Wechselrichter Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselrichter
mit stabilisierter Ausgangsspannung. Es sind Wechselrichter bekannt, bei denen die
Primärspannung eines Ausgangstransformators durch zwei gesteuerte Gleichrichter
zerhackt wird. Von der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators kann die Ausgangswechselspannung
abgenommen werden. Um diese Spannung gegenüber Schwankungen der Eingangsspannung
und der Belastung zu stabilisieren, ist es bekannt, im Sekundärkreis die Kombination
einer normalen Drossel mit einer Sättigungsdrossel und einen dieser parallel geschalteten
Kondensator anzuordnen. Derartige ferroresonante Spannungskonstanthalter können
noch weiter dadurch verbessert sein, daß an den Ausgangsklemmen durch einen Detektor
Spannungsschwankungen festgestellt und mit Hilfe dieser Schwankungen über einen
Verstärker der Sättigungszustand der Sättigungsdrossel im Sinne einer Ausregelung
der Spannungsschwankungen nachgesteuert wird. Bei diesen bekannten Spannungskonstanthaltern
sind, um eine Sättigung des Kernes des Ausgangsübertragers zu vermeiden, dessen
Abmessungen größer zu wählen als der zu übertragenden Leistung angemessen wäre.
Außerdem dient die vorgesehene Sättigungsdrossel in der Hauptsache dazu, die Nachteile,
die durch die Kernsättigung des Ausgangstransformators auftreten, auszugleichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Mängel zu vermeiden, also
einen Ausgangstransformator geringerer Abmessungen zuzulassen und die Anzahl der
Bauteile zu verringern. Dabei soll der Vorteil der Spannungskonstanthaltung
nicht
verlorengehen. Bei einem Wechselrichter mit einem Ausgangsübertrager wird die gestellte
Aufgabe dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung der Ausgangsübertrager für die gleichzeitige
Spannungsübersetzung und Spannungskonstanthaltung als Sättigungsübertrager mit einer
Drossel im Primärkreis ausgelegt ist. Die Erfindung wird anhand von sechs Figuren
näher erläutert. Die Figur 1a stellt den Schaltplan eines Wechselrichters dar, wie
er zum Stand der Technik gehört. In Figur 1b ist eine ebenfalls bekannte zusätzliche
Schaltung gezeigt, die der weiteren Verbesserung der Konstanthaltung der Ausgangsspannung
dient. In den Figuren 2 und 3 ;.1.11ü. zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Die Figuren 4 bis 6 stellen Einzelheiten bzw. Weiterbildungen der Erfindung dar.
In der Figur 1a sind Eingangsklemmen 1 und 2 über einen Netzausschalter 3 mit einem
Zündkreis 4 verbunden. Parallel dazu liegen die Eingangsklemmen noch an einer Kommutierungsdrossel
5 und an der Mittelanzapfung einer Primärwicklung 19 eines Ausgangsübertragers 11.
Der Zündkreis 4 ist über steuerbare Gleichrichter an die Wicklungsenden 17 bzw.
18 der Primärwicklung 19 angeschlossen. Parallel zur Primärwicklung liegt ein Kommutierungskondensator
10. Die Wicklungsenden der Primärwicklung des Übertragers 11 sind außerdem über
je eine Rückkopplungsdiode 6 bzw. 7 mit dem einen Anschluß der Kommutierungsdrossel
5 verbunden. Vom Zündkreis 4 gehen an die steuerbaren Gleichrichter 8 und 9 Zündsignale
aus. Die Gleichrichter werden von diesen Zündsignalen
abwechselnd
vom gesperrten Zustand in den Durchlaßzustand gesteuert. Von der Sekundärwicklung
des Ausgangsübertragers 11 kann dann eine Wechselspannung abgenommen werden. Um
diese Wechselspannung gegenüber Schwankungen der Eingangsspannung und des Belastungskreises
unempfindlich zu machen, ist die Ausgangswechselspannung durch einen ferroresonanten
Spannungskonstanthalter,@ der aus einer normalen Drossel 12 und der Parallelschaltung
eines Kondensators 14 mit einer Sättigungsdrossel 13 besteht, stabilisiert. In Fig.1b
ist ein ebenso bekannter Spannungskonstanthalter dargestellt, der nach dem lilagnetverstärker-Prinzin
arbeitet. Der Sättigungszustand der Drossel 13 wird dabei mit Hiyfe eines )etektors
20, der Schwankungen der Ausgangswechsel-. spannung feststellt, über einen Verstärker
21 gesteuert. Die Stabilisierungswirkung dieser Anordnung ist naturgemäß besser
als die der Anordnung nach Fig.1a. In der Fig.2 sind g=leich artige Bauelemente
mit den bisher benutzten Bezugszeichen versehen. Der Weciiselr.»crller nach Fig.2
weist, im Gegensatz zu den bekannten Wechseirichtern in Fig.1a und 1b, als Ausgangsübertrager
einen Übertrager mit Sättigungskern auf. Außerdem sind zwischen der Primärwicklung
dieses Übertragers und den beiden Ans-hlu3enden des hommutierungskondensators 10
zwei Wic_@lungen <<= czw. 22' einer normalen Drossel eingesch<:itet. Diese
Vickaunf°en sind auf den Gegensinn gewickelt. Paralle--*L zur Sekundärwiciaung des
Sät tigunesumfor::iers 1 1 liegt wieder der rionaensator 14. Die Ausgangsspannung
wird an den Ausgangsklemmen 15 und 16 abgenommen. 'Nie bei den bisher besprochenen
Schaltungen wird durch abwechslungsweises Zünden der gesteuerten Gleichrichter 8
unä ein wechselnder Magnetisierungsstrom im Ausgangsübertrager 11 hervorgerufen,
der in der Folge eine induzierte ,`lecnselsparnung
an den Ausgangsklemmen
15 und 16 hervorruft. Der Magnetisierungswechselstrom wird durch die Drosseln 22
bzw.Inverter The invention relates to an inverter with a stabilized output voltage. Inverters are known in which the primary voltage of an output transformer is chopped up by two controlled rectifiers. The output alternating voltage can be taken from the secondary winding of the output transformer. In order to stabilize this voltage against fluctuations in the input voltage and the load, it is known to arrange the combination of a normal choke with a saturable choke and a capacitor connected in parallel in the secondary circuit. Such ferroresonant voltage stabilizers can be further improved in that voltage fluctuations are detected at the output terminals by a detector and the saturation state of the saturation choke is readjusted with the aid of these fluctuations via an amplifier in the sense of regulating the voltage fluctuations. In these known voltage stabilizers, in order to avoid saturation of the core of the output transformer, the dimensions of which are to be selected larger than would be appropriate for the power to be transmitted. In addition, the main purpose of the saturation reactor provided is to compensate for the disadvantages that occur due to the core saturation of the output transformer. The invention is based on the object of avoiding the deficiencies mentioned, that is to say of allowing an output transformer of smaller dimensions and of reducing the number of components. The advantage of maintaining a constant voltage should not be lost. In the case of an inverter with an output transformer, the object is achieved in that, according to the invention, the output transformer is designed as a saturation transformer with a choke in the primary circuit for simultaneous voltage translation and constant voltage maintenance. The invention is explained in more detail with the aid of six figures. FIG. 1a shows the circuit diagram of an inverter as it belongs to the prior art. FIG. 1b shows an additional circuit which is also known and which is used to further improve the keeping of the output voltage constant. In Figures 2 and 3; .1.11ü. two embodiments of the invention shown. FIGS. 4 to 6 show details and further developments of the invention. In FIG. 1 a, input terminals 1 and 2 are connected to an ignition circuit 4 via a mains switch 3. In parallel, the input terminals are also connected to a commutation choke 5 and to the center tap of a primary winding 19 of an output transformer 11. The ignition circuit 4 is connected to the winding ends 17 and 18 of the primary winding 19 via controllable rectifiers. A commutation capacitor 10 is located parallel to the primary winding. The winding ends of the primary winding of the transformer 11 are also connected to one connection of the commutation inductor 5 via a feedback diode 6 or 7, respectively. Ignition signals are sent from the ignition circuit 4 to the controllable rectifiers 8 and 9. The rectifiers are alternately controlled by these ignition signals from the blocked state to the on state. An alternating voltage can then be taken from the secondary winding of the output transformer 11. In order to make this alternating voltage insensitive to fluctuations in the input voltage and the load circuit, the output alternating voltage is stabilized by a ferroresonant voltage stabilizer consisting of a normal choke 12 and the parallel connection of a capacitor 14 with a saturable choke 13. In Fig.1b an equally known voltage stabilizer is shown, which works according to the magnetic amplifier principle. The saturation state of the throttle 13 is with the help of a) detector 20, the fluctuations of the output change. voltage detected, controlled by an amplifier 21. The stabilizing effect of this arrangement is naturally better than that of the arrangement according to FIG. In FIG. 2, similar components are provided with the reference symbols previously used. The inverter according to FIG. 2 has, in contrast to the known inverters in FIGS. 1a and 1b, a transformer with a saturation core as the output transformer. In addition, two Wic_ @ lungs << = czw. 22 'of a normal throttle. These Vickaunf ° en are wound in the opposite direction. Parallel - * L to the secondary heating of the Sat tigunesumfor :: iers 1 1 is again the rionaensator 14. The output voltage is taken from the output terminals 15 and 16 . Never in the circuits discussed so far is the alternating ignition of the controlled rectifiers 8 and an alternating magnetization current in the output transformer 11, which in turn causes an induced leaching at the output terminals 15 and 16. The alternating magnetization current is generated by the chokes 22 resp.
# 22' zusammen mit dem Sättigungsübertrager 11 sowie dem Parallelkondensator
10 einer Konstanthaltung unterworfen. Durch die genannten Bauteile werden also sowohl
die Spannungstransformation als auch die Spannungskonstanthaltung gleichzeitig erreicht.
Die in den Fig.1a und 1b dargestellten Sättigungsdrosseln 13 sind damit überflüssig.
Darüber hinaus kann der Ausgangsübertrager 11 als Sättigungsübertrager in seinen
Abmessungen kleiner gehalten sein als der Ausgangsübertrager 11 in den Fig.1a und
1b, bei denen der Sättigungszustand ausdrücklich vermieden werden sollte. Der Parallelkondensator
14 kann in der Fig.2 anstelle parallel zur Sekundärwicklung auch parallel zur Primärwicklung
des Übertragers 11 gelegt werden. In Fig.3 wird die Anwendung der Erfindung auf
einen Wechselrichter in Brückenschaltung dargestellt. Die Bauelemente 1 bis 10 entsprechen
dabei denjenigen in Fig.1a. Die Ausgangswechselspannung wird bei dieser Anordnung
an den Mittelanzapfungen der Kommutierungsdrosseln 5 bzw. 5' abgenommen. In Reihe
zu diesen Ausgangsklemmen liegen die normale Drossel 22 und die Primärwicklung des
Sättigungsausgangsübertragers 11. Die stabilisierte Ausgangswechselspannung liegt
dann an den Ausgangsklemmen 15 und 16 an. Der Parallelkondensator 14 kann, wie weiter
oben beschrieben, in verschiedener Weise in die Schaltung eingeführt werden. Um
eine weitere Steigerung der Konstanthaltungswirkung zu erzielen, kann nach Fig.4
ein Ausgangskreis vorgesehen sein, dessen Eingangsklemmen mit 23 bzw. 24. bezeichnet
sind. Seine Ausgangsspannung ist den Klemmen 15 und 16 zu
entnehmen.
An dn Klemmen 27 und 28 ist eine Steuerwicklung angeschlossen, die den Sättigungszustand
des Ausgangsübertragers zu steuern gestattet. Wie in den Ausführungen zu Fig.1b
schon erläutert, wird über einen Detektor 20, der an den Ausgangswechselspannungsklemmen
15 und 16 liegt, eine den Schwankungen dieser Ausgangsspannung entsprechende Steuerspannung
abgeleitet, die nach einer Verstärkung in dem Verstärker 21 die Steuerwicklungen
des Sättigungsübertragers beaufschlagt. Die Schaltung nach Fig.4 kann mit ihren
Klemmen 23 und 24 an die Klemmen17 und 18 der Fig.3 angeschlossen werden. Sie tritt
dann an die Stelle des in Fig.3 dargestellten Ausgangsübertragers 11. In Fig.5 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Verbesserung der Stabilität der
Ausgangsspannung dargestellt. Ein Sättigungsübertrager 30 hat Steuerklemmen 27 und
28. Die Klemmen 25 und 26 des Übertragers 30 werden an die Klemmen 17 und 18 der
Schaltung nach den Fig.2 oder 3 angeschlossen. Sie können auch an die Sekundärwicklung
des in diesen Figuren dargestellten Übertragers geschaltet werden. An den Ausgangsklemmen
der Gesamtschaltung wird wiederum eine Steuerspannung abgeleitet, die an die Steuerklemmen
27 und 28 geführt wird. Der Sättigungszustand des Übertragers 30 wird dadurch im
Sinne einer höheren Stabilisierung der Ausgangsspannung geregelt. Anstelle des Sättigungsübertragers
30 in Fig.5 kann auch ein Reihenstromkreis aus einer normalen Drossel 31 und zwei
antiparallel geschalteten Gleichrichtern 32 und 33 vorgesehen werden. Das an den
Ausgangsklemmen für die Wechselspannung abgeleitete Steuersignal kann den Steuerelektroden
der steuerbaren Gleichrichter 32 und 33 zugeführt werden. Anstelle der steuerbaren
Gleichrichter können auch Transistoren verwendet werden.# 22 'together with the saturation transformer 11 and the parallel capacitor
10 subject to constant maintenance. The components mentioned are therefore both
the voltage transformation and the voltage stabilization are achieved at the same time.
The saturation chokes 13 shown in FIGS. 1a and 1b are thus superfluous.
In addition, the output transformer 11 can be used as a saturation transformer in its
Dimensions can be kept smaller than the output transformer 11 in FIGS
1b, in which the state of saturation should expressly be avoided. The parallel capacitor
14 can also be parallel to the primary winding in FIG. 2 instead of parallel to the secondary winding
of the transformer 11 are placed. In Fig.3 the application of the invention to
an inverter shown in a bridge circuit. Components 1 to 10 correspond
while those in Fig.1a. The AC output voltage is with this arrangement
removed at the center taps of the commutation chokes 5 and 5 '. In row
to these output terminals are the normal choke 22 and the primary winding of the
Saturation output transformer 11. The stabilized AC output voltage is present
then to output terminals 15 and 16. The parallel capacitor 14 can, as further
described above, can be introduced into the circuit in various ways. Around
to achieve a further increase in the stabilization effect, can according to Fig.4
an output circuit can be provided, the input terminals of which are denoted by 23 and 24, respectively
are. Its output voltage is applied to terminals 15 and 16
remove.
A control winding is connected to terminals 27 and 28, which controls the saturation state
to control the output transformer. As in the comments on Fig.1b
already explained, is via a detector 20, which is connected to the output AC voltage terminals
15 and 16, a control voltage corresponding to the fluctuations in this output voltage
derived, after amplification in the amplifier 21, the control windings
of the saturation transformer applied. The circuit of Figure 4 can with their
Terminals 23 and 24 can be connected to terminals 17 and 18 of Fig. 3. She kicks
then in place of the output transformer 11 shown in FIG
Another embodiment of the invention to improve the stability of the
Output voltage shown. A saturation transformer 30 has control terminals 27 and
28. Terminals 25 and 26 of the transformer 30 are connected to terminals 17 and 18 of the
Circuit according to Fig.2 or 3 connected. You can also use the secondary winding
of the transformer shown in these figures. At the output terminals
The overall circuit is in turn derived from a control voltage that is applied to the control terminals
27 and 28 is performed. The saturation state of the transformer 30 is thereby in
Regulated in the sense of a higher stabilization of the output voltage. Instead of the saturation transformer
30 in Fig.5 can also be a series circuit of a normal choke 31 and two
Antiparallel-connected rectifiers 32 and 33 are provided. That to the
Output terminals for the AC voltage derived control signal can be the control electrodes
the controllable rectifiers 32 and 33 are supplied. Instead of the controllable
Rectifiers can also be used with transistors.