DE1463877A1 - Stromversorgungsschaltung - Google Patents
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Description
F-ΓΓ " Η63877
General Electric Company ^ ReK-Al- 4140
Stromversorgungsschaltung
Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsschaltung, in der
zur Steuerung des Laststromes Pestkörper-Halbleiterschalter
verwendet werden, die mit Hilfe einer Steuerelektrode ein- aber nicht wieder ausgeschaltet werden können und rait einem
Verbraucher in Reihe geschaltet sind, wobei zur Unterbrechung des laststromes Kommutierungsschaltungen dienen, die einen
Komrautierungskondensator und einen Hilfshalbleiterschalter
enthalten, der mit Hilfe einer Steuerelektrode eingeschaltet aber nicht wieder ausgeschaltet werden kann.
Die Festkörper-Halbleiterschalter liegen zwischen einer
Gleichspannung und dem Verbraucher und werden periodisch ein- und ausgeschaltet. Durch Steuerung des Tastverhältnisses,
d.h. der Einschaltdauer zur Ausschaltdauer läßt sich der Mittelwert der dem Verbraucher zugeführten Spannung und damit die ihm
zugeführte Leistung oder durch periodisches Umpolen der Verbraucheranschlüsse an dem Verbraucher mit Hilfe der Halbleiterschalter
eine Wechselspannung vorbestimmter Amplitude erzeugen.
Es ist an sich bekannt, Pestkbrperhalbleiterschalter, wie
gesteuerte Siliziumgleichrichter (weiterhin auch SSG genannt) in Stromversrogungssehaltungen oben beschriebener Art als Ein-
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U63877
Γ" Ο χ :-:
AuD-Leistungsschalter zu verwenden. Der SSG ißt ein pnpndotiertos
Vierachicht-Bauelemont, des mit einer Steuerelektrode
ausgerüstet ist, mit wolcher der Quorstrom des Halbleiters
mit verhältnismäßig geringem Leistungsoufwand eingeschaltet
werden kann. Bei einen handelsüblichen steuerbaren Siliziumgleichrichter
läßt sich jedoch der Querstrom durch den Gleichrichter mit Hilfe der Steuerelektrode nicht wieder unterbrechen,
wenn er einmal flieset. Der Strom fliesst solange, bis er
entv/eder von aussen unterbrochen wird oder sich dfe Anoden-Kathodensponnung
umpolt. Im letzteren Falle handelt es sich im allgemeinen um Kommutierungsschaltungen·
Hoben den steuerbaren Siliziungleichridfcern werden in der
Erfindung auch Pestkörperhalbleiter verwendet, die zwar auch mit Hilfe einer Steuerelektrode ein- und nicht wieder ausgeschaltet
werden können, die aber wie Zweiweggleichrichter wirken. In einem Zweiweggleichrichter kann der Strom in beiden
Sichtungen flieosen. Der erste dieser Halbleiter, der (wie im englischen) "Triac" genannt sein, läßt sich über eine
Steuerelektrode durchschalten, aber ähnlich wie der steuerbare Siliziumgleichrichter nicht wieder über die Steuerelektrode
sperren. Dies muß vielmehr durch eine äußere Kommutierungsschaltung erfolgen. Während die bevorzugte Ausführung eines
steuerbaren Triacs aus 5 Schichten mit ipnpn -Dotierung besteht,
sind auch Vierschicht-Triacs mitzpnp - und pnpn-Dotierung
gebräuchlich, ebenso wie andere Abwandlungen. Aber die oben
erwähnte Triac-Charakteristik ist allen gemeinsam.
Ein anderer geeigneter Halbleiter mit Zweiweg-Gleichrichter-Charakter ist ik, weiterhin "Leistungsdiao11 oder kurz "Diac"
genannt, hat zwei Elek-taodenanaohlüsse und fünf Schichten mit
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npnpn-Dotierung« Im Gegensatz zu einem steuerbaren Silieiumgleichriohter
und einem Triac ist ein Diac jedoch nicht ateuerbar,
d« keine Steuerelektrode vorhanden ist, sondern er muß vielmehr durch einen Spannungeimpuls mit verhältnismäßig steiler
Vorderflanke, der auf die beiden Elektroden gegeben wird, durohgesteuert
werden, Di« steuerbaren Siliciumgleichrichter und die Triae-Beuelessfcnte können aber auch, wenn es gewünscht wird,
durch einen steil ansteigenden Spannungsimpuls durchgesteuert
werden« Kin Diac ist einem steuerbaren Siliciumgleichrichter
und eine© Triac jedoch darin ähnlich, daß er ebenfalls durch
Kommutierungsachaltungen "gelöscht" werden muß« Die Erfindung
schafft neue und verbesserte Stromversorgungsschaltungen, in denen Halbleiter oben beschriebener Art verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kommutierungsschaltung
für Str mversorgun^oschaltunken zu schaffen, in denen
Halbleiterbauelemente verwendet werden, die mit Hilfe einer Steuerelektrode durehgeschaltot, aber nicht wieder gesperrt
werden können. Die Komautierungsschaltung soll es ermöglichen,
bei gegebener Nennleistung die Größe der in der Schaltung
verwendeten Bauelemente au reduzieren, so daß sie sich wirtschaft lioh herstellen läßt, wobei gleichzeitig ein guter
Wirkungsgrad und eine zuverlässige Kommutierung vom Leerlauf
bis sur Vollast unabhängig von der Belastung erzielt werden soll«
GeaÄß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
in der KowitttierttngasQhaltung eine lineare Induktivität
und eine; Satt igwa{js spule parallel geschaltet sind, und der
Komutlerungstkonäensator attischen einen Verbindungspunkt
dieser Parallelschaltung und einen Anschluß des leststromhalblelters
gesesAltet ist» wobei der letstgenannte Anschluß
alt eins« Stro«Kversoru»esmnschlufi verbunden 1st, und der
KosMiutiftrungakonaenaator und die linear« Spule auf eine
Beihenreson«ucuKf?eqi**BS »bgestiaat sind, die niedriger ist
als die gewünschte roeeutierungefröquena, und daß der Komu-
mit der Induktivität i&t gesättigten
909884/001T 0RielNM.
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Sättigungsspule auf eine Reihenresonanzfrequenz abgestimmt ist,
die gleich der gewünschten Kommutierungsfrequenz ist, daß der
Hilfshalbleiterschalter zwischen den verbleibenden ■Verbindungspunkt der Parallelschaltung aus linearer Induktivität und
Sättigungsspule und den Laststromhalbleiter geschaltet ist, daraii
die Ladung des Kommutierungskondensators in einem geschlossenen
Kreis, der die lineare Induktivität enthält, schwingen kann, so daß sich die Polarität der Ladung des Kommutierungskondensators
umkehrt, und daß nach Umladung des Kondensators die Ladung des Kondensators über Bauelemente, wie die Sättigungsspule, auf den Laststromhalbleiter gegeben wird, so daß dieser
gesperrt wird.
Es ist zwar eine Kommutierungsschaltung bekannt, bei der ein Kondensator und eine Sättigungsspule in Reihe geschaltet und
die Reihenschaltung einem steuerbaren Gleichrichter parallelgeschaltet
ist. Ferner ist es bekannt, daß der Sättigungsspule eine Reihenschaltung, bestehend aus einer Diode und der Sekundärwicklung
eines Transduktors, parallelgeschaltet ist. Die Induktivität der gesättigten .Sättigungsspule und der Kondensator
sind dabei bestimmend für die Reihenresonanzfrequenz, die gleich der Kommutierungs- ader Schaltfrequenz des steuerbaren
Gleichrichters ist. In dieser Kommutierungsschaltung, die auch nach dem Erfinder "Morgan-Schaltung" genannt wird,
ist die Sättigungsspule maßgebend für die Dauer des leitenden Zustande des steuerbaren Gleichrichters.
Demgegenüber hat die Erfindung den Vorteil, daß der Laststrom
die längste Zeit einer Kommutierungsperiode Über den Laststrom- Halbleiter und nicht über den Hilfshalbleiterschalter fließt,
der nur zur Umladung des Kommutierungskondensators dient. Da ferner die Umladefrequenz niedriger als die Komrautierungöfrequenz ist, und der Umladevorgang eine größere Periodendauer
als der Kommutierungsvorgang hat, kann der Hilfehalbleiterecha3
ter viel kleiner sein,als es bei der bekannten Kommutierungs-
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schaltung erforderlich ist. Ähnlich kann die Sättigungsspule viel kleiner gehalten werden, als wenn die Kommutierung des
Laststromhalbleiters nur über eine Sättigungsspule und einen Kodensator erfolgte. Demzufolge werden die Bauelementekosten
der Komrautierungsschaltung gemäß der Erfindung beträchtlich
gesenkt. Außer diesen Vorteilen hat die Schaltung einen sehr guten Wirkungsgrad, da die Kommutierungsenergie nicht verbraucht,
sondern lediglich zurückgeführt wird und dann dem Verbraucher zufließt. Aufgrund dieses guten Wirkungsgrades
ist die Schaltung also sehr wirtschaftlich und schlfeßlich auch zuverlässig bei der Kommutierung.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran'sprüchen
gekennzeichnet.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den
Zeichnungen dargestellt sind.
In den Zeichnungen ist:
Pig. 1 das Schaltbild einer neuen und verbesserten Stromversorgungsschaltung
mit Tastverhältnissteuerung, die die neue Kommutierungs se hallt ung gemäß der Erfindung enthält,
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Pig. 2 das Schaltbild der abgeänderten Schaltung von Pig» I,
in der anstelle deo Hilfshalbleiterschaltere und einer
Kopplungsdiode ein Triac verwendet· wird,
Pig. 3 eine Abwandlung der Schaltung nach Pig. 2, in der ein Diac anstelle dos SSG 11 vorwendet wirdk
Pig. 4 eine weitere Abwandlung der Schaltung nach Pig. 2,
in der ein (Driac anstelle des SSG 11 verwendet wird,
Pig. 5 eine Schaltung einer neuen und verbesserten Konverterschaltung,
in der die neue und verbesserte Kommutierungßschaltung
gemäß der Erfindung eingesetzt ist und die über Steuerelektroden gezündete SSG1s verwendet.
Die in Pigur 1 gezeigte Stromvasorgungsschaltung mit Tastverhältnissteuorung
enthält einen steuerbaren Silicium-Gleichrichter 11, der über eine Steuerelektrode durchgestaltet
aber nidt gesperrt werden kann, und eine Last 12,
die in Reihe gesohaltet sind und über Anschlüsse 13 und
an einer Gleichspannungsqiielle liegen. Obwohl die Schaltungen
in Verbindung mit Gleichstromversorgungs<iuellen gezeigt
sind, können sie auch in Yiechseletromschaltungen zur
Anschnittsteuerung verwendet werden. Eine Drosselspule 15
ist zwischen den SSG 11 und die Last und eine Begrenzungsdiode 16 parallel zu der Drosselspule 15 und der Last 12
geschaltet.
Zur Sperrung des SSG 11 dient eine Komnutierungsechnltung, die
eine Parallelschaltung einer linearen Induktivität 17 und
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einer Sätticuncsspulo 18 enthält. Bio Sättigunsoapule 18
ist so eusgelegt, daß ihre S&ttigungoinduktivität kleiner
ist als die Induktivität der linearen Induktivität 17. Am
günstigen let ea für die meistnn Anwendunssfälle, in Helhe
mit der linearen Induktivität 17 eine Entkopplungsdiode
und parallel zu dieser Reihenschaltung die Sattigungsspule
18 zu schalten· Zwischen den Terblndungapunkt dieser Parallelschaltung und die Klemme 13 1st ein· Koffinutlerungskondensator
19 geschaltet, so daß er auch elektrisch mtt der Anode des
SSGr 11 verbunden ist. Der Kommutierungskonäonsator 19 und
die lineare Induktivität 17 sind auf eine£ Reihenreoonanzfrequenz abgootinnt, die wesentlich unter der gewünschten
Kommutierungsfrequenz liegt. Dagegen ist der Konmutierungskondensator 19 mit der Induktivität der gesättigten Sättigungsspule 18 auf v ehe Eeihenresonanzfrequenz abgestimmt, die
gleich der gewünschten Kommutierungafrequenz lot, und demzufolge wesentlich höher als die Eesonanzfrequenz der
linearen Induktivität 17 und des Kormutieanngakondensators
19 liegt. Ein steuerbarer Ellfshalbleiter 21 ist zwischen
den verbleibenden Verbindungspunkt der Parallelschaltung aus linearer Induktivität 17 und Sättigungsspule 18 und den
oben erwähnten Aneohluas 13 geschaltet, der auch mit der Anode des SSG 11 verbunden ist. Der Hilf8-SSG 21 dient
der Umladung des Kommutierungskondensators 19 über einen
geschlossenen Kreis, der die lineare Induktivität 17 enthält· Mit Hilfe -dieser Verbindung wird die Polarität
der Ladung des Kondensators 19 umgekehrt·
Sie Kathode einer Kopplungsdiode 22 1st mit der Kathode
des SSO Xl verbunden, und die Anode der Diode liegt an dem Verbindungspunkt der linearen Induktivität 17 mit
dem Hilfe-SSO 21, über diese Verbindung gelangt die
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Ladung entgegengesetzter Polarität des Koinmutierungskondensators
19 über die Sätti£nngs3pule 18, wenn eic
gesättigt ist, cuf den SSG 11, oo daß er gesperrt wird.
Steuersignale geeigneter Polarität und Phasenlage werden
von einer geeigneten Stcuercignolschaltung (nieh£ gezeigt)
auf die Steuerelektrode^ der SSG 11 und 21 gegeben, um
letztere in entsprechender Zeitfolge durchsuoteuern.
Zur !Beschreibung der V.'irkungsweiso cei zunächst angenommen,
daß der den Lactntron führende SSG 11 anfangs nicht loitend
oder geopecrt int. lonn lädt ßich der Koaautiorungakondensat
or 19 über die Last 12, die Droooelspule 151 die Diode
22 und die Sättigungspule 18 auf nahezu die volle
Gleichstromvorsrogungcapnrjiung, die an den Kiemen 13 und
entsteht, auf. Diese Ladung ict positiv an der Elecuae 13
und negativ an dein Ycrbindungepunlct der linearen Induktivität
17 und der Sättigun^acpule 18. Während der Aufladung doQ
Kondensators 19 wird die Sattigung3spule 18 in negative
Sättigung getrieben, und das an der Spule anstehende Potential ist an den liide, wo in der Zeichnung ein Punkt
angedeutet iot, pcoitiv. Ytenn dor SSG 11 dunhgesteuert
ist, epenrt die Diode 22, und der Kocnutierungskondonaator
19 "bleibt geladen. Der Stron durch den leitenden SSG 11 fliesat über die Droo2elspule 15 und die L3ot 12 zurück
zur Stronquelle. Der steuerbare Siliciumgleichrichter 11 ist mit Unterbrechungen leitend, entsprechend den
Steuersignalen, die auf die ateuerbaren Siliciumgleichrichter 11 und 21 gegeben werden. Durch das periodische Ein- und
Ausschalten des. SSG 11 wird eine Serie von lückenden Impulsen
erzeugt, die von der Drosselspule 15 geglättet werden, eo daß
der gewünschte Ausgangsstrom an die Last 12 abgegeben wird·
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Zur Erzielung verschiedener Gleichetroranittolvrurte des
durch dio Last 12 flieasenden Stromes können entv/cder
die Dauer oder die Prequena odor sowohl die Prequenz
aIo auch die Dauer dor Impulse vorändert werden.
V/ie schon gesagt, "bevor der GGG 11 duriihgeatouert wird,
lädt sich der Konsrutierungskondenoator 19 über die Reihenschaltung
aus der Last 12, der Drosselspule 15» der Koppoldiode 22 und
der Sättignngsspule 18 auf nahoau das volle Potential der
Gleichstromveraorgungs3pannung E auf. Bei dieaem Lndevorgang
wird die Sattigungsspule 18 in die positive Sättigung
getrieben, so doß das εη ihr anstehende Potential an dem
punktierten Ende positiv wird. Nach dem Leitendv/erden dee
SSG 11 steigt des Potential des Punktes 25 nahesu auf das Potential dor positiven Klerine 13 an, so daß die Diode 22 sperrt
und der Konmutierungokondensator 19 dadurch geladen bleibt·
Kurz bevor der SSG 11 gesperrt wird, wird der Hilfs-SSG
21 durchgesteuert und der Kommutieruncskondensator 19
lödt sich sinusförmig um 180° über die Sperrdiode 2o, die in
Reihe geschaltete Induktivität 17 und den leitenden Hilfs-SSG 21 um, so daß eich die Polarität der Ladung des
Kondensators 19 umkehrt. Dadurch wird die Ladung deo
KomrautierunßGkondonoators auf der punktierten Seite positiv
gegenüber dem Potential der Kieme 13· In diesem Betriebszustand
der SchaÄmg ist die Diode 2o gesperrt, wodurch
sie die Entladung des Koiamutierungskondensators 19 über die
lineare Induktivität 17 verhindert. Außerdem verhindert die gesperrte Diode Kreisschwingungen zwischen der linearen
Induktivität 17 und der Sättigungsepule 18«
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Gloichsoiti^ nit der Umladung dos Koiaiaitiorunjskondenaatoro
1CJ tollt aich dor durch dan Hilfs-SSG Π fließende
ütroia und ein Teil dieses Stromes treibt dio Sittigunjsopulc
16 aus der positiven Sättigung. V/.J-hrond dos Beginns
der üntUiagnetiaierung der Süttigungsspule 10, während aie
also von der poaitivcn in die negative Sättigung getrieben
wird, ist der U&ladevorgang dea Kori^utierungskondonsators
19 noch nicht beendet und sowohl dor SSG 11 als auch der
SCG 21 sind noch leitend, liach gev/iuaer Zeit hat sich der
Kondensator 19 jedoch durch den Stro& aber den Pfad niedrigerer
Impedanz, die Spule 17, umgeladen. Durch diesen
Uniadavorgang wird die SattigungsepUIo 10 wieder zurück in
die positive Sättigung jotrieben. Demzufolge bleibt die
Slittigungsijpulö 1S solange Zeit ungesättigt, wie erforderlich
war, sie in die negative Sättigung zu treiben. Dann wird sie wieder in die positive Sättigung getrieben. Dadurch,
daß die t'-lttigungsspule 18 wieder in die positive
Sättigung getrieben wird, wird die nach dea UnladeVorgang
an den Xo&nutierun^skondensator 19 anstehende Spannung über
die gesättigte Spule 10, deren Impedanz jetzt nahezu null iat, und die Koppeldiode 22 geleitet, so daß das Potential
des Punktes 25 nahezu auf daa Doppolte des positiven Potentials der Stronzufohrun/jsklei^ne gehoben wird. Dies hat zur
Folge, daß sich die Spannung sowohl an dem SSG 11 als auch an dem SSG 21 unkehrt, wodurch beide gesperrt v/erden. Dieser
Zustand bleibt solange erhalten, bis der Konmutierungskondensator
19 sich aber die gesättigte Spule 18, die Drosselspule
15 und die last 12 entladen hat· Dieser Kreis wurde auf eine solche Eeitkonstante ausgelegt, daß den SSG 11 und
21 genagend ZeI-G bleibt, wieder ihren Sperrzustand einzunehmen.
Wenn dies der Pail ist, hat dio Schaltung wieder ihren
Ausgangszustand erreicht, und eine neue Arbeitsperiode kann
beginnen.
Die längste Zeit einer Koiamutierungsperiode fließt der Laststrom
Über den SSG 11 und nicht Über den Hilfs-SSG 21, der
nur zur Umladung des Kommutierungskondensators 19 dient.
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3X-. die Uisludofre..uenz viel niedriger ala die Kounutierungsfrc^uens
ist, und da dor Unlndevorgang eine größere Puriodcnd-iuer
els dor Koi^uutierunga Vorgang hat, kann dor Hilfs-S3G
21 viel kleiner cein als es für einfach abgectinate
LC-Konmutierungosycteiüe erforderlich wdro. Ahnlich kann
diu Suttigungsspulo 18 viel kleiner gehalten werden, ala
wenn die Koainutierung dea Laatstroatoreo SSG 11 nur über
eine Süttigungeopule und einen Kondensator erfolgte. Derazufolge
werden die Bauelecentekosten der Koaniutierungsschaltung
gesüß der Erfindung beträchtlich gesenkt. Außer
diouon Vortoilen h-:t die ~chaltun£ einen sehr guten V/irkung3gradf
da die Konüautierun^sencrcie nicht verbraucht,
oondorn lediglich zurückgeführt wird und dann der Last
aufließt. Aufgrund dieses sehr guten V/irkungogrades ist
die Schaltung also sehr wirtcchafxlich und schließlich
auch zuverlässig bei Koimutierung.
Zu deia Laatatron-SSG 11 ist vorsugsv/eise eine Riickfuhr-
oder Begrensungsdiode 26 entgegengeaetst gepolt parallelgeschaltüt.
Wenn da3 Potential des Punktes 25 positiv
gegenüber den der Klosice 13 su wurden sucht, wird die
RUckführdiodo 26 leit nd und begrcnat das Potential des
Punktos 25 auf das Potential der Klecae 13. Oonsufolge
fließt über die Ruckführdiode 26 Stroa in die Batterie
ßurück und deshalb wird sie mitunter auch al3 "Purap-back"-Diode
bezeichnet. Da die Biickführdiode 26 das Potential doa Punktes 25 auf das Potential der Kleaae 13 begrenzt,
ist die Sperrspannung der SSG 11 und 21 auf den Spannungsabfall der RiickfUhrdiode 26 in Durchlaßrichtung begrenzt·
Dieser Spannungsabfall ist in allgemeinen nicht größer als 1 \Q.t, reicht aber aus, uu die steuerbaren
Siliciumgleichrichter zu sperren. Besonders fir niedrige
Lastströne schaltet man vorzugsweise zwischen den Stromversorgungaanochluß
14 und den Verbindungspunkt des Koraau-
tierungskondenaatore 19 mit der Sättigungespule 1Θ und
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dor Lntkop^lunrsdiode 20 eine Ladespule 27 und eine
Ladediüdo 26 in lieihe. Durch diese Anordnung unterstützt
der Gt^on der ladespule L 7 daa Y/iederaufladen dos KoiuQutieruncGkondenöators
19 aa Ende eines ;jeden Koiaciutierungsvorg.~n^s.
Wührend des KomiuutierungsVorgangs speichert die
Li.despulc t.l (deren Induktivität im übrigen sehr viel
größer als die abgestimmte Indulctivität 17 ist) Energie,
während die an ihr anstehende Spannung an den durch einen Punkt gekennzeichneten Znae positiv ist· Dies ist nach
der ersten Ifcladung des Komcutierungskondensator3 19 der
Fall, wenn die punktierte üeite des Kondensators 19 positiv
ist. An Ende der KoLunutierun^azeit ist die Ladediode
L-O gesperrt, und diu Spule 27 gibt ihre Energie an den
Kormutieruri^okondonoator ab, üo daß dessen Spannung größer
als die VerBor^un^sopannung Eg wird. Wenn die Spannung des Kondenaatorc
größer ist alo die Buttoriespannung, wobei die
punktierte Seite des Koioautierungakondensators negativ
iot, bleibt die Diode 27 gesperrt und die Ladung des Koaautiorung3kondensators
erhalten. Die Spule 27 ist so ausgelegt, daß sie 3oviel Energie abgibt, wie während einer
KonEiutierung3periode in der Komuutierungsöchaltung verlorengeht.
Me Eiüglicherweise durch Größe, Gewicht und V/irtschaftlichkeit
einer zulässigen Ladespule 27 und -diode 28 entstehenden
Kosten sind verhältnismäßig klein im Vergleich zu den Vorteilen, die dadurch entstehen, daß der Botriob
der Schaltung im Bereich vom Leerlauf bis zu 10 £ der
Kennlaat verbessert wird.
Zur Steuerung der Bauelemente 11 und 21 können die verschiedensten
Standardschaltungen verwendet worden. Verschiedene
Beispiele dazu sind dem Handbuch der GEC "Silicon Controlled
Rectifier Kanual" 1961, unter dem 2itel "Inverter and
Shopper Circuits" zu entnehmen.
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Fi{jur 2 zeigt cine Abwandlung dor in Figur 1 gezeigten
St roiaversorgungss ehalt ung mit Sastvorhältnisotcuerung,
in welcher der Hilfs-SGG 21 und die Kopplungsdiode 22
von Tigur 1 durch einen -einzigen !Eris.c 51 f der sich
über eine Steuerelektrode durch3teuern aber nicht wieder sperren läßt und Zwoiwegeharakterictik hat, ersetzt ist.
Zur Duransteuerung des Sriaes 51 dient, wenn das Potential
des Punktes 25 positiv gegenüber der durch einen Punkt gekennzeichneten Suite des KoniGUtierungskondenöators
19 ist, eine Steucrolektrodensiindschaltung. Diese
Steuerülektroden-Zündschaltung enthält einen Begrcnzungswiderstand
47 und die Sekundärwicklung einoa Steuerimpulstransformator
46, die zwischen die Steuerelektrode des Triacü 51 und den Punkt 25 in Seihe geschaltet sind. Eine
andere wteuerelektrodcnzündschiiltung enthält eine Kopplungsdiode 49 und einen Begrenzungsv/iderstand 50, die
zwischen die Steuerelektrode dee Triacs 51 und den verbleibenden
Verbindungspunkt der Parallelschaltung aus linearer Induktivität und Sät±igungG3pule, gegenüber dem,
an den der Konautiorungskonäensator 19 angeschlossen ist,
in Reihe geschaltet Bind. Dabei cniß die Anode der Diode
49 an den Widerstand 50 und die Kathode der Diode 49 sn
die Steuerelektrode des Triacs 51 angeschlossen Bein.
Das Betriebsverhalten der Schaltung nach Pigur 2 ist iia
wesentlichen das gleiche wie das der Schaltung nach Figur 1. Solang der den Laststroia führende SSG 11 gesperrt ist,
wird der Kommutierungekondensator 19 durch die Spule 27
in der oben beschriebenen V/oise auf eine Spannung, aufgeladen,
die größer als die Gleiehstroaversorgungospannung
ist. Danach verhindert der Triac 51t der in diesem Zeitpunkt
gesperrt ist, wenn der den Lastatrom führende SSG
durchgesteuert 1st, daß sich der Kondensator 19 über die Last 12 entlädt. Kurs bevor der den Laststrom führende
SSG 11 gesperrt werden soll, wird in einem vorher be-
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οΐiaaton Zeitpunkt von deis-ijteuorirnpulstransforiaator 4-3
ein Signal abjegebon, das dan Triac 51 durchstouert. In
di^su:^ Augenblick lädt eich, dor Xoi^utierunjokondenaator
19 über dio lineare Spule 17» dio Zntkopplungsdiodc 20,
(Lon Triac 51 und don SSG 11 un. Uaeh. der Ualadung des Xocamutiorungskondensatora
sperrt die- Entkopplungodiode 20, und die
Sätti£un^3spule 13,wie obon, wird wieder in dio positive
Sättigunj getric-ben. Solange die Sittiguiijsspulo 10 ungesättigt
ist, bleibt das Potenzial des Koianiutiarunjskondensators
19 erhalten. Gleichzeitig wird der xriac 51
da aicn die opar-nun^· an ülü uukohrt. ITachdea dio
Is 13 erneut in die positive Sätticun^ ^"t^io^on iat, nacht
das positive Potential des untoron Anschlusses des Kosrsuticrunjsl:o:idonsator3
19 die Diode 49 leitend und steuert danit den Triac 51 in ont£ei;enjc:3Ctztor Richtung durch,
da sich dio Polarität des Potentials av/ischen den Punkt
und dea unteren Anschluß dos Konautierun^slcondeniiators
umgekehrt hat. Da der Triac 51 jetzt in ent£G£cnr;o3et3ter
P.ichtunij lc-itot, entladt sich der Ko"a:.iutieruni;3kondensa~
tor 1Q über die Sätti£unß33pule 13, den Triac 51 und die
Piückführdiode 26, wobei an den den Laststrora führenden
SSG 11 eine Sperrspannung erzeugt wird, die ihn sperrt.
Anhand dieser Beschreibung ist zu ersehen, da3 der Triac 51 -dann die Punktion dee Hilfs-SSG 21 in der Schaltung
nach Fisur 1 Ubemirmt, wenn sich der Koomutierungskondenoator
unlädt. In den Augenblick, wo die Sättigungsspule wieder positiv gesättigt ist, entlädt sich der Koanutierungskondensator
19 nach der Umladung wieder über den Triac 51 in entgegengesetzter Hichtung, die durch einen gestrichelten
Pfeil angedeutet ist, so daß der Triac 51 dann die Punktion
der Kopplungsdiode 22 liborninint. Daraus folgt, daß der einzelne Triac 51 zwei Bauelemente, wie don Hilfs-SSG 21
und die Kopplungsdiode 22 der Schaltung nach Figur 1 ersetzt.
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?ir;ur 3 i'ci^t eino woitere Ausführung einer Stronvercorgungaschaltung
^it Taytverhältniaateuerung gemäß der Erfindung,
Hier ir.t das den Laatstroa führende Bauelement
ein Festkb'rporhnlbleiter 81, der keine Steuerelektrode
bßoitst, abor wie ein Zweiweggleichrichter wirkt. Er 3ei
wie im englischen "Leiatun^cdiac" oder kurz "Diac" genannt.
Der Leistunrsdiac i3t in allgemeinen ein pnpn-dotierter
Festkörper-Halbleiter für llennströae bis zu 50 und 100 A
in beiden Richtungen, je nach der Polarität der angelegten
Spannung. Der Löistun£3diac wird durch Impulse mit
cehr cteilen Planken von Sperrzu3tand in den leitenden
Zustand gesteuert. Diese Impulse werden auf seino beiden
Elektroden gegeben. 23 eei bemerkt, daß der hier verwendete
Lnictungsdiec sich völlig von einem Signaldiac unterscheidet,
der als DreiDchichthalbleiter für Schwachströae
in Kultiwattbereich auDgelegt iat und primär in Verbindung
nit SteuoElektrodenachaltungen verwendet wird. Eine
ausführlichere Beochreibung deo Lei3tur.gsdiacs 81 ist
dem AuSatc "Tv.'o Terniinal A3fynetrical Silicon ITegative
Resiotance Switches" von R. Y.\ Aldrich und N. Holonyak Jr.
in der Zeitschrift "Applied Physics" Vol. 30, Ko.11, llov.
1963, S. I8I9 - 1024, cu entnehmen. Der Leistun££diac 81
ist zwischen die Strosversorgungsancchlüsse 13 und 14 mit
der DCjf;£>l8pule 15 und der Last in Reihe geschaltet. Zua
Sperren des Diacs 81 sind £b.a Konr:utierungsschaltungen parallelgeschaltet,
die den Koruautierungskondensator 19 und die
Bauelenente 17, 18, 20, 27, 28 und den Block 51 a enthalten,
der wiederum die Bauelenente 47, 48, 49t 50 und 51
von Figur 2 enthält. Da diese Kommutierungsschaltung mit
der anhand der Pigur 2 beschriebenen Konmutierungsschaltung
in Aufbau und Wirkungsweise identisch ist, wird sie hier nicht mehr im einzelnen beschrieben.
Zur Durchsteuerung des leiatungsdiacs 81, wenn die Klemme
positiv gegenüber dem Punkt 25 ist, ist eine Laststromzündaehaltung vorgesehen, die einen Iapulskondensator 82 ent-
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Ji'ilt, der parallel ζυ. einen foaten Widerstand 83 und einem
Gohv/ollv/o^trjch-Viter 64 ό'° schal tot lot. Die3er Γ-chwellwsrtach-.Vlter
kann ein far kleinere Leistungen ausgelegter Sign'-.Idiic
oftenbacchriebener Art ooin, wie er von dor GEC,
TJ^A, erhältlich iüt# Dar Sohwollwortschaltor 04 ist doni
Laistun^di^c 31 in vielen Eigenschaften ähnlich; er
"bricht jedoch lawinenartig zusammen und wird völlig leitend,
wenn eino ausreichend hoho Spannung angelegt wird. LvVbai ist die Flankensteilheit der Zündixnpulae nicht wichtig.
Der Schwellwertschalter 34- ist mit dom featon Widerstand
03, einen Widerstand 85 und einer Diode 86 in Reihe
TA^iGchen den Punkt 25 und den Anschluß 13 geschaltet. Sin
Koppelkondonoator 87 liogt parallel au den Schwellwortschalter
3Ί-, den Widerstand 85 und der Diode 86, und ein
npn-Trani3intor 33 liest in Reihe nit einen Widerstand 89
par all'.1 zn dem I-inulskonionsator 32. In dieser Anordnung
wird durch den S?r?.noi3tor 88 die Höhe der Spannung
gesteuert, auf dio sich der Inpulakondenaator 82 auflädt.
V.'onn der Transistor 88 voll durchgosteuert i3t, IMt sich der
Mondenoator 02 niemals soweit auf, daß der Schwollwertschalter
BA- durchschalten Durch Vorajadorung der Leitfähigkeit
dos Transistors 83 kann die Spannung, auf dio sich der Kondensator
82 auflädt, so gesteuert werden, da3 dadurch der Punkt gesteuert wird, "bsi den der Schwellwertschalter 84
voll durchgeotouert wird, wodurch schließlich das Tastverhältnis
der Tastverhältnisstronsteuerschaltung "bo-Btirrat
wird. Durch das Durchschalten dos Schwollwert schalters
84 werden die Potentiale der Kondensatoren 82 und zwischen die Klemme 13 und den Punkt 25 in Reihe geschaltet,
so daß der Punkt 25 schlagartig negativ gegenüber dem Anschluß 13 wird. Dies hit einen steil ansteigenden Spannungsinpuls
an den Leistungsdiac 81 zur Polge. Der Leistungsdiac
81 wird daraufhin leitend und führt der Last 12 Strom zu·
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liübuii doii Lüiidciioatorüii ό2, Ü7 und den ii
tor «3v und ihren suijolLüri&cri 2auolouv,ttto;i uritliJ.lt die
ZLliiciüelicituiiö' fär don Loiatuncjsdiao 01 eino EUckfohr£Lindachal-
iait doi1 der Diac Bl in oriü^oycntioaetztor Eichtun&
liaOütüUüi't v/irti. Dies lot dor PaII, wenn sich, die Polarider
Potentiale der Punkte 25 und 13 so uakohrt, dai3 dar
Punkt 25 positiver als der Anacnluß 13 v/ird, ao daß dar
Diac 01 als Eackführdiodö wirkt, v/ie dio ELickfülirdiode 26
in dor Schultuni naoh Pi^ur 1. Dio Eücizf aiii^Lindaclialtung
einon Uapulsliondonsator G2', oinun Sciiv/ollwert-
34·', einen Widoratand 33', einen ICond ensat or 07f,
Uidorütand 05' und oino Biodo Öo·. Alle dioao 3au-,ilüUvjntü
aind ähnlich anjQoi'dnet und haben cLhnlicuö Punktiout;η
wie dia ait ähnlichen Beau^oaeichün verschonen
3u.uöiouoiito der Laatstroiaiiündcclialvun^. Die HacliiOairaünd-
£; unterechoidot eich jedoch von dor Lastutroia- ·
uni; dadurch, daß sie einon pnp-xranaistor 91
enthält, der parallül au den ilondenaator 32' oöschaltet
Int, und deaaen B^sIaelektrode rait dea Abgriff ainec
V/idsratandüSpannunijSteilors verbunden iat. Dieser Viideratandsöpannungstoilöi*
enthält awai V/iderständo 92 und 93,
dio in Seihe an dem Zo;iinutierun£jskonden3ätor 19 lio^en.
Durch diese Anordnung bleibt dor Sranaiator 91 aolan^o
^oaperrt, wio das Potential der durch oinon Punlcc gekennzoiehnofcen
Seite doa Kouautierun^ökondünsatora Vy negativ
iat, so daß dio Elickfahrzundachaltun^ den Loiatungadiac
81 in umgekehrter oder Sückstroi^richtun^ durchstouert,
v/cnn die Polaritäten der Potentiale der Punkte 25 und 13 umgekehrt aind. So v/ird. a, 3. der Punkt 25 positiver al3
dor Anochluß 13 boi induktiver Laat 12. Unter diesen Bedin^-unüctfi
v/ird die Diode 86 · leitend und lädt don Impulakondcnautor
32· soweit auf, bis der Schwellwertschalter 84 durchaündet. Dadurch wird ein steil ansteigender Spannungsimpuls
oben beschriebener Art auf den Leistungdiac 81 gegeben,
dor diesen in Rückötromrichtung durchsteuort. Der
Leistungs'Mao 81 bleibt solange leitend, bia das Potential
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£-3 .Punri^ .·ο u.*i';-r das Potenti.il (?.·-»3 Punktes 13 ^ecuai'rr.
lit, ■./or^v.-hin dor Iei3-tunw3diac S1 infolge der Gp;ianur-ri-jr.liohr
j.n c-3i:i-::i Ans chives 2η selbsttätig sperrt. !"3
cci ,jedoeli tcr.^rkt, d'i5, während der Icistun33di.?c 31 in
L-ictstrcririchtiur; leitet, und d0C. v/ehrend dec Kotnmutierungsteitctschnittc,
wenn 02ε Potential dc-ε Kormiutierungslrondene^tors
13 sicli un.lcchrt, so da5 die punktierte Seite des
Xc^iutiorLtr.r.^lccr.doiisators pocitiv v/ird, der ΤΓαηεΙεΐΟΓ 91
voll durchrjccteiiort ist, so da3 er den Zonc.cncator 82 · schaltet,
xmö. verhindert, daß die El'.ckatronz"£dschrltuߣ den
lii-c GI v;cLhronä des Kor.r.utierimgsatQchnittGc durchcteuert.
liuvz "bevor der !iac 81 ££-cperrt werden cell, wird zur
I;u.rchcitcucrur;£ der. iriacn 51 in der jlonnutif.runksechaltun^
ein Inoulc :~ber den ir£.nsfornrtor 43 auf die Steuerelektrode
dec tricicc 51 ^e^oben. Dcnacli tritt die den
Konr:uticruiajel:ondencator 10, die Diode 20, die lineare
Induktivität 17, die 2i.ltti£un-;3Dpule 18 und den Triac 51
enthaltende IIcnr:utierunc3schaltunr; in der anhand von
Ti^ur 2 "becchrialDenen Vioice zur Sperrung deo Dir es 81 in
C?Lti£]ceit, In dor. 2eitvur>t, wo oich der
lcondencator 19 \/:ihrend des So2n
^claden iiat, cc daß das Potential der punlrtiort tötsn Seite pocitiv cocon:lbor den Anschluß 13 ist, wird der 2r;moistor 91 voll durchgehteuert, co daß er den Kondensator 32' shuntet, wodurch verhindert wird, daß die HUckotrouaUndschaltun^ dien Diac 81 während des Komnutierun^oabschnittss durch3teuert. Danach nacht die Selbstinduktionsapannun^ dor Drossalopule 15 und gegebenenfalls einer induktiven Last 12 die Bo^renaunasdiode 16 leitend. Unter d ecen Bedingungen sucht dao Potential des Punktes 25 positiver zu v/erden als das positive Potential dos Anachluoao3 13. Dieses positive Potential wird über die Diode 86' geleitet und steuert den Schwollwertschalter 84' durch. Dadurch werden im Endeffekt die Kondensatoren 87*
^claden iiat, cc daß das Potential der punlrtiort tötsn Seite pocitiv cocon:lbor den Anschluß 13 ist, wird der 2r;moistor 91 voll durchgehteuert, co daß er den Kondensator 32' shuntet, wodurch verhindert wird, daß die HUckotrouaUndschaltun^ dien Diac 81 während des Komnutierun^oabschnittss durch3teuert. Danach nacht die Selbstinduktionsapannun^ dor Drossalopule 15 und gegebenenfalls einer induktiven Last 12 die Bo^renaunasdiode 16 leitend. Unter d ecen Bedingungen sucht dao Potential des Punktes 25 positiver zu v/erden als das positive Potential dos Anachluoao3 13. Dieses positive Potential wird über die Diode 86' geleitet und steuert den Schwollwertschalter 84' durch. Dadurch werden im Endeffekt die Kondensatoren 87*
909884/0017
BAD ORIGINAL
u.id -2» in SiiL- pirillol su ion Tioc 31f sit ua^okohrt;r
lei;·ritJLt dor Pun·:te 25 unü 13 cescfc-iltet. In äiesea
Av^w^lick ict -1st ici2iutioru2i23icr-den33.tor 19 gerade
vivdcr auf^cl-den, co da2 di-3 d ..rch einer. Punkt ^etennccichnats
Ecit3 dsa üor-dojLcators nejativ und öor Tran-Littcr
QI vclli^ ^ec^crrt wird, Isdurch wird wiederum
ein Sparjiur.j£ixpuls auf den Leistun^cdiac 81 £,e£eten,
ccr ilir* in EUcixtrcruriciituj:^ durchstcuart. V'Vhrcnd der
Lc iLtun^cdiüc 2"! in dieser Eichtujtc leitend ict, wird
Lbc-r ilin vcn der Last 12 \xz.d der ProDselEpule 15 Ctrc-i»»
in die £p£.nnun£,c.quelle r,urücl:£eschickt. Da anschließend
CLc EroDCclcpule 15 und die induktive Last 12 cntir.r.£noticicrt
ve rc cn, ointt dr.r. Potential des Punkten Γ? wie-Cer
unter acc deo Αηεου.ιιε«ου 15, und der Diac 81 kehrt
N/icccr ir. Gcinen Spcrrcuctar.fi aiiruck. D.-ait befindet sich
Ciü ccLr-ltun^; vieder in ihixn Aufcsn^ezuotand, und dor
2O SykluD kann viGderholt vorder..
cci^i; die CriacauciUhrunj der in Pi^^r 2
teu iiclialtunt;. In. ΤΙ^κζ 4 oind dar Lastütrou des CSG 11
die PwücIifLLhrdicdc IG vcn riö"ur 2 durch einer. PcstiwccGleiclr^icLtcrtrir.c
52 ersetz, der cur
i; dco Lcotstrono ditiit und "."bcr eine Steuerelektrode
durdiijcochaltct, c.l»or nicht wieder coeperrt v/erden
kann. Der Sriac 52 lie^t nit ouiner Dteuerelelrtrode über
einen Bo^renzun^swidorotar.d 53 und einen Inpulstranofor-
^ifitor 51 an oia.er Steuorsi^iuxl^uellG. Au3crden ict die
Steuorulei^roda des 2rio.es 52 nit der Anode einer Diode
verbunden, dsren Sivthode über einen Be^reiisun^sviderst-ind
56 en do^: positiven Anschluß 13 lie^t. Haben dio3on Vorbindun^ön
sind Clasipins-Bcuoleusntß vorgesehen, mit denen
das S*ouorsi^nal de3 2riaca 52 während dar Kormutieruno
des Triac3 52 bojrenzt wird. Deshalb ist die Steuerelektrode
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x'ri<..c;ii je auch laifc der IiuituerfciiOkuX^odtf eiuoa
i>7 vex'buuaen. Die &oli<-;kwor<siektrodö dea
'j'[ iat uirokt wie dem negativ en odör ilatiiodea
xriac3 5ii verbunden und die Basiuelok- ,
troae iac aber exiien Boüreuaurigawidürutand 5ö uiö dem Verüinduii^üpunKL
{yj dus ü-oiaiiutiöruriöskondeiibatora Yj uua
der oatti^un^üßpulü 13 verbunden. Um, Wönn äür Eriac 5^
tjuupüri't v/ira, dio i'iaruccnatöiliieit der upurrapannun^
2U bc^reneüii, ^dmiun ein Bagrenauugev/idarB tand 61 und
ICondcnüatox1 6^, wie ea geatriciiolt darüοt>tollt ist,
d«ii poüitivön jaiscialau 15 und den Pankü 2p in
^33ciiaXuüi; wordon, ja naon Wunsch, oder wenn dar
OiL böäoudüx'3 empfindlich I1Ur aueilä Ziindiiiipuls-
Jüizt ööi dngonoiumsn,daiB der 2riac !32 ^e-
^perrt lät und duü jicn der iCoauiai;iärungskondänuatur 19
v/Jiirend död vox^an^u^an^enen Koüuuuierungsabaonnil;töö
aber die Üpulo 27 auf nahezu, diö volle Gleichstromvoröor-.
iiungöupaniiunü aufgeladen hat. Dar Sriac 51 aoi ^eaperrb,
jo daw der iioxaiiiaaioran^ukondonaator 19 aufgeladen bleibt
und die Diode 63 aei ebonfalia ^eupux^rt. './onn der I>aeta«rou6iac
lj2 von eine^ dber den IjipuluiranaxOr^abor 54
auf seine o&euoreieJTurode geladenen oteuex^i^ipuia dar eil-
^oBCeuert wird, fließe dar joaueotrou in gleicher »/eiae,
wie oa unhand der 3oG-ochalcun^en oeachrioben wurde, durch
den !iriao 5*i, die Droeaeltipule \ 5 und die I»aat 12. Andonlieiiend
- kux\s bevor der Srlac 52 gesperre werden
aoll - wird der 2riae 51 von aineu über den Impulstranafüraaiox·
4cJ auf seine oteuerelekxrode gelangenden Impuls
duroh^eateuerJc. Laraufhin lädt sieh der Koumutierun^aicondenaator
19 dber dia lineare Induktivität 13, den Eriao
51 und den Triac 52 uu. L~ureh dieae Umladung wird der
üriac 5i aul dio gluiwhe Vieise ^eup^rrt, wie ea unhand
der Pigur 2 beschrieben wurde. Bei der Uuladunj des Kon- autierungskondonsators
19 wird die durch einen Punkt ge-
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H63877
kennzeichnete Seite des Kondensators 19 positiv gegenüber dem Anschluß 13» und es könnte sein, daß dadurch ein
Steuersignal zur Durchsteuerung des Triacs 52 während des Kommutierungsabschnittes auf die Steuerelektrode des
Triacs 52 gelangt. Dasselbe positive Potential wird jedoch auch über den BegrenZungswiderstand 58 auf die Basis
des npn-Transistors 57 gegeben, so daß dieser Transintor
voll durchgesteuert wird und dadurch die Steuerelektrode des Triacs 52 auf das Potential der negativen oder Kathodenelektrode
des Triacs begrenzt, so daß die Steuerelektrode nahezu das gleiche Potential wie der Punkt 25 hat.
Dementsprechend macht auch der Transistor 57 den aus der Diode 55 und dem Widerstand 56 bestehenden Stromzweig
während der Kommutierung unwirksam/ Auf die Steuerelektrode des Triacs 52. Wenn anschließend die Sättigungsspule 18 wieder positiv gesättigt ist, wird der Triac 51
durch die Diode 49 und den Widerstand 50 in Rückstromrichtung durchgesteuert. Wenn der Triac 51 in Rückstromrichtung
durchgesteuert ist, springt das Potential des Punktes 55 sofort nahezu auf das Doppelte der Veraorgnngsspannung,
so daß der den Laststrom führende Triac 52 entgegengesetzt vorgespannt und dadurch gesperrt wird. Der Potentialsprung
des Punktes 25 macht die Diode 55 leitend und liefert einen Steuerimpuls an die Steuerelektrode des
Triacs 52, so daß dieser nach Art der Rückführdiode 26 einen Rückstrom in die entgegengesetzte Richtung schickt.
Diese beiden Vorgänge finden gleichzeitig statt. D. h., der Laststrom durch den Triao 52 wird durch die entgegengesetzt
gerichtete Spannung am Triac von dem Kommutierungskondensator unterbrochen, und der Rückstrom wird gezündet.
Der Rückstrom durch den Triac 52 fließt solange in Richtung der gestrichelt gezeichneten Pfeile, bis das Potential
des Punktes 25 gleich dem oder niedriger als das Potential der Klemme 13 wird, woraufhin der Strom durch
den Triac 52 insgesamt unterbrochen wird und das Bauelement wieder in seinen Sperrzustand zurückkehrt.
90 98847 0 017 - " BADORlGiNAL
tUii^s ö6^« uür irfinduiiö. Did JCouvox^üreüiUil-fcung nuoli
i'iijur Ü üiitiiaiü viox* sliöuorbaro oiiiuiUiOtjlöiaUx'icliter
ι ι ', Ii", i i' $ ' 'r ÜX3 Laatutrojiifc.ox*©, die dazu dieuon,
uic AnaciilUoüe alxmr xaai; ill ubwuchaulnd an dio An-
Ίj> und 14 der UtiruiuVoraor^un^ssiUollo au
wordori boiupiulswuiuu diw büidca G3G 11 und 11
diu? CiI1Ju ate nox· ΐ, ao düß la üridoilö^t dar AnaoIiluiJ 112 aii;
den .AüiächluiS 13 und düx· iuijciila^ 11p ^c <^^^ Aascixluiä H
iju. ü; iiacii v/oräon die oÜG ii und Π viedor
? 3
urru imd die 3i!G 'i I laid 11
dor jtrou tibor diouo utroiaüox'd Xlioßt, iat dio
1 ii .jit dor ICIoauo 1j5 und dia KIqalxu 112 dor xja,at
111 iuifc der Αί1θι^ηο 14 Vdx^bundoii, eo dai dw*r Suron jötat
in der önt^Ocien^oao'caton Üiciitoii^ durch, die Laac 'i Jl
Illü'ai, Danaoll rferdyn die a.ia lastafcrouitoro dienenden
üüü 11"" und 11 v/iwdor geaparrt, die ßciialüuni; b3findöt
axcii wiodüx· in iiiruia anfän^lioliun ^jjorrauatujid, und ein
nouar ArbüiSaaylciua k.mn bo^innen, Dio Beaöiix'oibunti laße
ori:oiinon, dai3 dio aoitliciia Iloihüxifol«ü dor Sündunj der als
1 *ϊ "! A '
1 ! A
* !»aatüCroucoro di onondon JiJG 11 » Π**, Π, 11 dio Jtroai-
i'ichcuii^ durcii dio Lu.üi; 111 boü'ü^ut, ao d--i3 ia iS
oin i/GüiiuolJix'o-i durcii dio Lau« 11» waiirond
ii fxioi3on i^ann.
üio SoGr i 1 bij 1 i üliid je nli einc;r oi^onon Kojaiiut;io-
^ veroolion, dio üii dor 121 Pi^iu» 1 ^ö^
nouon und vex'böaaörtün iCOi^auuiürun^ascnuitunrj idonuiacii
Luv, und claäex1 niolirnocii einmal in öinaeinan boscnx^iöba
wird. j?ar den j^all, daß dio Laai; 111 induktiv iut, aordia
HackxiUardiudon 25 bia 26"' far oint)
do3 Konvox'töX'a. Uu oino ontdprachandu Auf-
oder "ifaiadun<i dox* iCoa^iUvioruiijuiroiidoiiaat or on Γ3 und I'j4'
au isov/UlirloiatQn, lcana eä au3ex'dü^i wünochoiiawört aoin, eino
Ladospulö 271 und -diodü 281 und eine Ladoopulo 27 und
ρ
-diodü 23. vorauoehon, v;is sa gestrichelt angedeutet iat, um Koinmutierunssfehler zu vertaeiden, die unter Umständen
-diodü 23. vorauoehon, v;is sa gestrichelt angedeutet iat, um Koinmutierunssfehler zu vertaeiden, die unter Umständen
909884/0017 BAD ORIGINAL
durch ungenügend ο Ladung dor Koamutierungskondensatoren
12
19 und 19 bei niedrigen Lastströmen auftreten könnten· Ähnlicho Ladeatrorakreise können für .die Koxnmutierungokondensatoren 19 und 19 vorgesehen werden.
19 und 19 bei niedrigen Lastströmen auftreten könnten· Ähnlicho Ladeatrorakreise können für .die Koxnmutierungokondensatoren 19 und 19 vorgesehen werden.
DIo als Laststroutore dienenden steuerbaren Siliciumgleichrichter 111 -^11* und die zugehörigen Dioden 261
- 26^ in der Konverterschaltung naoh Pigur 5 könnon je
nach Wunach auch durch Diaca oder Triacs ersetzt werden.
909884/0017 BADORiGlNAL
Claims (1)
- H63877Choral -loctrlo Coap-sny lie*/*!- 4140PatentatioprUche-or^uu£;sichaltune, in. der aur Steuerung des. L-atatro-iüa rc^tköriicr-HalblciterüChalter verwandet werden» die ait Hilfe oiacr Stcuarolelctrodo ein-aber nicht wieder auegeechaltet werden können und alt einen ¥ erb rauche r Iu £eihe geschaltet sind» wobei zur Unterbrechung do3 Liotstroiaea KosüauticrungsechaXtungon dienen» die einen ICooautierun<rakonden&ator und einen Hilfehalblöiterschalter enthalten» der alt Hilfe einer Steuer -eloktrodo eingedchaltet aber nicht wieder.auogeacnal Ot werden kann, dadurch gekennzeichnet« daU in der Kocauticruncsachaltung eine lineare Induktiv!tat(17) und eine &ü.ttigung3spulo (18) parallel goochßltet sind» und der Koa&utlerungokondeneator (19) zwiochon einen Vcrbindungs^unkt dte3or Parallel9Chaltung und einon AnaohluO döo L otötroulialbleituro (11) eeeohaltet lot, wobei dor letstgenannte Anaohlufl alt einen Stroavereorßungeaneohluö {13) verbunden iut» und der Koaautierungökondentiator (19) und die lineare upulo (17) auf eino Holhonreaonansfvoquoiui abgootioat oind» die niedriger ist als die gewünschte Kozaautierun£efre£uenz» und daß der Konoutierungokondenoator (19) alt der Induktivität der geettttigton öattigungeopule (18) auf eine ikilhenrcoonatizfrequent abgeetinat lot, dl· gleich der £OwUnachten Kooautiorungofreiiuens ist» dad der Hllf·- halbleitercchalter (21) Ewisohen den vorbleibonden V*rblndun^spunkt der Prrallelechaltung auo linearer %a4tHcvltltät(l'i und Sättlgungsspule (16) und dtn Laetstrcuuialblelter (U)909884/0017 BADORIGiNALH63877ist» daait dio L-dims des KoaautiorungaStondon·-· ü (IS) in eines» göacalousenoa Kreis, dor did linoarc Induktivität (17) enthält, schwingen kaan, go daß oicU die Polarität der Ladung dos Konnuti«rungakondcnaatorai 19) umkehrt, und da-J nach Umladung dos Kondensators (10) dio Ladung deo Kondensators (19) Über Bauelaaonte, wio dio üilvtlgungaspulo (Iu)9 auf don Lnototronhalbleiter (11) wird, oo άα'Ζ dioaor gesperrt wird.2. uchültung nach Anopruch I9 dadurch gokennse lehnet, daß eine I>nt2copplung3dlode (20) alt dor linearen Induktivität (17) in lioihe und diase Keihenqohaltuns &>? ^ätti^ungaapule (16) parallolgeachaltot ist.3· ocaaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch golconnsG ichuot 9 da3 ο Ine Kopxjlun^3diodc av/iüchen. den mulctst genannten Vurbindun^opunkt der P rallolachaltung aua line ar or Induktivität (17) und Üiittigunsoopulti (13) und doa anderen Anachlu3 (25) des L statroatoroa(ll) geschitltet iat·4· uohaltung nach Anoprüohen 1 - 3t dadurch gekennzeichnet « daß eine entgegen der Laststroarichtung ßopolto Büciführdiode (26) dem L etatromtor(ll) parallel goschaltot lot·5· iüohal tuns nach AnoprUohön 1-4» dadurch gekennzeichnet , daß ewitioheu den vorbindungopunkt dee Kooautierungekondeneator» öit dor Suttlgungsepule und don andoren Stroovereorgunffeanoohlua (14) oino L-doopul· (27) Uftd «ino Lidoäiöd· (28) in Reihe go« eohaltet lot* ■ '90988A/0017G. ScfrnLtuns auch irßondeiaeu dor AnaprSiaho 1,2, 4 und 5, d ίΐ ά u r c h golconnsoichnot, daß dor Kilfshalbleltorachaltor ein. atcuerbarcr sweiweßgleiohi'ichtander Oirico (51) iot und zwischen den verbleibonden i'unkt dör Parallelschaltung aus linearer Induktivität (17) und üäfct iigunjoopulo (18) und den Anschluß (25) deo Laototroutoroa geschaltet ist, der alt den L-atstronkrois verbunden ist.7· üchaltuns; nach Ansprüchen 1 - 6, dadurch geUonnseichnct, daii cir.e Zündschaltung (82-87) iür das L cjtatroator oir.en Irapulokondensator (62) und einen weiteren oteuorbnron ?e3tIccrpor-H lbleiterachnlter enthält, nit doa der lapulsicondenoator sur Üpcrruns do3 L atotroatorea den L ßtstroator parallolseschaltet wird.n2 nach Anoprüchen 4 - 7t dadurch gekennzeichnet, da3 das L stijtroator und die i.ücJifahrdiode in einen oinsigon 2wwiv/u.ij;i?li;ichi'icUtcr-2)iac (Cl) voreiut Qinü, und daii oir.0 ZUadeci^iltuns (ö2»-87*t 91-95) vorßooehon ist, dlo den Üiao ont^o^oncooetst zur L-ßtatroarichtung durchstouort,0· üchaltuns nach iaisprueh 6, dadurch gekennzeichnet, daO eine La3tijtroia--2Undaohaltuns (62-07) und eine Kuclratrou-ZUndschaltung (D2»-O7·, 91-93) dea Leistungodiao parallel^öochultet cind, Vioboi jede Sündsohaltung einen Inpul3kondenoator (82,82·) , eine Untkopplungadiode (80,86·)» dlo nit dea Inpul&kondensator in Iteihö geochaltot iat, ura den Kondenoator 2U laden und uoine L dung aufrechtzuerhalten, und einen durohateuerbaren äohv/ellv/drt-H lbleiteraohaltor (64,84') enthält, dor botriobaaaOig lait den Loletungadiao und dea Inpulekondensator in Keine geeohaltet ist, ao da3 der Iiapulekondoneator au! den Loiatungadiao geeohaltet wird, wenn lotaterer durohgeateuort werden ooii.909884/0017BAD ORIGINAL10. Lchaltuns ivich Auuprüchon 4 -7» dadurch golonnse lehne tf da3 dati L-iatatroutor und di« l.üCiCi'Ulirdlodö In einoß einzigem durchuteu-rbarcn sweiv/cgglelefcrlchtGnden PöOtlcörper-Si-iac (52) sucaaaengeraat alud und das eic eine ütcuoi*achaltung (53*53) cuthiilt, die den 'xriae In beiden 2'dLcUtunsen dureheteuem kaiuif in Kiiokotroariohtung, wenn eine Spannung enteprechonder Polarität on dea Triac anließt.11· Schaltung nach einoa oder swnreron der voratohouden ilneprttehe» bei der vier etcuerb&re ätromtore« dia nit Hilf β einer Steuerelektrode ein- aber nicht wieder auageaoholtet werden kunnen, eine BrUekeneehaltung bilden» In deren Srttokenewelg die Laet liegt* d a d u r oh g β k enneeiohnet, da3 jedes dioeorL etetrootore cotbnnt fur sieh alt einer KonnutIorunga-eohaltung oben angegebener Art und alt einer atouorechal-tune Tereehoniot, die die Strömt ore (U1, 26·-II4, 26*) so eteuern, daO dl« Sohaltung (Piß* 5) entweder tX»Weohselrleht er oder ale OloiehrioUter arbeitet·-909804/.0017 οιΛ4ΜαιBAD ORIQiNAU
Applications Claiming Priority (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US33469063 | 1963-12-27 | ||
US334690A US3360712A (en) | 1963-12-27 | 1963-12-27 | Time ratio control and inverter power circuits |
US347731A US3353085A (en) | 1963-12-27 | 1964-02-27 | Time ratio control and inverter power circuits |
US354888A US3376492A (en) | 1963-12-27 | 1964-03-26 | Solid state power circuits employing new autoimpulse commutation |
US36379264A | 1964-04-30 | 1964-04-30 | |
US373674A US3353032A (en) | 1964-06-09 | 1964-06-09 | Flyback power amplifier circuit |
US386859A US3418558A (en) | 1963-12-27 | 1964-08-03 | Single and bidirectional power flow solid state electric power circuits and commutation circuit therefor |
DEG0042373 | 1964-12-24 | ||
US73167768A | 1968-05-16 | 1968-05-16 | |
US80674868A | 1968-12-26 | 1968-12-26 | |
US87851769A | 1969-04-01 | 1969-04-01 | |
US81247369A | 1969-04-01 | 1969-04-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1463877A1 true DE1463877A1 (de) | 1970-01-22 |
DE1463877B2 DE1463877B2 (de) | 1975-12-18 |
DE1463877C3 DE1463877C3 (de) | 1976-07-15 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2257754A1 (de) * | 1971-11-25 | 1973-05-30 | Acec | Elektronische anordnung zur steuerung eines gleichstroms |
Cited By (1)
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DE2257754A1 (de) * | 1971-11-25 | 1973-05-30 | Acec | Elektronische anordnung zur steuerung eines gleichstroms |
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GB1070420A (en) | 1967-06-01 |
SE332539B (de) | 1971-02-08 |
US3376492A (en) | 1968-04-02 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |