DE1488163A1

DE1488163A1 - Wechselrichter

Info

Publication number: DE1488163A1
Application number: DE19641488163
Authority: DE
Inventors: Merritt Stanley Yates
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1963-07-10
Filing date: 1964-07-08
Publication date: 1969-04-10
Also published as: GB1045369A; US3317815A; FR1403260A; JPS4321929B1

Description

I 00

Dr.-Ing. Wilhelm ReicM . :

Frc£ni:fv.n/Mdbi-1 -■-—

P H 88 163. 1 3O.August 1968

General Electric Company ReK-Al- 3959

Wechselrichter

Die Erfindung "betrifft einen Wechselrichter mit zwei parallel an einer Gleichspannung liegenden Stromzweigen, die jeweils einen Transistor, eine Wicklung eines Transformators und eine Wicklungshälfte eines Ausgangstransformators mit Mittelanzapfung in Reihe enthalten, und "bei dem je eine weitere Wicklung des Transformators parallel zu einer Hälfte eines Wechselspannungserzeugers mit Mittelanzapfung in den Basis-Emitterkreis beider Transistoren geschaltet ist.

In vielen Fällen werden- Wechselrichter mit einer unipolaren oder Gleichspannung betrieben, deren Betrag in einem großen

Bereich veränderlich ist. So müssen "beispielsweise Wechselrichter, die in Plugzeugen verwendet werden, mit Gleichspannungen arbeiten, die sich von 20 bis über 30 Volt ändern können. Außerdem müssen Wechselrichter auch in der Lage sein, einen ausreichend großen Überstrom zu führen, um die Abtrennung von Netzteilen oder Verbrauchern, in denen Fehler aufgetreten sind, mit Hilfe von Sicherungen zu ermöglichen. Die Überströme, die solche Wechselrichter abgeben; können sollten, können bis zu 200 $> des Nennwertes betragen.

Bisher war es üblich,' bei Wechselrichtern, in denen Transistoren als Leistungsschalter verwendet werden, die Transistoren über Widerstände mit einer Rechteckspannung anzusteuern. Bei Verwendung einer solchen Ansteuerung ergeben sich jedo-ch Verluste, die 10 fo bis 12 ^δ der gesaraten Ausgangsleistung betragen können. Zusätzlich treten noch weitere unvermeidbare Verluste auf, wie

Ν·!» UnferiOQen (Art. 7 § t Abt 2 Nr. 1 Sate J d« JUAiw·»* K ♦ * 1ΜΛ

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beispielsweise Leitungsverluste, Verluste in Transformatoren sowie Verluste in der Rechteckspannungsquelle, die die Steuerspannung für die Leistungstransistoren abgibt. Wenn also auch für ruhende Wechselrichter ein Wirkungsgrad von 75 °/° ein guter Wert ist und auch angestrebt wiid, so hat sich doch herausgestellt, daß dieser Wirkungsgrad in Wirklichkeit nur auf Kosten anderer günstiger Eigenschaften des Wechselrichters erzielt werden kann. Wenn man, wie gesagt, die Leistungstransistoren mit einer Rechteckspannung ansteuert, dann werden den Transistoren während der gesamten Zsit, in der sie durchgesteuert sind, Basisströme zugeführt, die ausreichen, den " maximalen Kollektorstrom hervorzurufen, obwohl für die Ausgangsspannung des Wechselrichters, die sinusförmig ist, diese maximale Ansteuerung nur für einsn kurzen Augenblick notwendig ist. Dem Transistor wird daher während der gesamten Zeit, während der er offen ist, zuviel Strom zugeführt. Dieser Stromüberschuß wird noch größer, wenn es Steuerspannung für die Transistoren anwächst. Wenn man die Basen der Transistoren außerdem noch über Widerstände ansteuert, muß die Rechtecksteuerspannung ait einer Amplitude angelegt werden, die wesentlich größer als die Amplitude der Steuerspannung an der Basis ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wechsel- ) richter mit Leistungstransistoren als Schaltelemente zu schaffen, bei dem der Steuerstrom für die Transistoren desjenigen Steuerstrom nicht übsrsteigt, der tatsächlich erforderlich ist, und außerdem soll der Wechselrichter gleichzeitig in der Lage sein, Verbraucher mit Strom zu versorgen, die sowohl eine kapazitive als auch eine induktive Blindkomponente enthalten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe, ausgehend von einem Wechselrichter der eingangs bezeichneten Art, dadurch gelöst,

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BAD ORIG>NAL

daß je ein steuerbarer Gleichrichter zwischen die Basis eines jeden Transistors und die Hittelanzapfung des Wechselspannungserzeugers geschaltet ist und von dem Wechselspannungserzeuger so gesteuert wird, daß die beiden Gleichrichter von dem Wechselspannungserzeuger abwechselnd geöffnet sind und den durch Rückkopplung in den beiden erstgenannten Wicklungen in jedem Zweig hervorgerufenen Basissteuerstrom für den Transistor in einem Zweig übernehmen, wenn der Transistor im anderen Zweig zu leiten beginnt.

D.h., jeder Transistor enthält in seinem Steuerkreis und in seinem Ausgangskreis die Wicklungen eines Stromtransformatoren Der Wechselspannungsgenerator erzeugt Rechteckspannungen, die die Transistoren zu Beginn ansteuern. Die Wicklungen des Stroiütransformators sind so gepolt, da3 in dem Augenblick, in dem der Transistor auigrund der Rechtecks teuerspannung zu leiten beginnt, der leitende Transistor über eine Rückkopplung weiterhin aufgesteuert wird, solange, bis der Transistor vollständig durchgesteuert ist. Das Windungsvehältnis zwischen den Wicklungen des S\;romtransformators ist so gewählt, daß es gleich dem gewünschten Stromübertragungsverhältnis während des höchsten Spitzenstromes ist.

Die Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet -'- ■

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden anhand der Zeichnungen von. Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

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Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Wechselrichters, nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. . .

Figur 2A, 2B, 2C und 2D zeigen den zeitlichen Verlauf-

einiger Ströme und Spannungen, die in ,dem Sehaltr. kreis nach Figur 1 im Leerlauf entstehen. ;,

Figur 3 zeigt den zeitlichen Verlauf einiger Ströme.

und Spannungen, die in dem Schaltkreis nach Figur 1 " entstehen, wenn der Verbraucher einen nacheilenden

Phasenwinkel hervorruft. ... ^v

Figur 4 zeigt den zeitlichen Verlauf einiger Ströme '

und Spannungen, die in der Schaltung nach Figur '■.■>■■ 1 entstehen, wenn der Verbraucher einen voreilenden Phasenwinkel hervorruft. ".·■;. ν■.·.·■... .'. . ·. .·

Figur 5 und 6 sind schetnatische Schaltbilder eines - >■■·.; V/echselrichters, der ähnlich wie der Wechselrichter nach Figur 1 aufgebaut ist. , :■··.,-.,·" ;-:i :..>.: r-~:.. ■■■..

Figur 7 ist ein schematisch.es Schaltbild eines Brücken-.. .:. " Wechselrichters, der nach der Erfindung aufgebaut: ist.

Nun soll auf Figur 1 bezug genommen werden. Ein positiver Eingangsanschluß 10 ist mit der Mittelanzapfung 15 der : . primären Wicklung 14 eines Ausgangstransformators 12 verbunden. An den Anschluß 10 soll eine Gleichspannungsquelle -angeschlossen werden (nicht gezeigt), deren Ausgangsspannung ■ in Wechselstrom umgesetzt v/^rden soll. Ein Verbraucher 18.ist über die Sekundärwicklung 16 des Transformators ,1-2 gelegt.

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BAD QRIG>NAL

Die Leistungsschalter in dem Schaltkreis nach I·'· jur 1

weisen die Transistoren 20 und 40 auf. Der Transistor 20 ist in Emitterschaltung betrieben, so daß sein Emitter 22 direkt an Masse gelegt ist. Sein Kollektor 24 ist mit dem Anschluß 13 einer Primärwicklung 14 durch eine Wicklung eines Stromtransformators 28 verbunden. Die Basis 26 des Transistors 20 liegt über eine Wicklung 30 des Stromtransformators 28 an Masse. Die Basis 26 ist weiterhin mit dem Anschluß 43 der Sekundärwicklung 41 eines Ausgangstransformators 38 verbunden, der zu einer Steuerquelle 36 gehört. Diese Verbindung verläuft über einen Serienzweig, der über den Widerstand 56 und einen dazu parallel gelegten Kondensator 57, weiter über die Kathoden-Anodenstrecke einer Diode 58 und einen Widerstand 60 verläuft. Die Kathoden-Anodenstrecke einer Diode 34 ist zwischen den Anschluß 13 der Primärwicklung 14 und Masse geschaltet. Die Diode 34 ist eine sogenannte Rückführungsdiode, die das Rückführen von elektrischer Energie zur Gleichspannungsquelle möglich macht, wenn der Verbraucher 18 ein induktiver Verbraucher ist.

Auf gleiche Weise liegt der Emitter 42 des Transistors 40 direkt an Masse. Sein Kollektor 44 ist über eine Wicklung 52 eines Stromtransformators 28 mit dem Anschluß 17 der Primärwicklung 14 verbunden. Die Basis 46 des Transistors 40 ist dagegen über eine Wicklung 50 des Stromtransformators 28 an Masse gelegt. Die Basis 46 ist außerdem mit einem Anschluß 45 der Sekundärwicklung 41 verbunden, und zwar über einen Serienstromzweig, der einen Widerstand 62 und einen dazu parallel gelegten Kondensator 63 enthält (die ganze Parallelkombination ist mit der Bezugsziffer 61 bezeichnet), und weiterhin über die Kathoden-Anodenstrecke einer Biode 64 und einem Widerstand 66. Zwischen die 3asis 26 beziehungsweise die Basis 46 und Masse sind die Anoden-

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• Kathoden-Strecken gesteuerter Siliziumgleichrichter 68 bzw. " 70 gelegt. Die Steuerelektrode der gesteuerten Siliciumgleichrichter 68 und 70 liegen über zwei Kondensatoren 72 und 74 an Masse. Der Verbindungspunkt 71 zwischen der Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichriehters 68 und dem Kondensator 72 ist mit dem Anschluß 45 der Sekundärwicklung 41 verbunden, und zwar über die Kathoden-Anoden-Strecke der Diode 76 und einem Widerstand 78. Der Verbindungspunkt 75 zwischen der Diode 76 und dem Widerstand 78 ist über einen Widerstand 80 an Masse gelegt. Der Verbindungspunkt 73 zwischen der Steuerelektrode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 70 und den Kondensator 74 ist über die Kathoden-Anoden-Strecke k einer Diode 82 und einen Widerstand ö4 an den Anschluß 43 der Sekundärwicklung 41 gelegt. Der Verbindungspunkt 83 zwischen der Diode 82 und dem Widerstand 84 liegt über einen Widerstand 86 an Masse. Die Steuerquelle 36, die mit Verzug eine Rechteckspannung abgibt, kann ein magnetisch gekoppelter Multivibrator sein. Die Steuercuelle 36 gibt über den Transformator 38 an die Transistoren 20 und 40 den Steuer- bzw. Treiberstroin ab.

Während des Betriebs der Schaltung nach Figur 1 arbeiten die Diodenpaare 58, 64 und 76 und 82 als Halbweggleichrichter, und richten die Steuereingangssignale für die Transistoren und 40 sowie die Schaltsignale für die gesteuerten Silicium-" gleichrichter 68 und 70 gleich. Die Kondensatoren 57 und 63 stellen sicher, daß die Steilheit der Vorderflanken der ■ Steuerimpulse für die Transistoren 27 und 40 erhalten bleibt. Die Kondensatoren 72 und 74 arbeiten als Betriebskondensa»ren. Die Widerstände 50, 60, 62, 66, 78 und 84 sind Stronbegrenzungswiderstände. Die Widerstände 58 und 86 werden dazu verwendet, die Tastimpulse für die gesteuerten Siliciumgleichrichter 68 und 70 hervorzurufen.

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Sun soll erörtert werden, wie der Schaltkreis nach Pigur 1 arbeitet. Angenommen,, der Transistor 20 sei leitend, so daß ein Strom vom Anschluß 15 zum Anschluß 13 der Primärwicklung 14 fließt, sowie durch die Wicklung 32 des Stromtransformators 28 und über die Kollektor-Emitter-Streeke des Transistors 20 zur Jiasse hin. In diesem Pail sind die Spannungen, die an den mit ,dem Polaritätspunkt gekennzeich-^... neten Enden der Stromtransforma-torwicklungen auftreten, positiv. Demzufolge .X^t ,die Basis 26 des Transistors 20 positiv mitgekoppelt, so. daß sich der Transistor 20 weiter öffnet. An der Basis .46 d.es_: Transistors 40 tritt dagegen eine entsprechende negative Spannung auf,. so daß der Transistor 40 stärker gesperrt wird. Wie man sieht, ist in die- ' sem Pa 1.1 der Steuerstrom für die Basis 25 nur sehr klein und ,wird, .von dem Ausgang- der St euer quelle 36 zugeführt, d.h. der Steuerstrom ist gerade ausreichend, um den Transistor 20 leitend zu machen. Der ..Hauptteil des Treiberstromes für dieBas^Ls 26 stammt aus der Wicklung 30 des Stromtransformators 28. Das Windungsverhältnis zwischen aen Wicklungen 32 und 30 des Stromtransformators 28 ist so gewählt, daß es gleich dem gewünschten Stromübertragungsverhältnis zwischen aen Wicklungen 32 und 30 ist, das beim Auftreten des höchsten Steuerstromes notwendig ist.

Wenn nun die nächste Halbperiode der Ausgangsspannung der i Steuerquelle 36 auftritt, um aen Transistor 40 leitend zu machen, wird gleichzeitig an die Steuerelektrode des gesteuerten Siliciumgleichrichtörs 68 ein Tastimpuls angelegt. Das geschieht über den'Widerstand 73 und den HaIbweggleichrichter 75. Durch diesen Tastimpuls wird der gesteuerte Siliciumgleichrichter 68 geöffnet, so daß er den Treiberstrom, der in der Wicklung 30 erscheint, zur Masse ableitet. Zur gleichen Zeit verstärkt sich der Ström, der '" von der Steuerquelle 36 her der Basis 46 des Transistors 40 zugeführt wird, um den Strom, der in der Wicklung 52 des Stromtransforrnators 28 erscheint. DuS geschieht wieder über eine Rückkopplungswirkung „> ■■D.a.iraufhin 'baut sich der Strom

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durch den Transistor" 40 sehr rasch auf, während zur gleichen Zeit der Transistor 20 ebenfalls sehr schnell so vorgespannt wird, daß er sperrt.

In dem Fäll, in dem der Verbraucher 18 einen nacheilenden Phasenwinkel hervorruft, in dem er also induktiv ist, stellt die Eückführungsdiode 54 einen Stromzweig dar, über den der nacheilende Verbraucherstrom zu dem Zeitpunkt, zu dem der Transistor 40 leitend gemacht wird, der Gleichstromquelle wieder zugeführt werden kann.

In den Pigusn 2A und 2B sind der Basisstrom und der Kollek- w torstrom eines Transistors gezeigt, die in dem Schaltkreis nach Figur 1 im Leerlauf auftreten. Die Figuren 2C und 21) zeigen den Basisstrom una. den Kollektorstrom eines Transistors, die auftreten, wenn der Schaltkreis nach Figur 1 im Leerlauf arbeitet, und wenn an den Ausgangstransformator 12 ein Tiefpaßfilter angeschlossen ist. Das Tiefpaßfilter kann in den Schaltkreis zwischen den Ausgangstransformator und den Verbraucher 18 gelegt werden, um höher Harmonische, wie beispielsweise die dritte harmonische wegzufiltern, die mit einem hohen Anteil vorhanden ist. Ein solches Tiefpaßfilter kann so aufgebaut sein, daß es eine in Serie geschaltete Drossel aufweist, oder eine Serienkombination aus ι einer Drossel und einem Kondensator, der ein weiterer Kondensator parallel geschaltet ist. Es soll besonders auf die Ähnlichkeit im Verlauf des Basisstromes und des Kollektorstromes in Figur 2C und 2D hingewiesen werden, da: man daraus sehen kann, daß der Basistrom nur dann zugeführt wird, wenn es nötig ist, um den gewünschten Verlauf des Ausgangsstromes hervorzurufen.

In der Figur 3 sind nun die Verhältnisse zwischen den Strömen und den Spannungen eines V/echselrichters mit Mittel-

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anzapfung gezeigt, der einen Verbraucher betreibt, in dem der Strom der Spannung nacheilt. Die Figur 4 zeigt äa^e^en den Zusammenhang zwischen Strömen und Spannungen für einen Wechselrichter mit Mittelanzapfung, der einen Verbraucher betreibt, in dem der Strom der Spannung voreilt. Wenn an äen Schaltkreis nach Figur 1 ein Verbraucher angeschlossen ist, in dem der Strom der Spannung nacheilt, so kann man diesen Figuren entnehmen, daß eine Kommutierung sichergestellt ist. Wenn der Strom in dem Verbraucher jedoch der Spannung voreilt und man annimmt, daß der Transistor 20 leitet, muß der Strom durch den Transistor 20 seine Richtung ucakehren und am Ende der Halbperiode der Spannung aus der Steuerq.uelle 36 durch die Rückführungsdiode 34 abfließen. Wenn in dem. i Kollektor 24 der Strom ¹¹O" fließt, so ergibt sich daraus auch ein niedriger Strom für die Basis 26 und eine niedrige Basisspannung. Da die Spannung an der Basis 46 dem Betrage nach gleich der Spannung an der Basis 26 ist, jedoch entgegen·^ gesetzt gepolt ist, wird das Sperrpotential für den Transistor 40 während derjenigen Teile der Halbperiode,"in denen nur ein geringer Strom fließt, stark vermindert. Die Richtung des KollektorStroms im Transistor 20 muß außerdem auch umgekehrt werden und einen kleinen negativen Wert erreichen, um die Rückführungsäiode 34 mit einer kleinen Vorspannung in Flußrichtung zu versorgen. Wenn jedoch der Kollektorstrom des Transistors 20 in seiner Richtung umgekehrt worden ist* wird ein Strom in der Basis 46 des Transistors 40 erzeugt, der den Transistor 40 aufzusteuern trachtet. Dadurch! kann die Kommutierung möglicherweise gestört werden. Ss soll jedoch betont werden, daß solche Koiamutierungsfehler in den Schaltkreis nach Figur 1 nur dann auftreten können, wenn in dem angeschlossenen Verbraucher der Strom der Spannung voreilt. Diese Fehler treten jedoch mit einem Verbraucher, in dem der Strom der Spannung nacheilt,·niemals auf, da auf der geöffneten Seite des Wechselrichters niemals eine Stromumkehrung stattfindet. Es findet vielmehr eine Stromübertragung von etaeia Transistor zu der Rückführungsdiode des anderen Transistors statt. «αλλ«»-*«..

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Die !figur 5 zeigt; nun einen Schaltkreis nach, der Erfindung, in dem die Strorakommutierung immer sichergestellt ist, unabhängig davon, ob der Strom in dem Verbraucher der Spannung vpreilt oder nacheilt.

Der grundlegende Unterschied zwischen den Schaltkreisen nach Figur 1 und Figur 5 liegt einmal darin, daß nicht mehr wie in der Schaltung nach Figur 1 ein einzelner Strom— transformator 28 verwendet wird, sondern, daß vielmehr in jede Seite der Schaltung nach Pigur 5 ein getrennter Strom— transformator 90 und 96 eingesetzt ist. V/ei te riain sine in fc dem Schaltkreis nach Pigur 5 die Pa rs He !kombinationen 55 und 61 aus dem Schaltkreis nach Figur 1 weggelassen worden, und zwischen die Basen 26 und 46 und Masse sind zusätzlich Widerstände 102 und 104- gelegt. Da die Schaltungen nach Figur T und Figur 5 sonst im wesencliehen gleich sind, sind für die entsprechenden Bauelemente die gleichen Bezugsziffern verwendet worden.

In dem Schaltkreis nach Figur 5 weist; der Stroctransformator 90 eine Wicklung 92 auf, die zwischen aen Anschluß 15 und den Kollektor 24 gelegt ist. Ferner ist der transformator 90 mit einer Wicklung 94- ausgerüstet ^ die zwischen . Masse und der Basis 26 liegt. Der Stronttransfonaator 96 enthält eine Wicklung 93» die zwischen, den Kollektor 44 und den Anschluß 17 geschaltet ist, so wie eine Wicklung 100, die zwischen der Basis 46 und Masse liegt.

Während des Betriebs des Schaltkreises aus Figur 5 wird ein Transistor durch die Spannung der Steuerquelle 36 zusammen mit der Hückkopplungsv/irkung eines Strositrunsformators leitend gemacht. Die Kommutierung in dem Schaltkreis nach Figur 5 geschieht auf zwei verschiedene Arten, je nachdem, ob der Strom in dem Verbraucher der Spannung voreilt oder nacheilt.

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Nun sorll erörtert werden, wie die Kommutierung vorlaufτ, wenn der Strom in dem Verbraucher der Spannung voreilt. Dazu sei angenommen, daß der Transistor 20 leitet und derjenige Zeitpunkt in der Halbperiode der Spannung der Steuerquelle 36 erreicht worden ist, in der der Verbraucherstrom in dem Transistor 20 seine Richtung umzukehren hat. Zu diesem Zeitpunkt nitnnt der Strom in dem Transistor 20 ab und wird etwas negativ und fließt durch die Diode 23 zur Primärwicklung, also zur Gleichspannungsquelle hin ab. Der Strom und die Spannung an der Basis 26 folgen im wesentlichen diesem Verlauf, und der magnetische Fluß, der sich in dem Kern des Stromtransformators 90 aufbaut, ist dem Zeitintegral der Basisspannung proportional. Der Magnetfluß in dem Kern des Stromtransformators 90 nimmt mit einer Zeitkonstante ab, die durch den Wert des Widerstandes 102 und der Induktivität des Stromtransformators 90 bestimmt 1st, die auftritt, wenn der Transformator, magnetisiert ist. Der .Abbau des Magnetflusses in dem Stromtransformator 90 ruft nun einen Strom hervor, der von dem V/iderstand 120 in dasjenige Ende der Wicklung 94 hineinfließt, die mit dem Polaritätspunkt versehen ist. Dadurch entsteht am Ende 103 des Widerstandes 102 eine Spannung, die gegenüber der Masse negativ ist. Wennnun diese Zeitkonstante.wesentlich langer als dp -. Dauer einer Halbperiode der Spannung a us der Steuerquelle 36 ist, verbleibt das Ende 103 des Widerstandes 102 gegenüber Masse auf dieser negativen Spannung, so lange, bis der Transistor, 20- wiederum in das leitende Gebiet gesteuert wird. Während der restlichen Zeitspanne in dieser Halbperiode des Transistors 20 ist das Potential an der Basis 26 negativ, so daß der Transistor 20 gesperrt gehalten wird. Dieser letzte Zustand 1st erwünscht,da aufgrund dieses Zustendes der Verbrauchers tr om nur in die Diode 34 fließt.

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V/ährend der η f. ':.ste:: Halbperiode muß der Transistor 20 in Sperrichtung vorgespannt werden. Da nun aufgrund der Diode 5S die negative Halbwelle der Ausgangsspannung der Steuerquelle 36 nicht an die Basis 26 angelegt werden kann, wird in diesen: Palis die Sperrspannung für die Basis 26 des Transistors 20 durch den Spannungsabfall.an Widerstand 102 geliefertj der durch den Abbau des magnetischen Flusses im Stromtransformator 90 bedir.^.. ist. Demzufolge bleibt- der Transistor 20 während der negativen Halbwelle der.Spannung der Steuerquelle 36 (die am Anschluß 43 auftritt) gesperrt. Wenn nun der Zeitpunkt erreicht ist, an dem-der,-Transistor 20· zu Beginn der nächsten positiven Halbperiode der.Spannung aus der Steuerquelle 36 wieder leitend gemacht werden soll,

P ist die Spannung für die Basis 26 durch den Widerstand 60, den Widerstand 102 und die Spannung aus der,Steuerquelle 36 bestimmt. Der Transistor .20 beginnt daher wieder leitend zu v/erden, und der Basisstrom .wird ihm wieder über eine Rückkopplung durch den Stromtransformator 90 zugeführt..Es soll jedoch bemerkt werden,, daß es nicht notwendig ist, zur Erzeugung der Sperrspannung für.den Transistor 20.den Widerstand 102 zu verwenden. Es läßt sich vielmehr auch eine getrennte Sperrspannung benutzen. Dazu kann man beispielsweise die Diode 58 und 64 weglassen. Trifft man eine solche Anordnung, so wird der Transistor 20 durch die Sekundär v/icklung 41 gesperrt, jedoch treten dann noch weitere Schaltungsverluste auf.

Nun soll erörtert werden, wie der Schaltkreis nach. Pigur 5 arbeitet, wenn der Strom in dem Verbraucher 18 der Spannung, nacheilt. Dazu sei angenommen, daß der Zeitpunkt erreicht ist, an dem der Transistor 20 bereits leitet und diejenige Halbwelle gerade beginnt, in der der Transistor 40 leiten soll. Zu diesem Zeitpunkt fließt in dem Transistor 20, dem Stromtrarisformator 90 und dem Ausgangstransformator 12 ein

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positiver Verbraucherstrom. Wenn die Steuerspannung aus der Sxeuerquelle 36 hier vorzeitig umkehrt, wird dem Transistor 40 Basisstrom zugeführt, und der gesteuerte Siliziumgleichrichter 68 wird durch die positive Spannung geöffnet, die am Anschluß 45 der Sekundärwicklung 41 des Transformators 38 auftritt. Wie bei dem Schaltkreis nach Figur 1 wird in diesem Pail der Strom in der Wicklung 94 des Stromtransformators 90 durch den nun leitenden gesteuerten Siliciumgleichrichter 68 zur Masse abgeleitet, so daß die Steuerspannung für den Transistor 20 zusammenbricht. Der Abbau des Magnetflusses in dem Transformator 90 sorgt dafür, daß der Verbraucherstrom durch die Rückführungsdiode 54 zurück zur Gleichspannungsquelle fließt. Der Abbau des magnetischen Flusses in dem Stromtransformator 90 ruft einen Strom mit solcher Richtung hervor, daß der gesteuerte Siliciumgleichrichter 68 gesperrt wird, und daß gleichzeitig an-der Baas des Transistors 20 eine Sperrvorspannung entäeht, die den Transistor 20 in der nächsten Halbwelle der Spannung der Steuerquelle 3d gesperrt hält.

Aus der bisherigen Beschreibung geht also hervor, daß die Schaltungen nach Figur 1 und Figur 5 Wechselrichter sind, in denen die Leistung für die äußeren Treiberstufen der Schalttransistoren in dem Wechselrichter merklich herabgesetzt ist, und in denen die Leistungsverluste in den Basiselektroden der Schalttransistoren ebenia Ils wesentlich niedriger sind. Der Schaltkreis nach Figur 1 kann mit Vorzug mit einem Verbraucher verwendet werden, der entweder rein ohmsch ist, oder in dem der Strom der Spannung nacheilt. Der Schaltkreis nach Figur 5 läßt sich dagegen mit Vorzug mit jeder Verbraucherart verwenden, unabhängig davon, ob der Strom in dem Verbraucher der Spannung voreilt oder nacheilt.

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In dem Schaltkreis nach. Ji¹IgUr 6 ist der Emitter 22 des Schalttransistors 20 direkt an Hasse gelejc. bein Kollektor 24 ist über die Wicklung 92 des Stromtransfor ma tors 90 :.ai"c dem Anschluß 13 der Primärwicklung 17 des Ausgangstransformators 12 verbunden. Die 3asis 26 des Transistors 20 ist über die Kathoden-Anoden-Strecke einer Diode 106 und die Wicklung 94 des Transformators 90 an Masse gelegt. Zwischen den gemeinsamen Verbindungspunkt 105 zwischen der Diode 106 und der Wicklung 94 und Hasse ist der Widerstand 102 geschaltet. Die Basis 26 ist außerdem noch über dem Widerstand 60 mit dem Anschluß 43 der Sekundärwicklung 41 verbunden, die zum Ausgangstransformax:or 38 der Steuerc[uelle 36 gehört. Die Anoden-Kathoden-Strecke des gesteuerten Siliciumgleichrichters 60 isö zwischen dem Verbindungspunkt 105 und einer Anzapfung 37 der Sekundärwicklung 41 gelegt. Die Steuerelektrode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 68 ist über den Widerstand 78 mit dem Anschluß 45 der Sekundärwicklung 41 verbunden. Die Kathoden-Anoden-Strecke der Diode 34 isü zwischen den Anschluß 13 der Primärwicklung 14 und Kasse gelegt.

Der andere Zweig des Wechselrichters ist genauso verschaltet. Der Emitter 42 des Schalttransistors 40 liegt an Masse, während sein Kollektor 44 über die Wicklung 98 des Stromtransformators 96 mit den Anschluß 17 der Primärwicklung 14 verbunden ist. Die Basis 46 des Transistors 40 ist über die ICathoden-Anoden-Strecke einer Diode 108 und die Wicklung 100 des Stromtransformators 96 an Masse gelegt. Der Verbindungspunkt zwischen der Diode 108 und der Wicklung ist über einen Widerstand 104 mii; Masse verbunden. Der Widerstand 66 verbindet die Basis 46 mit dem Anschluß 4-5 der Sekundärwicklung 41. Die Anoden-Kathoden-Sxrecke des gesteuerten Siliziumgleichrichters 70 ist zwischen den Verbindungspunkt 107 und die Anzapfung 47 der Sekundärwicklung 41. gelegü. Die Steuerelektrode des gesteuerten

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Siliziumgleichrichters 70 ist über den Widerstand 84 mit dein Anschluß 43 der Sekundärwicklung 41 verbunden. Die Küthoden-Anaz-den-Streeke der Diode 54 liegt zwischen den· Anschluß 17 und Masse. Zwischen dorn Verbindungspunkt 111 zwischen dem Widerstand 73 und dem Anschluß 45 und der Basis 26 liegt ein Kondensator 110. ilin Kondensator 112 ist zwischen die Basis 46 und den Verbindungspunkt des Widerstandes 84- mit' dem Anschluß 43 eingesetzt.

Nun soll beschriebenwerden, wie der Schaltkreis nach Figur 6 arbeitet-, uiazu· sei angenommen, daß der 'Transistor 20 stark leitet. In dem Augenblick, in dem am Anschluß 43 der Sekundärwicklung 41» die zur Steuerquelie 36 gehört,

die negative "rlalbweUe der -Steuerspannung .erscheint, wird diese negative Spannung der Basis 26 des Transistors 20 durch den,Widerstand 60 zugeführt. Gleichzeitig wird der gesteuerte Gleichrichter 68 durch die positive Spannung auf gesteuert,., die. as Anschluß 45 erscheint und der Steuerelektrode des Gle-ichrlchters 68 durch den Widerstand 78 zugeführt ist..Zu diesen Zeitpunkt wird auch die Spannung an der Anzapfung 37 der Sekundärwicklung 41, an der die Kathode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 68 liegt, bezüglich Masse negativ. Demzufolge kann man sehen, daß es für den . Strom in- der Wicklung 9-4 einfacher ist» &urch den gesteuerten Siliciumgleichrichter 68 hindurchzufließen,, als aen Weg über die Diode 106,und .die Ba-ais-Emitt erstrecke des 'Transistors 20 zu nehmen; Der noch vorhandene Basissteuerstrom für den Transistor ;2G wird da her.,um. den Transistor herum geleitet, und die Sperrspannung, dierdurch die negative Spannung am ; Anschluß 43 hervorgerufen und der Basis. 26. durch den Wider—-stand 60 zugeführt wird, kann den Transistor schließen. _:

liun soll.:erörtert ;w$rden, „welche Aufgabe die Kondensatoren 110-.und.1.l2 iiabes.* We.nn-d,er, Anschluß 43 negativ wird,- wird- _::_: der Anschluß?45_:poaitiy» so daß-auch der^ gesteuerte Si- _;<> ■

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BAD ORIGINAL

liciumgleichrichter 68 leitet. Dadurch wird der Transistor 20 fast augenblicklich gesperrt, so daß in der Diode 54 ein induktiver Strom fließt. Die positive Spannung am Anschluß neigt auch dazu,-die Spannung an der Basis 46 bezüglich Masse positiv zu machen. Der Transistor 40 kann jedoch so lange nicht leiten, bis die Ladung auf dem Kondensator 113 ihr Vorzeichen umgekehrt hat. Eine solche Ladungsumkehrung erfordert einige Mikrosekunden. Wenn eine solche Verzögerung" ' nicht vorgesehen ist, kann der Transistor 40 bereits leiten, bevor die gespeicherten Ladungsträger in dem Transistor 20 rekombiniert haben. Durch ein solches vorzeitiges Leitendwerden des Transistors 40 würden jedoch wieder zusätzliche Verluste entstehen.

Nun soll erörtert werden, wie der Schaltkreis nach Pigur 6 arbeitet, wenn der Strom in Verbraucher 18 der Spannung voreilt. Dazu sei angenommen, daß der Transistor 20 leitet, und daß der Zeitpunkt erreicht sei, in dem der Verbraucherstrom im Transistor 20 seine Richtung umzukehren hat. Zu diesem Zeitpunkt' nimmt der Strom in dem Transistor 20 bis zu einem Punkt ab, an dem er etwas negativ ist und daraufhin durch die Diode 34 abfließt. Die Spannung am Kollektor 24 wird daher ebenfalls bezüglich Masse am Emitter 22 ebenfalls etwas negativ, und wenn auch der Transistor 20 für den Rest seiner Halbwelle, in der er leitet, dui*ch den Widerstand 60 in Flußrichtung vorgespannt ist, fließt doch fast der gesamte Verbraucherstrom durch die Diode 34 hindurch.

Der Magnetfluß, der während der Zeit im Stromtransformator 90 aufgebaut worden ist, in dem der Transistor 20 in Vorwärtsrichtung leitet, beginnt nun abzunehmen, wodurch an den mit dem Polaritätspunkt gekennzeichneten Enden der Wicklungen des Str omtrans format or s 90 eine negative Spannung hervorgerufen wird. Die negative Spannung in der Wicklung 94 wird jedoch durch die Diode 1C6 gesperrt, so daß sie den Transistor 20 nicht beeinflussen kann.

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Zu Beginn der nächsten Halbperiode, also zu Beginn derjenigen Halbperioden, in der der Transistor 20 gesperrt ist, wird der Basis 26 des Transistors 20 vom Anschluß 43 der Wicklung 41 her über den Widerstand 60 eine negative Sperrspannung zugeführt. Durch den Widerstand 60 und die Diode 106 wird außerdem der Abbau des magnetischen Flusses im Kern des Stromtransformators 90 vervollständigt.

Nun soll erörtert werden, wie der Schaltkreis nach Figur 6 arbeitet, wenn in dem Verbraucher 18 der'Strom der Spannung nacheilt. Dazu sei wiederum angenommen, daß der Transistor 20 leitet, und daß derjenige Zeitpunkt erreicht ist, zu dem der Transistor 40 geöffnet und der Transistor 20 gesperrt werden muß. Zu diesem Zeitpunkt fließx ein starker, positiver Verbraucherstrom durch den Transistor 20, den Stromtransformator 90 und den Ausgangstransformator 12 hindurch. Wenn die Steuerspannung am Ausgang der Steuerquelle 36 ihr Vorzeichen umkehrt, wird im Transistor 40 eine positive Basisspannung zugeführt, und der gesteuerte Siliciumgleichrichter 68 wird geöffnet. Daraufhin wird der Strom in der Wicklung 94 des Stromtransformators 90 durch den gesteuerten Siliciumgleichrichter 68 zum Punkt 37 hin abgeleitet, so daß die Basisspannung für den Transistor 20 zusammenbricht. Anschließend wird die Sperrspannung für den Transistor 20 von der negativen Spannung am Anschluß 43 geliefert, die der Basis 20 durch den Widerstand 60 zugeführt ist. Die Flußabnahme in dem Transformator 12 sorgt dafür, daß der Verbraucherstrom von der Diode 54 übernommen wird. Der Basissteuerstrom für den Transistor 40 wird jetzt der Basis 46 über den Widerstand 66 vom Anschluß 45 der Sekundärwicklung 41 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt, an dem der Verbraucherstrom seine Richtung umkehrt, wodurch der Transistor 40 leitend gemacht wird, fließt' im Transistor 40 ein Kollektorstrom, und der dazu proportionale Basisstrom wird daher von der Wicklung 100 des

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Stromtransformators 96 geliefert. Wenn man also im Schaltkreis nach Figur 6 die Dioden 106 und 103 in Serie mit den Stromtransformatorwicklungen 94 und 100 legt, so kann man sehen, daß die Kommutierung immer sichergestellt ist, da der Steuerstrom in einer Stromtrunsformatorwicklung vorn Zeitpunkt der Kommutierung durch einen gesteuerten Siliciumgleichrichter abgeleitet wird, und da demjenigen Transistor, der zu dem Zeitpunkt gesperrt werden soll, an dem die Steuerspannung der Steuerquelle 36 vom Positiven ins !Negative geht, eine Sperrspannung zugeführt werden kann.

In der Figur 7 ist nun ein Brückenv/echselrichter gezeigt, der nach der Erfindung aufgebaut ist und in dem Transistoren als Leistungsschalter verwendet sind. In diesem Schaltkreis werden die paarweise diagonal zugeordneten Transistoren 120 und 180 sowie 140 und 160 gleichzeitig aufgesteuert, um für die Primärwicklung 202 des Ausgangstransfcrmators 200 in den ■ Halbperioden der Ausgangssxjannung die entgegengesetzten Spannungen hervorzurufen. In dem Schaltkreis nach Figur 7 ist eine Spannungsquello 118 als Batterie gezeigt, deren Ausgangsspannung in V/echselstrom umgesetzt werden soll. . Über diese Batterie 118 ist ein Serienstrcrnzwcij gelogt, ' der von'; Emitter 122 zum Kollektor 124 des Trünsisto-rs 120, weiter zur Wicklung 130 des Strömtransformators 128, zum Emitter 162 und den; Kollektor 164 des Transistors 160 und zur Wicklung 170 des Stromtransformators 168 verläuft. Der positive Anschluß 119 der Batterie 118 und der Verbindungspunkt 131 zwischen der Wicklung 130 und dem Emitter 162 sind über die Kathoden-Anoden-Strecke einer Hückführungsdiode 1>2 miteinander verbunden. Zwischen dem Schaltpunkt 131 und I-Iasse ist die Kathoden-Anoden-Strecke einer Rückführungsdiode 172 gelegt.

Der positive Anschluß 119 und die Basis 126 des Transistors 120 sind über einen Serienstromzweig verbunden, der die

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Anoden-Ivathodün-Strecke eines gesteuerten Siliciumgleichrichter s 121 und zwei parallel geschaltete, jedoch entgegengesetzt gepolte Dioden 123 und 125 auf v/eist. Ein weiterer > /~- ■ Serienstromzweig aus einer Sekundärwicklung 216 des Ausgangstransformators 212 einer Steuerquelle 210 und einen Widerstand 127 verbindet den Emitter 122 mit der Steuerelektrode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 12,1. Zwischen der Basis 126 und dem Verbindungspunkt 129 zwischen der Sekundärwicklung 216 und dem Widerstand 127 ist ein Widerstand 133 vorgesehen. Zwischen dem positiven Anschluß 119 und der Kathode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 121 liegt die Wicklung 132 eines Stromtransformators 120. .

Die untere Hälfte der linken Seite der Brückenachaltung nach Figur 7 ist genauso aufgebaut, wie die eben gerade beschriebene obere Hälfte dieser Schaltung..Nur tat die Sekundärwicklung 218 des Transformators 212, die in dem Stromzweig zwischen dem Emitter 162 des Transistors 160 und der Steuerelektrode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 161 tritt, in anderer Richtung wie die Sekundärwicklung 216 gepolt.

Die rechte Hälfte der Brückenschaltung nach Figur 7 ist genauso aufgebaut wie die linke Hälfte. Die Sekundärwicklungen der Steuerquelle, die in die rechte Hälfte der ' Brückenschaltung eingeschaltet sind, können Wicklungen sein, die zum Transformator 212 gehören. Die Spannungen, die dann an diesen sekundären Wicklungen erscheinen, haben dann genau die gleiche Phase wie die Steuerspannungen in den Wicklungen 216 und 218, d.h., die Spannungen in den Wicklungen 216 und 222 stimmen in ihrer Phase überein, während die Spannungen in den Wicklungen 218 und 220 konphas sind. Die Spannungen in den Wicklungen 220 und 222 können jedoch auch bezüglich, der Ausgangsspannung der Steuerquelle 210 phasenverschoben sein. Diese Phasenverschiebung kann entweder auf einen festen Wert eingestellt sein, wie er durch

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einen festen Phasenschieber 224 vorgegeben werden kann, wodurch die Ausgangsspannung des Wechselrichters, die in dem Transformator 20 erscheint, eine Quasi-Rechteckwelle wird, die ein festes Tastverhältnis hat. Man kann die Phasenverschiebung jedoch auch veränderlich halten, und sie beispielsweise gemäß den Schwankungen der Ausgangsspannung des Wechselrichters in Bezug auf eine gewünschte Spannung einstellen.

Nun soll erörtert werden, wie der Halbkreis nach Figur 7 arbeitet. Dazu sei angenommen, daß der Transistor 120 leitend gemacht wird, und zwar durch das Auftreten der

P positiven Halbwelle des Ausgangssignals der Steuerquelle 210 in der V/icklung 216. Dadurch tritt in dem Stromtransformator 128 eine Transformatorwirkung ein, durch die aufgrund einer Rückkopplung der Basis 126 über die V/icklung und die Diode 123 eine negative .Spannung zugeführt wird. Wenn in der Ausgangswicklung des Transformators 220 eine reine Rechteckwelle hervorgerufen werden soll, wird der Transistor 180 gleichzeitig leitend gemacht. Dadurch fließt ein Strom durch den Transistor 120, die Wicklungen 128 und 202 und durch den Transistor 180 und die Wicklung des Stromtransformators in seinen Kollektorkreis zur Masse hin ab. Wenn die Steuerspannung für den Transistor 180 bezüglich der Steuerspannung für den Transistor 120 phasenverschoben ist, wird der Transistor 180 erst dann leitend, wenn der Transistor 120 bereits leitend gemacht worden ist. Das hän^f von der Größe der Phasenverschiebung ab. Im letzten Fall ist die Impulsbreite der Ausgangsspannung, die im Transformator 202 erscheint, nur so groß, wie die Zeit, während der die Transistoren 120 und 130 gleichzeitig leiton·.

Wenn nun am Ausgang der Steuerquelle 210 die nächste, d.h. die negative Halbperiode erscheint, wird der Transistor 160 geöffnet und auch der gesteuerte Siliciumgleichrichter 121 aufgeschaltet, so daß für den Treiberstrom der V/icklung

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■ 132 ein Nebenschluß entsteht. Der Transistor 160, der zu diesem Zeitpunkt leitend gemacht wird, wird durch die Kückkopplungswirkung des Stromtransforraators 168 weiterhin geöffnet, so daß sehr schnell der Zustand erreicht ist, in dem der Transistor 120 gesperrt und der Transistor 160 vollständig offen ist. Die gleichen Ereignisse spielen sich auch in den Transistoren 140 und 180 ab. Wann die Transistoren 140 und 180 durch das Ausgangssignal der Steuerquelle 210 über den Transformator 212 angesteueri; werden, dann werden zu diesem Zeitpunkt die Transistoren 120 und 180 gleichzeitig gesperrt, während die Transistoren 140 und 160 gleichzeitig leitend gemacht werden. Wenn die Transistoren 140 und 180 jedoch durch das Ausgangesignal λ des Phasenschiebers 224 angesteuert werden, erfolgt das Öffnen und das Sperren der Transistoren 140 und 180 zu Zeitpunkten, die durch die Größe der Phasenverschiebung bestimmt sind.

Nun sei angenommen, daß der Verbraucher 208 so aufgebaut ist, daß in ihm der Strom der Spannung voreilt. Weiterhin sei angenommen, daß der Augenblick erreicht ist, an dem diejenige Halbwelle beginnt, in dem der Transistor 120 leitet. Zu diesem Augenblick wird dasjenige Ende der Wicklung 216 positiv, das den Polaritätspunkt trägt, und gibt daher durch den Widerstand 133 an den Transistor 120 einen gewissen Basisstrom ab, der den Transistor 120 etwas öffnet. f Der dabei entstehende Kollektorstrom in der Wicklung sorgt dafür, daß durch die Wicklung 132 und die Diode 123., in den 3asiskreis ein porportionaler Strom · fließt. Diese' Rückkopplungswirkung stellt nun sicher, daß der Transistor 120 für alle Stromstärken bis herauf zum maximalen Nennwert in der Sättigung verbleibt, so daß er in dem Schaltkreis nur mit seinem sehr niedrigen Sättigungswiderstand in Erscheinung tritt. Die geringe Menge an Verbraucher blindstrom, die vorhanden sein kann, und die kurz vor diesem

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Augenblick durch die Diode 72 hindurch in das Ende der Primärwicklung 202 hineingeflossen sein kann, das mit dem Polaritätspunkt gekennzeichnet ist, wird nun als Wirkstrom an den Transistor 120 überführt. Wenn die Zeit fortschreitet, nimmt dieser Wirkstrom wieder allmählich ab und dreht seine Richtung um, so daß er wieder ein Blindstrom wird. An diesem Punkt besteht nun die Aufgabe der Diode 125 darin, die Menge an Blindstrom, die rückwärts durch den Transistor 120 hindurchfließt, auf ein Mindestmaß herabzusetzen und daaurch die damit verbundenen Transiatorverluste entsprechend klein zu machen. Es ooll noch einmal daran erinnert werden, daß jeder-Blindstrom der in Richtung vom Verbindungspunkt 131 her durch die Wicklung 130 bis zu dem Wicklungsende fließt, das mit dem Polaritätspunkt gekennzeichnet ist, einen Strom zur Basis 126 des Transistors 120 hervorruft, der den Transistor in Sperrichtung vorspannt. Am Ende der Halbwelle, während der der Transistor 120 leitet , kehren die Spannungen im Transformator 212 ihr Vorzeichen um, und der Transistor 160 wird über die Sekundärwicklung 213 und den Widerstand 219 geöffnet. Zum gleichen Zeitpunkt wird der Magnetfluß im Transformator 128 durch den Widerstand 133 und die Diode 125 aufgebaut, und der Transistor 120 über die Wicklung 216 nnd den Widerstand 133 gesperrt.

Wenn der Strom im Verbraucher 208 der Spannung jedoch nacheilt, und wenn dann gerade die Halbwelle beginnt, in der der Transistor 120 leiten soll, wird in dem, Augenblick ein Blindstrom auf die Diode 132 übertragen, in dem der Transistor·". """ 120 zu leiten beginnt. Der Blindstrom fließt dann nicht mehr durch den Transistor 120, sondern hauptsächlich durch die Diode 132. Während dieser Halbperiode wird der Transistor 120 durch die Wicklung 216 und über den Widerstand 133 in Plußrichtung vorgespannt, und der Blindstrom geht durch KuIl hindurch und wächst als Wirkstrom wieder an. Er wird dann wieder vom Transistor 120 übernommen und ruft über die Wicklung 132 wieder einen proportionalen Basissteuerstrom

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für den Transistor 120 hervor. Am Ende dieser Kalbwelle, in der der Transistor 120 leitet, fließt durch den Transistor 120 und den Ströltransformator 128 ein"recht erheblicher Wirkstrom hindurch. Wenn die Spannung in der Sekundärwicklung 216 nun ihr Vorzeichen umkehrt und den gesteuerten Silicium-. gleichrichter 121 leitend macht, wird der Basisstrom,der in der Wicklung 132 fließt, durch den gesteuerten Siliciumgleichrichter 121 abgeleitet, so daß er nicht mehr durch den Stromzweig fließen kann, der durch die Diode 123 und die Basis-Emitterstrecke des Transistors 120 gebildet ist. Der Steuerstrom für den Transistor 120 nimmt daher ab, und die Sekundärwicklung 216 sorgt dafür, daß dem Transistor 120 eine Sperrspannung zugeführt wird. Der Verbraucherstrom in dem Transistor 120 wird daher unterbrochen. Der Strom, der zu diesem Zeitpunkx in dasjenige Ende der Primärwicklung 202 hineinfließt, die mit dem Polaritätspunkt ausgezeichnet ist, wird als Blindstrom von der Rückführungsdiode 172 übernommen. Während derjenigen Kalbwelle, in der der Transistor 120 nicht leitet, wird er von der Sekundärwicklung 216 in Sperrichtung vorgespannt, und der Kagnetfluß im Transformator 128 wird über den Widerstand 133 und die Dioden 123 abgebaut.

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Claims

General Electric Company ReK-Al- 3959

Patentansprüche

/ γ, Wechselrichter mit zwei parallel an einer Gleichspannung v-^liegenden Stromzweigen, die jeweils einen Transistor, eine Wicklung eines Transformators und eine Wicklungshälfte eines Auegangstransformators mit Mittelanzapfung in Reihe enthalten, und bei dem je eine weitere Wicklung des Transformators parallel zu einer Hälfte eines Wechselspannungserzeugers mit Mittelanzapfung in den Basis-Emitterkreis "beider Transistoren geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß je ein steuerbarer Gleichrichter (68,70) zwischen die Basis" (26,46) eines jeden Transistors (20,40) und die Mittelanzapfung des Wechselspannungserzeugers (36) geschaltet ist und von dem Wechselspannungserzeuger so gesteuert wird, daß die beiden Gleichrichter von dem Wechselspannungserzeuger abwechselnd geöffnet sind und den durch Rückkopplung in den beiden erstgenannten Wicklungen (32,52) in jedem Zweig hervorgerufenen Basissteuerstrom für den Transistor in einem Zweig übernehmen, wenn der Transistor im anderen Zweig zu leiten beginnt.
2. Wechselrichter nach Anspruch 1,dadurch gekennze ichnet, daß jeweils nur zwei Wicklungen auf einem Kern sitzen.
3. Wechselrichter nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden, aus einem Transistor (20, 40) und einer Wicklung (32, 52)

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NeUt Unterlagen (Art. 7 11 Abe. 2 Nr. I SttZ 3 dM AncferungsgM. * 4. β. 1967)

bestehenden Stromzweige eine Gleichrichterdiode (34, 54) parallel geschaltet ist, die so gepolt ist, daß ein Rückführungsweg für den Strom entsteht, der im Ausgangstransformator erzeugt ist, wenn an die Sekundärwicklung ein Verbraucher angeschlossen ist, in dem Spannung und Strom nicht konphas sind.
4. Wechselrichter nach Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgangsanschlüssen, an die ein Verbraucher anzuschalten ist, und ä der Sekundärwicklung (16) des Ausgangstransformators (12) ein Filter (88) eingesetzt ist, das die störenden höher harmonischen Anteile des Wechselstromes herausfiltert, die vom Wechselrichter erzeugt werden.
5. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselspannungserzeuger (36) einen Transformator (38) mit einer Sekundärwicklung (41) aufweist, die über Dioden an den Basen der beiden Transistoren angeschlossen ist, und daß mit den beiden Transistoren zwei Kondensatoren (72, 74) verbunden sind, die das Leitendwerden der beiden Transistoren verzögern.
6. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 -5, dadurch gekennze ichnet, daß alle vier Wicklungen in den beiden Stromzweigen auf einen gemeinsamen ferromagnetischen Kern gewickelt sind.

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