen ist. Dieser zweite Schwingungskreis besteht
abhängiger Dielektrizitätskonstante sein, die ähnlich J1n wesentlichen aus einer Induktivität 13 und einem
wie die von Bariumtitanat nach Erreichen eines damit parallelliegenden Kondensator 14. Er enthält
»Sättigungswertes« des darin auftretenden elektri- weiter einen Widerstand 15, über den der Parallel-
schen Feldes stark abnimmt. Vorzugsweise ist das resonanzkreis 13, 14 an den Kondensator 4 ange-
nichtlineare Element jedoch ein Steuertransformator 40 schlossen ist, und eine Primärwicklung 16 mit nied-
mit einem sättigbaren Kern aus einem ferromagneti- riger impedanz, die auf einem sättigbaren Kern 17
sehen Material, z. B. mit einem Ferritkern mit recht- aus einem ferromagnetischen Material, z. B. auf
eckiger Hystereseschleife. Wird ein solcher Steuer- emem Ringkern aus einem Ferrit, z. B. Ferroxcube,
transformator verwendet, so wird die Primärwicklung angebracht ist. Diese Wicklung 16 liegt im Kreis des
mit niedriger Impedanz in den zweiten Schwingungs- 45 Kondensators 14 und der Induktivität 13 und bildet
kreis eingeschaltet, während je eine Sekundärwick- em nichtlineares Element des zweiten Schwingungs-
Iung im Steuerkreis des Gleichrichters liegt. kreises. Der nichtlineare Steuertransformator mit dem
Für bestimmte Zwecke kann es vorteilhaft sein, Kern 17 besitzt zwei Sekundärwicklungen 18 und 19,
daß die Schaltfrequenz des Wandlers bei abnehmen- die je mit dem Steuerkreis (zwischen dem Emitter
der Spannung über dem Speise- und/oder Belastungs- 50 und der Steuerelektrode) eines der Thyristoren 1
kreis zunimmt. Diese Frequenz nimmt dann bei zu- und 2 gekoppelt sind. Weiter ist noch eine Reaktanz,
nehmender Belastung zu, so daß mehr Energie züge- z. B. eine zweite Induktivität 20, mit dem zweiten
führt und der Spannungsabnahme entgegengewirkt Schwingungskreis in Reihe geschaltet. Weiter liegt,
wird. Bei einem Wandler nach der Erfindung werden ein zweiter Widerstand 21 in Reihe mit der Induk-
dazu im zweiten Schwingungskreis ein Kondensator 55 tivität 13, um den Umlaufstrom durch die Induk-
und eine Induktivität parallel geschaltet, und diese tivität 13 und den Kondensator 14 auf einen Wert
Parallelschaltung wird in Reihe mit einem Wider- zu beschränken, bei dem diese Elemente noch
stand an den kapazitiven Teil des ersten Schwingungs- linear sind.
kreises angeschlossen. Als Widerstand des zweiten Der Kreis zwischen dem Emitter und der Steuer-Schwingungskreises wird ein nichtlinearer Widerstand 60 elektrode jedes der Thyristoren 1 und 2 enthält einen mit symmetrischer Kennlinie verwendet, dessen Wert Widerstand 24 bzw. 25, der über eine gegenüber dem bei zunehmender Spannung abnimmt, z. B. ein VDR- Strom nach der Steuerelektrode in der Vorwärtsoder ein NTC-Widerstand. richtung geschaltete Diode 22 bzw. 23 an die
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher Sekundärwicklung 18 bzw. 19 angeschlossen ist.
erläutert, in der 65 Diese Dioden schützen die Thyristoren 1 und 2 vor
Fig. 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels Rückwärtsimpulsen, da sie diese sperren,
des selbstschwingenden Thyristor-Wandlers nach der Beim Anschließen des vorstehend geschilderten
Erfindung und . Wandlers an den Speisekreis 3 entsteht ein Strom-
5 6
stoß durch den Schwingungskreis 4, S, 6 z. B. da- erlischt der Thyristor 2, und die Spannung am Thyri-
durch, daß einer der Thyristoren 1 und 2 durch ein stör 1 wird gleich der Speisespannung V3 + J F4, da
kapazitives Netzwerk 26, 27 überbrückt ist. Dieser bei unterbrochenem Strom die Spannung an der
Stromstoß stößt auch Schwingungen im Parallel- Induktivität 6 verschwindet. Im Augenblick t2 wird
resonanzkreis 4, 5 an. Wenn dann einer der Thyristo- 5 der Thyristor 1 leitend, so daß die Spannung an
ren 1 und 2 leitend geworden ist, ist die Zeit, wäh- diesem Thyristor bis zum Augenblick i4, in dem er
rend der er leitend bleibt, durch die Eigenfrequenz Z1 erlischt, nahezu gleich Null ist. Im Augenblick t.t
des ersten Schwingungskreises 4, 5, 6 bedingt, wenn geht die Spannung V1 durch den Nullwert. Zwischen
diese höher als die Schaltfrequenz ist. Der Strom den Augenblicken Z1 und i2 und zwischen den Augen-
durch diesen Kreis erreicht den Nullwert nach einer 10 blicken ti und t& sind beide Thyristoren 1 und 2 nicht
halben Periode der Reihenresonanzfrequenz; dann leitend, und die Spannung an jedem Thyristor ist
wird auch der Strom durch den leitenden Thyristor, gleich der Speisespannung F3 plus die Hälfte der
z. B. den Thyristor 2, Null und dieser Thyristor er- Spannung V1 an dem Kreis 4,5, also gleich hV4 + v$
lischt; die dritte Zeile der Fi g. 2 zeigt diese Strom- bzw. - J F4 + V3 oder umgekehrt. Im Augenblick i5
impulse. Auf der ersten Zeile der Fig. 2 ist die 15 wird schließlich der Thyristor 2 wieder leitend, so daß
Hälfte der am Kondensator 4 wirksamen Spannung die Spannung an dem Thyristor 1 von — | F4 + V3
F4 angegeben, die zwischen dem Mittelabgriff der plötzlich auf den Wert -F4 zunimmt (Kollektor
Wicklung 5 und einem äußeren Anschluß auftritt. Im bleibt in Sperrichtung) und sich dann steiler ändert.
Betrieb ist diese Spannung annähernd sinusförmig im Augenblick te wird diese Spannung Null und
und mehr oder weniger verzerrt durch die Belastung ao nimmt dann mit entgegengesetztem Vorzeichen
und durch die gegenüber jeder halben Periode unhar- wieder ZUj stärker als die Spannung JF4, und der
monische Energiezufuhr an den Schwingungskreis ganze Vorgang wiederholt sich.
4, 5, 6 über einen der Thyristoren 1 und 2. wie dies m F j g. 2 veranschaulicht ist, ist die Lei-
Die Spannung F4 am Kondensator 4 liefert übet tungsperiode t. bis t. bzw. t. bis t- jedes Thyristors
den Widerstand 15 und die Induktivität 20 eine Span- 25 wesentiich kürzer als eine halbe Periode (i, bis t.
nung an die Parallelschaltung der Induktivität 13 und bzw f bis q der Schaltfrequenz. Dadurch wird eine
des Kondensators 14. Dadurch wird ein Strom durch wichtige Bedingung für ein ungestörtes Arbeiten des
den Kondensator 14 und die Primärwicklung 16 des Wandlers erfüllt: die Zeit z. B. ti bis tv welche zwi-
Steuertransformators mit dem Kern 17 erzeugt. schen dem Augenblick, in dem ein Thyristor, z. B.
Dieser Strom I16 ist auf der vierten Zeile der Fig. 2 3o der Thyristor 1, erlischt, und dem Augenblick, in dem
angedeutet und eilt der Spannung am Kondensator 4 eine Vorwärtsspannung wieder an dessen Haupt-
vor· stromelektrodenkreis angelegt wird, verläuft, soll
Praktisch unmittelbar nach jedem Nulldurchgang iänger sem als die sogenannte »Wiederherstellungs-
des Stroms durch den Kondensator 14 und die Wick- zejt« dieses Thyristors.
lung 16 geht der Kern 17 plötzlich von einem magne- 35 Diese Wiederherstellungszeit läßt sich mit der
tischen Polarisationszustand in den entgegengesetzten Entionisierungszeit einer gasgefüllten Röhre, z. B.
Polarisations- oder Sättigungszustand über. eines Thyratrons, vergleichen. Sie ist die Zeit, welche
Infolge dieses Übergangs wird durch eine der die im Thyristor gespeicherten freien Ladungsträger Sekundärwicklungen 18 oder 19 ein Stromimpuls brauchen, um daraus zu verschwinden. Sie wird erzeugt. Der Kreis der anderen Sekundärwicklung 40 durch die Schaltung und durch die Eigenschaften ist durch eine Kopplungsdiode 22 oder 23 gesperrt, (Diffusion und Rekombinationszeitkonstante, Kapaso daß der Stromimpuls nur über die andere Diode zität der Steuerelektrode) des Thyristors selber bedem Widerstand 24 bzw. 25 und dem damit par- dingt. Für einen bekannten Thyristortyp kann sie ausgeschalteten Emitter-Steuerelektroden-Kreis des z. g. nicht oder nur bei Unterbelastung kleiner als Thyristors 1 oder 2 zufließt. Diese Zündimpulse Z22 45 12 μ see gemacht werden. Während dieser Wiederbzw. Z23 sind auf der letzten Zeile der Fig. 2 veran- herstellungszeit könnte das Anlegen einer Vorwärtsschaulicht. Sie bewerkstelligen abwechselnd eine spannung an den Hauptstromelektrodenweg des Zündung oder ein abwechselndes Leitendwerden der Thyristors unerwünschte Rückzündungen dieses Thyristoren 1 und 2. Thyristors hervorrufen
Die Schaltfrequenz des Wandlers wird im wesent- 50
liehen durch die Werte der Elemente 13 bis 16, 20 (At = ---- — — —
und 21 des zweiten Schwingungskreises bedingt. Die y 2 /3 2 Z1
Induktivität der Wicklung 16 ist vernachlässigbar.
Die Schaltfrequenz ist grundsätzlich unabhängig Um eine solche gegenüber einer halben Periode
vom übrigen Teil der Schaltungsanordnung. Die 55 der Schaltfrequenz kürzere Leitungsperiode zu er-
Schaltfrequenz ist somit nahezu unabhängig von der zielen, soll die Reihenresonanzfrequenz des ersten
Gleichspannung, die dem Wandler aus dem Speise- Schwingungskreises 4, 5, 6 höher sein als die im
kreis 3 zugeführt wird, und von der Belastung, die wesentlichen durch den zweiten Schwingungskreis
an die Klemmen der Sekundärwicklung 8 ange- 13 bis 16, 20 bis 21 bedingte Schaltfrequenz,
schlossen ist. 60 Ist eine nahezu konstante Arbeitsfrequenz unter
Auf der zweiten Zeile der F i g. 2 ist die Span- Umständen nicht nötig, so kann der Widerstand 15 nung F1 zwischen dem Kollektor des Thyristors 1 ein Widerstand mit symmetrischer Kennlinie sein, und der +Klemme durch eine volle Linie dargestellt. dessen Wert bei zunehmender Spannung an diesem Im Augenblick t0 ist der Thyristor 2 leitend (s. dritte Widerstand abnimmt, z. B. ein spannungsabhängiger Zeile der F ig. 2), so daß die Spannung am Thyristor 1 65 Widerstand. Dies hat zur Folge, daß die Schaltstärker zunimmt als die Spannung J F4, welche Span- frequenz bei zunehmender Spannung an dem Speisenung durch eine gestrichelte Linie auf der zweiten kreis 3 und/oder bei zunehmender Belastungsspan-Zeile der F i g. 2 dargestellt ist. Im Augenblick I1 nung an der Sekundärwicklung 8 abnimmt. Die EIe-
mente lassen sich derart bemessen, daß innerhalb bestimmter Grenzen des Wertes der Speisespannung F3 eine praktisch konstante, von Änderungen dieser Spannung nahezu unabhängige Energiezufuhr an den Parallelschwingungskreis 4, 5 und an die Belastung erfolgt oder daß diese Energiezufuhr besser an eine veränderliche Belastung angepaßt ist.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Selbstschwingender Wandler mit mindestens einem steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter, dessen Hauptstromkreiselektroden an die unterschiedlichen Klemmen eines Gleichstromspeisekreises angeschlossen sind, und mit einem ersten Schwingungskreis mit Reihenresonanzcharakteristik, über den eine der Hauptstromkreiselektroden des Gleichrichters mit der einen Klemme des Speisekreises verbunden ist, dessen Reihenresonanzfrequenz die Dauer der den Hauptstromkreis des leitenden Gleichrichters durchfließenden Stromimpulse bestimmt, und dessen kapazitiver Teil mit einem Belastungskreis gekoppelt ist und bei dem der Gleichrichter periodisch durch einen Impuls leitend gemacht wird, der durch einen Strom erzeugt wird, der durch einen an den Schwingungskreis mit Reihenresonanzcharakteristik geschalteten zweiten Schwingungskreis fließt, dessen Elemente so bemessen sind, daß die Schaltfrequenz im wesentlichen durch sie bedingt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schwingungskreis außer den die Resonanzfrequenz bestimmenden linearen Elementen (13, 14) ein nichtlineares Element (17) enthält, welches gerade nach einem Nulldurchgang des Stromes im zweiten Schwingungskreis oder der Spannung an diesem Kreis von einem Polarisationszustand in den entgegengesetzten Polarisationszustand übergeht und den erwähnten Impuls liefert, und daß die Reihenresonanzfrequenz des ersten Schwingungskreises (4,5, 6) höher ist als die Resonanzfrequenz des zweiten Schwingungskreises.
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Element ein Steuertransformator mit einem sättigbaren Kern aus einem ferromagnetischen Material ist, dessen Primärwicklung im zweiten Schwingungskreis liegt und an dessen Sekundärwicklung die Steuerelektroden der Gleichrichter (oder des Gleichrichters) angeschlossen sind.
3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Parallelschaltung von Kondensator (14) und Induktivität (13) enthaltende zweite Schwingungskreis über einen ohmschen Widerstand (15) parallel zum Kondensator (4) des ersten Schwingungskreises angeschlossen ist.
4. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschaltkreis des zweiten Schwingungskreises in Reihe mit dessen ohmschen Widerstand (15) eine Induktivität (20) liegt.
5. Wandler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Schwingungskreis ein ohmscher Widerstand (21) von solcher Größe liegt, daß er den Umlauf strom im zweiten Schwingungskreis auf einen Wert beschränkt, bei dem die Elemente des Kreises sich noch linear verhalten. ■
6. Wandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (15) im Anschaltkreis des zweiten Schwingungskreises ein spannungsabhängiger Widerstand mit einem bei zunehmender Spannung abnehmenden Wert ist.
7. Wandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Steuertransformators in Reihe mit dem Kondensator (14) des zweiten Schwingungskreises geschaltet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 581250;
österreichische Patentschriften Nr. 212 438,
216104;
USA.-Patentschrift Nr. 2 883 539;
französische Patentschrift Nr. 591595;
»Gen. Electr. Review«, 1931, S. 288 bis 295;
»Elektronische Rundschau«, 1958, H. 3, S. 84 und H. 11, S. 386 bis 388;
»Valvo-Berichte«, 1957, H. 2, S. 53 und 54.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 629/940 10.68 © Bundesdruckerei Berlin
DEN21187A 1961-02-13 1962-02-09 Selbstschwingender Wandler Pending DE1281542B (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL261180 1961-02-13
NL298336 1963-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1281542B true DE1281542B (de) 1968-10-31

Family

ID=26641757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEN21187A Pending DE1281542B (de) 1961-02-13 1962-02-09 Selbstschwingender Wandler

Country Status (8)

Country Link
US (2) US3241039A (de)
BE (2) BE653431A (de)
CH (2) CH410157A (de)
DE (1) DE1281542B (de)
FR (2) FR1314731A (de)
GB (2) GB978787A (de)
NL (2) NL261180A (de)
OA (1) OA00805A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL298336A (de) * 1961-02-13
US3307098A (en) * 1963-07-12 1967-02-28 Jefferson Electric Co Inverter having a single selfcommutating thyristor
US3460025A (en) * 1966-01-14 1969-08-05 Aeroprojects Inc High frequency,high power source solid state inverter
GB1151112A (en) * 1967-01-24 1969-05-07 Westinghouse Brake & Signal Improvements to Voltage Converter Circuits.
US3766467A (en) * 1972-01-12 1973-10-16 Gen Electric Inverter - oscillator
US3838333A (en) * 1972-05-30 1974-09-24 W Guggi Stabilized inverter
GB8522778D0 (en) * 1985-09-14 1985-10-16 Contrology Ltd Lamp supply circuit
GB2261332B (en) * 1991-11-06 1996-05-08 Horizon Fabrications Ltd Driving circuit for electrical discharge devices
CH703176A1 (de) 2010-05-21 2011-11-30 Ferag Ag Druckweiterverarbeitungsanlage und Verfahren zum Betrieb einer Druckweiterverarbeitungsanlage.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR591595A (fr) * 1923-12-14 1925-07-07 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux systèmes transformateurs de courants
DE581250C (de) * 1931-03-09 1933-07-24 Aeg Anordnung zum Zuenden der einzelnen gesteuerten Entladungsstrecken, vorzugsweise gitter-gesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefaesse, von sich selbst steuernden Wechselrichtern oder Umrichtern in vorbestimmter Reihenfolge waehrend des Anlassvorganges
US2883539A (en) * 1956-06-14 1959-04-21 Avco Mfg Corp Transverter
AT212438B (de) * 1958-07-26 1960-12-12 Philips Nv Transistorspannungsumformer
AT216104B (de) * 1959-07-04 1961-07-10 Philips Nv Transistor -Spannungsumformer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL298336A (de) * 1961-02-13
BE620299A (de) * 1961-07-24

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR591595A (fr) * 1923-12-14 1925-07-07 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux systèmes transformateurs de courants
DE581250C (de) * 1931-03-09 1933-07-24 Aeg Anordnung zum Zuenden der einzelnen gesteuerten Entladungsstrecken, vorzugsweise gitter-gesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefaesse, von sich selbst steuernden Wechselrichtern oder Umrichtern in vorbestimmter Reihenfolge waehrend des Anlassvorganges
US2883539A (en) * 1956-06-14 1959-04-21 Avco Mfg Corp Transverter
AT212438B (de) * 1958-07-26 1960-12-12 Philips Nv Transistorspannungsumformer
AT216104B (de) * 1959-07-04 1961-07-10 Philips Nv Transistor -Spannungsumformer

Also Published As

Publication number Publication date
CH466866A (de) 1968-12-31
GB978787A (en) 1964-12-23
US3334291A (en) 1967-08-01
NL298336A (de)
GB1046754A (en) 1966-10-26
US3241039A (en) 1966-03-15
FR1314731A (fr) 1963-01-11
BE653431A (de) 1965-03-22
CH410157A (de) 1966-03-31
FR86434E (fr) 1966-02-04
OA00805A (fr) 1967-11-15
NL261180A (de)
BE613825A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0113451A1 (de) Wechselrichter mit einem einen Reihenresonanzkreis und eine Entladungslampe enthaltenden Lastkreis
DE1278601B (de) Selbsterregter Transistor-Spannungsumformer
EP0019813B1 (de) Elektronischer Sensor-Ein/Aus-Schalter
DE1291412B (de) Hochfrequenzgenerator
DE1281542B (de) Selbstschwingender Wandler
DE2650002A1 (de) Wechselrichter
DE2902115C2 (de)
DE2649937C3 (de) Schaltungsanordnung in einer Bildwiedergabeanordnung zum Erzeugen eines sägezahnförmigen Ablenkstromes durch eine Zeilenablenkspule
DE1236002B (de) Elektronischer Umschalter mit zwei Thyristoren, die abwechselnd gezuendet werden
DE2527106B2 (de) Induktionsheizgerät
DE1802901A1 (de) Rueckgekoppelter Halbleiter-Gegentaktoszillator
DE2952654A1 (de) Gegentakt-wechselrichter
DE2614299B2 (de) Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Ablenkstromes
AT226830B (de) Selbstschwingender Thyristor-Wandler
DE1242699B (de) Verstaerker mit zwei stark leitenden Halbleiterdioden im Laststromkreis
DE19516861C2 (de) Einstufiger Gleichspannungskonverter nach dem Gegentaktwandlerprinzip
DE1292185C2 (de) Schaltungsanordnung zum schnellen Schalten eines Stroms mit Hilfe eines als Schalter betriebenen Leistungstransistors
DE2556933A1 (de) Ablenkschaltung
DE1076177B (de) Selbstschwingender Rechteckwellengenerator
DE2424884C2 (de) Begrenzerverstärker
DE1413496C (de) Schaltungsanordnung zur Umformung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung beliebiger Kurvenform und veränderbarer Frequenz
DE1274200B (de) Frequenzteiler
EP0001756A1 (de) Schaltungsanordnung zum Herabsetzen der Freiwerdezeit eines Thyristors
DE1488771C3 (de) Lastgeführte Umrichterschaltung
DE1413496A1 (de) Schaltungsanordnung zur Umformung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung beliebiger Kurvenform und veraenderbarer Frequenz