DE1538231A1

DE1538231A1 - Oscillation aid for self-excited inverters

Info

Publication number: DE1538231A1
Application number: DE19661538231
Authority: DE
Inventors: Paul Knauer
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1965-07-14
Filing date: 1966-05-25
Publication date: 1970-02-19

Description

Aaachwinahilfe für aelbaterredte Wechselrichter Selbatesredte Gegentakt-Wechsalrichter oder Ossillatorez bestehen in der Regel aus einen Transforastorsyattn mit eiadestet einen Trausforreatort das über zwei elektronische Schalter gespeist wird, die mit des I@ad,daxsetpa»ruta des 2=»forsatorsyots» gleichzeitig_ :' sedetsinnig gesteuert rrerdea, s4 dsß Selbaterradnxg auftritt. Der Sohaltsuotmw der beide* elektroaisohax Schalter w*öko*lt periodisch abbt"ig vom da* rückgekoppelten Steuersgtu»uapa, die i»er indutctert vsrdea, weeim sogbarer @le@rtrst oder ueb»re adttigäare Bledeute is den Stromkreis ia Sättigung dwehea. Bolohe Shttiguet@le trdtea beispielsweise bei Koexdatorea, nfflstisc zesa«, hlebtrigaheh vesttles u.d drels auf. Meint äieat sla sä.ttigbaren Element ein Transformator mit einem eättigbaren-Eieen- kern. Die Umkehr der Polarität der rückgekoppelten Steuerspannung wird aber auch ausgelöst, wenn erst das eine und dann das andere elektronische Schaltelement in Sättigung geht. Derartiae.Wechselrichter sind beispielsweise in den US-Patentschriften 2 ??4 878-9 2 ?38 384, 3 119 056 und 3 098 202 beschrieben. Derartige Oezillatorea werden in großen Ausmaß in Wecheelrichter- anordnuugen verwendet. Der AaeohwiMvoraang hängt dabei im wesent- lichen von der Umeytoatrie der Bauelenente, iasbesoadere der Halbleiterschalter, ab. Es treten daher Schwierigkeiten beim An- schwiegen auf, wenn der Wechselrichter stark belastet ist, in be- sonderen aber wenn die Vernorgun`egleichepaxaum nur langsam ansteigt, wie beispielsweise die von eineu therroelektriechen Generator abgegebene Spannung. Bei bisher verwendeten Auschwi»ghiltsx traten Schwierigkeiten auf weil der Anochwingtordang solange unsicher iet,wie den Weeheelrichter kein Spamutdapulo .mit steiler Plaske#- beiop;.eieweine -turch plötzliche Anschalten einer Batteri*, zugefUhrt wird. Wenn aber 44 der Weohoelriohter apateoe G.eiaheftuaur INWeanntegtf wie $eieüei *ia thorMelekteax oexer*tora, Betrieb ereielen. - Dien Erftawiubeatebt nick out .ene* e41bett*4tex Velrichte bitt mindestens eaett eriehtxilrritedtlterx über. deoSchalt# - . etrecke der ustetrete Bit etxeertotu@rdln geehoseen. ist, der mit dem dteutnre%rhxhi da* erlektnieleea 4*bolttre so gekoppelt ietr dad e*ihotexreute oilluuttdt eatetelt**. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Starthilfe für einen selbsterregten Wechselrichter so auszubilden, daß auch bei voller Belastung des.Wechselrichters, und auch dann, wenn, die Versorgungsspannung langsam ansteigt, ein zuverlässiges Anachwingen gewährleistet ist. Aaachwina help for aelbaterredte inverters Self -talked push-pull alternating judges or ossillatorets exist usually from a Transforastorsyattn with egg test one Trausforreatort that is fed via two electronic switches, those with the I @ ad, daxsetpa »ruta des 2 = » forsatorsyots » simultaneously_ : ' sedetlich controlled rrerdea, s4 dsß Selbaterradnxg occurs. The Sohaltsuot mw of the two * elektroaisohax switches w * eco * lt periodically deprived of the fed back tax benefit uapa, the i »er indutctert vsrdea, weeim sogbaren @ le @ rtrst or ueb» re adttigäare Bledeute is the circuit ia saturation dwehea. Bolohe Shttiguet @ le trdtea for example with Koexdatorea, n ffl stisc zesa «, hlebtrigaheh vesttles ud drels on. Means äieat sla saturable element is a transformer with a saturable element core. The reversal of the polarity of the feedback control voltage but is also triggered if first one and then the other electronic switching element goes into saturation. Derartiae.Inverter are, for example, in U.S. Patents 2,878-9,238,384, 3,119,056 and 3,098,202. Such Oezillatorea are to a large extent in Wecheelrichter- arrangements used. The AaeohwiMvoraang essentially depends on lichen von der Ume y toatrie der Bauelenente, iasbesoadere der Semiconductor switch, off. Difficulties arise when approaching remain silent when the inverter is heavily loaded, in special but if the Vernorgun`egleichepaxaum only slowly increases, such as that of einu therroelektriechen Generator output voltage. Difficulties arose with the previously used Auschwi »ghiltsx because the Anochwingtordang is insecure as long as the Weeheelrichter no spamutdapulo. with a steep plaske # - beiop; .eiewee -trough sudden switching on of a battery *, is supplied. If but 44 der Weohoelriohter apateoe G.eiaheftuaur INWeanntegtf like $ eieüei * ia thorMelekteax oexer * tora, Operation. - Dien Erftawiubeatebt nick out .ene * e41bett * 4tex Velrichte please at least eaett erichtxilrritedtlterx about. deoSwitch # -. etrecke the ustetrete bit etxeertotu @ rdln geehoseen. is the one with the German% rhxhi da * lektnieleea 4 * bol ttre so coupled ietr dad e * ihotexreute oilluuttdt eatetelt **. The invention is based on the object of providing a starting aid for a self-excited inverter in such a way that reliable starting is guaranteed even when the inverter is fully loaded and also when the supply voltage rises slowly.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dzB ein Hilfsgenerator vorgesehen ist, der periodisch Startmpulae liefert, die dem elektronischen Schalter so zugeführt werden, daß dieser dadurch durchgeschaltet wird, und daB Mittel vorgesehen sind, durch die der Hilfsgenerator unwirksam gemacht wird, Wechselrichter schwingt.The invention is characterized in that, for example, an auxiliary generator is provided which periodically supplies starting pulses which are fed to the electronic switch in such a way that it is switched through, and in that means are provided by which the auxiliary generator is made ineffective, inverters oscillate.

Als elektronische Schalter dienen vorzugsweise Transistoren. Als Hilfsgenerator kann eine an sich bekannte Kombination aus einem RC-Glied und einer Doppelbaaisdiode verwendet werden. An Stelle einer Doppelbaaiadiode können aber auch andere Schaltelemente verwende, werden, die die Entladung einest Kondensators ermöglichen, sobald seine Spannung einen bestimmten Grenzwert erreicht hat.Transistors are preferably used as electronic switches. As an auxiliary generator, a known combination of an RC element and a Doppelbaaisdiode can be used. Instead of a Doppelbaaiadiode but other switching elements can be used, are the Ernest discharge capacitor allow when its voltage reaches a certain threshold.

Die Erfindung ist sowohl bei Eintakt - wie auch bei Gegen4t&ktwechsselrichtern anwendbar.The invention applies to both single-ended and counter-clockwise inverters applicable.

Weitere Einzelheiten und urteile der Erfindung werden in Verbindung mit den Figuren erläutert, die drei verschiedene Ausführungebeiepiele der Erfindung zeigten.Further details and judgments of the invention will be provided in conjunction explained with the figures, the three different embodiments of the invention showed.

Figur 1 Zeigt einen Gegentaktwechnelrichter, bestehend aus einem Transformator 14 mit einem Magnetkern 18, der eine im wesentlichen rechteckförmige Hystereeeachleife besitzt. Dieser Kern trägt eine durchgehende.Wicklung 16 mit einer Mittelanzapfuna 26, zwei symnetrisch zu ihr liegenden Anzapfungen 28 und 30 und zwei noch weiter außen liegende symmetrischaLAnzapfungen 38 und 40. Die beiden inneren, zwischen der Mittelanzapfung und den nächatliegenden Anzapfungen 28 und 30 liegenden Wicklungsteile 22 und 24 sind über zwei zugeordnete steuerbare Ventile, z.B. zwei Transistoren T1 und T2 über einen Schalter 32 an eine Gleichspannungsquelle 20 ange- schlossen. Ferner liegt die Emitter-Basis-Strecke den Transistors T1-über einen Widerstand 38 mit parallel geschaltetem.Kondensator 40 an der zwischen den Anzapfungen 28 und 38 liegenden Teilwicklung 35 und die Emitter-Baas-Strecke den Transistors T2 über einen Widerstand 42 mit parallel liegenden Kondensator 44 an einem zwischen den Anzapfungen 30 und 40 liegenden Wicklungsteil 37.Figure 1 shows a push-pull inverter, consisting of a transformer 14 with a magnetic core 18, which has an essentially rectangular hysteresis loop. This core carries a continuous winding 16 with a central tap 26, two taps 28 and 30 symmetrical to it , and two symmetrical taps 38 and 40 located further out. The two inner winding parts 22 located between the central tap and the adjacent taps 28 and 30 and 24 are connected to a DC voltage source 20 via a switch 32 via two associated controllable valves, for example two transistors T1 and T2. Furthermore, the emitter-base path is connected to the transistor T1 via a resistor 38 with a capacitor 40 connected in parallel to the partial winding 35 located between the taps 28 and 38 , and the emitter-base path is connected to the transistor T2 via a resistor 42 with a parallel capacitor Capacitor 44 on a winding part 37 located between the taps 30 and 40.

Die RC-Glieder in diesen Steuerkreisen dienen in bekannter Wbise zur Beschleunigung des Umsteuervorganaes: Der Spartransformator 14 ist so bemessen, daß der Kern 18 in Sättigung geht, wenn an die Wicklungsteile 22 oder 24 für eine bestimmte Zeit eine Spannung in der Höhe-der normalen Speisegleichspannung der Quelle 20 angelegt wird. The RC elements in these control circuits are used in a known manner to accelerate the Umsteuervorganaes: The autotransformer 14 is dimensioned so that the core 18 goes into saturation when the winding parts 22 or 24 for a certain time a voltage at the normal level DC supply voltage of the source 20 is applied .

Die an der gesamten Wicklung zwischen den Klemmen 46 und 48 auf- tretende Ausgangsspannung wird mit Hilfe eines Zweiweg-Gleichrichters, bestehend aua den Dioden 50 und 52, gleichgerichtet und über die Gleichspannungaquelle 20 einem@zwiachen Klemmen 54 und 56 anachli:eßbaren Verbraucher zugeführt. Zwischen .den letzerwähnten Klemmen liegt zur Glättung noch ein Kondensator 58: Die Arbeitsweine solcher Wechaalrichter-iet bekannt. Der Fluß des Transformators ändert sich in aufeinander folgenden Halbwellen zwischen den beiden S:ättigunaegrenzen.: Dabei werden in den Rückkopplungewichlungsteilen 35 und 37 Spannungen mit entgegengesetzter Polarität induziert, durch die immer nur der eine Transistor T1 bzw. T2 durchgesteuert und der andere gespezrt wird. Abaeeeh en von dem Umeteuervorgana ist also immer ein Transistor leitend und der andere gesperrt. Das Anschwingen der Anordnung nach dem Einschalten des Schalters 32 erklärt eich aus der stets vorhandenen Unsymnetrie: Einer der Transistoren wird einen etwas größeren Strom' führen als der andere. Infolge der Rückkopplung wird dieser dann franz durchgesteuert und der andere gesperrt. The participants in the entire winding between the terminals 46 and 48 Occurring output voltage using a full-wave rectifier consisting aua the diodes 50 and 52 in the same direction and over the Gleichspannungaquelle 20 a @ zwiachen terminals 54 and 56 anachli: edible consumer supplied. Between the last-mentioned terminals there is a capacitor 58 for smoothing : The working wines of such inverters are known. The flux of the transformer changes in successive half-waves between the two S: ättigunaegrenzen .: This induces voltages of opposite polarity in the feedback winding parts 35 and 37 , through which only one transistor T1 or T2 is turned on and the other is fed . Abaeeeh en from the Umeteuervorgana so one transistor is always conductive and the other blocked. The oscillation of the arrangement after the switch 32 is switched on is explained by the asymmetry that is always present : one of the transistors will carry a slightly larger current than the other. As a result of the feedback , this is then controlled by franz and the other is blocked.

Wenn man einanal annimmt, daß die Doppelbaeisdiode 68 ein inneres Spannungsverhältnis von etwa 0,5 besitzt, dann zündet diese Diode erst dann durch, wenn an ihren Ermitter eine Spannung liegt, die etwa halb so groß ist wie die Spannung an der Basis b2. Solange der Wechselrichter noch nicht arbeitet, liegt die Basis 2 -der Doppelbasisdiode 68 auf einer Spannung, die der Spannung der Qelle 20 entspricht, beispielsweise auf 10 Y. Die Doppelbasisdiode würde also in diesem Fall durchschalten, wenn an Enitter etwa 5 V liegen: Der Kondensator 64 lädt sich somit über den Widerstand 66 gegen die Spannung der Quelle 20 auf und wird jedeemal durchschalte: wenn die Emitterapannung etwa 5 9 erreicht. Dabei eätlädt sich der .Kondensator 64 über die Basis b1 und die Basis-Exitter-Strecke des Traneitors T3, der während dieser Zeit etrorführend ist. Die Emitter-Kollektor-Strecke diesen Transistors liegt parallel zur Baein-Kollektor-Strecke des Transistors T1: Beim durcheteuern des Transistors T3 entsteht somit die zum Anschwingen den Oszillators notwendige Un®ymnetrie. enn der Osz_illator 12 anschwingt, dann steigt die Ausgangsgleich- -.pannung zwischen den Klemmen 54 und 56 beispielsweise auf 28 V an. )a diese Spannung auch an der Basis b2 der Doppelbasiediode 68 liegt, .üßte die Emitterspannung dieser Diode mindestens etwa 14 V betragen, wamit die Doppelbasiediode 68 durchschaltet. Da sich aber der :ondensator 64 über den Widerstand 66 lediglich bis auf die 10 V der Spannungsquelle 20 aufladen kann, kann der Generator 60 keine Im- )ulee mehr liefern und ist somit unwirksam. )er Kondensator 64 entlädt sich sehr schnell. Die Entladezeit ent- -3pricht dem Produkt aus Kapazität des Kondensators 64 und dem 'iderstandswert des Entladestromkreises, der sich aus der Parallel- ,chaltung der Steuerstrecke des Transitore T3 und des Widerstandes ?0 und aus der Emitter Baeisatrecke der'Doppelbasiediode 68 zueammen- 3etzt. Sobald sich der Kondensator entladen hat, gehen die Transistoren '3 und T1 in den Sperrzustand über und.die Aufladung des Kondensators beginnt vom neuem. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, bis der ?echeelrichter anschwingt. Die: Impulefolgefrequenz der von dem Generatoi abgegebenen Impulse, bestimmt durch die Zeitkonstante des LadekreiseE jird zweckmäßig wesentlich niedriger gewählt als die Arbeitsfrequenz !en Wechselrichters. 3ei'dem in Figur 2 dargestellten Auaführunaebeiepiel der Erfindung 4ird der Generator 60 in etwas anderer Weise nach dem Anschwingen lee Wechselrichters außer Betrieb gesetzt. Ale Kriterium hierfür iird dabei ebenfalls die von dem Wechselrichter abgegebene Spannung ,verwendet. Das Aueführungebeiapiel unterscheidet eich daher nur 3ehr geringfügig von den in Figur 1 dargestellten. GleichiNrtige Sauelemente wurden daher in beiden Anordnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Anordnung nach Figur 2 ist die Basis d2 der Doppelbasisdiode 68 mit der oberen Klemme des Schalters 32 verbunden, sodaD diese Basis mit der positiven Klemme der Gleichspannungaquelle 20 verbunden"wird, sobald dieser Schalter geschlossen wird. Der obere Anschluß des Widerstandes 66 ist mit der Klemme 38 des Transformators 14 verbunden. Auf diese Weise liegt zwischen dem oberen Anschluß des Komdensatora 64 und der positiven Klemme der Gleichepannungsquelle 20 ein Wicklungeteil den Transformators.- Außerdem ist der obere Anschluß des Kondensators 64 über eine Diode 8o mit der Klemme 40 des Transformators 14 verbunden, wobei die Diode so gepolt ist, daB sie nur dann stromdurchlässig ist, wenn die Klemme 40 relativ zu der Spannung am Kondensator 64 negativ ist. If one assumes on the one hand that the double base diode 68 has an internal voltage ratio of about 0.5, then this diode only ignites when a voltage is applied to its emitter which is about half the voltage on the base b2. As long as the inverter is not yet working, the base 2 of the double base diode 68 is at a voltage that corresponds to the voltage of the source 20, for example 10 Y. In this case, the double base diode would switch through if there are about 5 V on the enitter: The Capacitor 64 is thus charged against the voltage of source 20 via resistor 66 and is switched through each time: when the emitter voltage reaches approximately 5 9. In the process , the capacitor 64 is charged via the base b1 and the base-exit path of the tranitor T3, which is etror-leading during this time. The emitter-collector path of this transistor is parallel to the Baein-collector path of the transistor T1: When durcheteuern of the transistor T3 thus the oscillation necessary for the oscillator Un®ymnetrie formed. hen the oscillator 12 starts to oscillate, the output equilibrium increases -.voltage between terminals 54 and 56, for example to 28 V. ) a this voltage is also at the base b2 of the double base diode 68, .the emitter voltage of this diode would have to be at least about 14 V, so that the double base diode 68 switches through. But since the : ondensator 64 through the resistor 66 only up to the 10 V of the Can charge voltage source 20, the generator 60 cannot im- ) ulee deliver more and is therefore ineffective. ) he capacitor 64 discharges very quickly. The discharge time -3 is the product of the capacitance of the capacitor 64 and the '' resistance value of the discharge circuit, which results from the parallel , circuit of the control path of the Transitore T3 and the resistor ? 0 and from the emitter base line of the'Doppelbaseiediode 68 together- 3 now. As soon as the capacitor has discharged, the transistors go '3 and T1 in the blocking state and the charging of the capacitor starts all over again. This game repeats itself until the ? echeelrichter swings. The: Pulse sequence frequency of the generator given impulses, determined by the time constant of the charging circuit E. it is expediently chosen to be significantly lower than the working frequency ! en inverter. 3ei ' the Auaführunaebeiepiel of the invention shown in Figure 2 The generator 60 is operated in a somewhat different manner after the oscillation lee inverter put out of operation. All criteria for this IIRD likewise the voltage output from the inverter ,used. The execution example therefore only differentiates 3 very slightly different from those shown in FIG. Peers The sowing elements were therefore identical in both arrangements Provided with reference numerals. In the arrangement according to FIG. 2, the base d2 of the double base diode 68 is connected to the upper terminal of the switch 32, so that this base is connected to the positive terminal of the DC voltage source 20 as soon as this switch is closed the terminal 38 of the transformer 14. In this way, a winding part of the transformer is connected between the upper connection of the capacitor 64 and the positive terminal of the DC voltage source 20. In addition, the upper connection of the capacitor 64 is connected to the terminal 40 of the transformer via a diode 8o 14, the diode being polarized in such a way that it is only conductive when the terminal 40 is negative relative to the voltage on the capacitor 64.

Solange der Wechselrichter 12 in Figur 2 noch nicht arbeitet, liegen r alle Anzapfungen der Wicklung 16 des Transformator® auf gleichem Potential, nämlich auf, dem der positiven Klemme der Quelle 20.As long as the inverter 12 in Figure 2 is not yet working, lie r all taps of winding 16 of the Transformer® at the same potential, namely that of the positive terminal of the source 20.

Der Kondensator 64 lädt sich infolgedessen über den Widerstand 66 mit einer durch die Zeitkonstante des Kreises bestimmten Geschwindigkeit gegen die Spannung der Quelle 20 auf. Wie bei demiAusführungsbeispiel nach Figur 1 wird die Doppelbasisdiode 68 bei einer bestimmter Spannung am Kondensator 64 durchschalten und den Transistor T3 und mit diesem Transistor T1 kurzzeitig durchsteuern. Dabei entlädt sich der Kondensator 64. Auch hier wiederholt sich das Wechselspiel zwischen Auf- und Entladung den Kondensators 64 solange, bis der Wechselrichter annchwingt.As a result, capacitor 64 charges against the voltage of source 20 via resistor 66 at a rate determined by the time constant of the circuit. As in the exemplary embodiment according to FIG. 1, the double-base diode 68 is switched through at a certain voltage at the capacitor 64 and briefly through the transistor T3 and with this transistor T1. The capacitor 64 is discharged in the process. Here, too , the interplay between charging and discharging of the capacitor 64 is repeated until the inverter starts to oscillate.

Sobald -der Wechselrichter schwingt, versucht sich der Kondensator 40 über den Widerstand 66 immer dann gegen positives Potential aufzuladen, wenn die Klemme 38 positiv ist. Wärend dieser Halbwellen ist aber die Klemme 40 negativ, eodaß die Diode 80 stromführend ist und infolgedessen einen niedrigen Widerstand aufweist. Dadurch wird: der 68 auf einen negativen Potential gehalten. Die Doppelbasisdiode 68 kann daher nicht mehr durchschalten, wenn der Wechselrichter schwingt. As soon as the inverter oscillates, the capacitor 40 tries to charge itself against a positive potential via the resistor 66 whenever the terminal 38 is positive. During these half-waves , however, the terminal 40 is negative, so that the diode 80 is live and consequently has a low resistance . This becomes: the 68 held at a negative potential . The double base diode 68 can therefore no longer switch through when the inverter oscillates.

Wenn mit den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Aueführunae-: beispielen eine Gleichspannung von 10 V in eine solche von 28 V umgesetzt werden soll, dann können die einzelnen Bauelemente beispielsweise folgende Bemessung haben: Widerstände 38 und 42 20 Ohm Widerstand 70 100 Ohm Widerstand 66 100 K Ohm Kondensatoren 40 und 44 1/u.F Kondensator 64 0,1/u F Transistoren T1 und T2 2 N 1099 .Transistor T3 2 N 2270 Doppelbaeiediode 68 2 N 1671. Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführunaebeiepiel werden die Hilfsimpulse den Transistoren den Wechselrichtern über dine induktive Kopplung zugeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine andere Grundschaltung eines selbsterregten, magnetisch gekoppelten Geaentaktwechselrichters verwendet. Abgesehen davon, daß hierbei zwei Transformatoren 110 und 112 verwendet werden, arbeitet auch hier der Wechselrichter 102, wie diejenigen Wechselrichter nach Figur 1 und 2 auf den Prinzip, daB das Ende jeder Halbwelle bzw: der Beginn jeder neuen Halbwelle durch die Sättigung eines Eisenkernen eingeleitet wird. Im Gegensatz zu den andern Ausführunaabeispielen .arbeitet jedoch hier der eigentliche leietunaetranefcrmator 110 . nicht im Sättigunaebereich. Dagegen besitzt der Transformator 112 einen Kern mit einer in wesentlichen Rechteckigen Hystereseschleife4 Dieser Kern sorgt für die Umschaltung des Systeme. If a DC voltage of 10 V is to be converted into a DC voltage of 28 V with the examples shown in FIGS. 1 and 2 , then the individual components can have the following dimensions , for example: Resistors 38 and 42 20 ohms Resistance 70 100 ohms Resistor 66 100 K ohms Capacitors 40 and 44 1 / uF Capacitor 64 0.1 / u F Transistors T1 and T2 2 N 1099 .Transistor T3 2 N 2270 Double diode 68 2 N 1671. In the embodiment shown in FIG. 3 , the auxiliary pulses are fed to the transistors of the inverters via inductive coupling . In this embodiment , a different basic circuit of a self-excited, magnetically coupled clock inverter is used. Apart from the fact that two transformers 110 and 112 are used here, the inverter 102, like those inverters according to FIGS. 1 and 2 , operates on the principle that the end of each half cycle or the beginning of every new half cycle is initiated by the saturation of an iron core will. In contrast to the other execution examples. however, the actual leietunaetranefcrmator 110 operates here. not in the saturation area. In contrast, the transformer 112 has a core with an essentially rectangular hysteresis loop4. This core ensures the switching of the system.

Der Leistungstransformator 11Ojala SpartranafEnator ausgeführt, besitzt eine durchgehende Wicklung mit einer Mittelanzapfuna und zwei symmetrisch zu ihr liegenden Anzapfunaen. Die zwischen diesen Anzapfungen und der Mittelanzapfuna liegenden Wicklungsteile 114 und 116 bilden die Primärwicklung den Transformators und sind über zwei Transistoren T10 und T12 und einen Schalter 150 an eine Gleich- spannungsquelle 20 angeschlossen. The power transformer 11Ojala SpartranafEnator run has a continuous winding with a Mittelanzapfuna and two symmetrically lying on her Anzapfunaen. The winding parts 114 and 116 lying between these taps and the center tap form the primary winding of the transformer and are connected to a DC voltage source 20 via two transistors T10 and T12 and a switch 150.

Die äußeren Anschlüsse der Wicklung des Transformators 110 sind über Gleichrichter 50 und 52 mit einer Ausgangsklemme 54 verbunden: Die andere Ausaangekleame ist mit 56 bezeichnet und mit der negativen Klemme der Quelle 20 verbunden. Zwischen den beiden Ausgangsklemmen liegt ein Glättungakondenagtor 58. Die setzt sich somit au® der Spannung der Quelle 20 und der von. dem -Transformator 110 gelieferten und gleichgerichteten Spannung zu- sammen: ' Die Transistoren T10 und T12 werden durch den Sättigungstransformator 112 gesteuert, der positive Rückkopplungasianalegiefert, die direkt dem Laststrom proportional sind. Der Wicklungssinn der'einzelnsn Wicklungen ist so gewählt, daß durch den die Wicklung 114 des Transformators 110 und die Enganaawicklung 118 des Transformators 112 bei stronführendea Transistor T 10 durchfließenden Strom in einem Paar von Rückkopplungswicklungen 120 und 122 des. Transformators 112 derart gerichtete Spannungen erzeugt werden, daß die den Transistor T10 durchsteuarnde Spannung vergrößert und Bier Tran- sistor T'12 gesperrt gehalten wird: Dieser Stromfluß bleibt edange bea'tehen, bis der Kere des Transformators 112 in Sättigung geht. Ale Folge hiervon bricht die Spannung an den Wicklungen dieses Transformators zusammen, da keine Flußänderung stattfindet. Der Transistor T10 wird infolgdessen in den Sperrzustand übergehen. Als Folge hiervon bricht das Feld in dem- Transformator 112 zusammen was eine Umkehr der Richtung der Spannungen an den Wick- lungen 120 und 122 zur Folge hat. Dadurch wird der Transistor T12 durchgesteuert und der Transistor T10 gesperrt. The external connections of the winding of the transformer 110 are connected to an output terminal 54 via rectifiers 50 and 52 : the other output terminal is denoted by 56 and connected to the negative terminal of the source 20. A smoothing capacitor 58 is located between the two output terminals. This is therefore composed of the voltage of the source 20 and that of. The rectified voltage supplied to the transformer 110 is combined : The transistors T10 and T12 are controlled by the saturation transformer 112 , which supplies positive feedback signals that are directly proportional to the load current. The winding sense of the individual windings is selected so that the current flowing through the winding 114 of the transformer 110 and the narrow winding 118 of the transformer 112 when the transistor T 10 is carrying current is generated in a pair of feedback windings 120 and 122 of the transformer 112 in such a directional manner is maintained, that the larger transistor T10 durchsteuarnde voltage and beer transistor t'12 locked This current flow is edange bea'tehen until the Kere of transformer 112 saturates. As a result of this, the voltage on the windings of this transformer collapses because there is no change in flux . The transistor T10 will consequently go into the blocking state. As a result, the field in the transformer 112 collapses, which results in the direction of the voltages on the windings 120 and 122 being reversed. As a result, the transistor T12 is turned on and the transistor T10 is blocked.

Hei durchgeateuertem Transistor T12 fließt der Strom durch die Eingangswicklung 116- des Transformators 110 und eine Eingangswicklung 124 des Transformators 112, und zwar in solcher Richtung, da.ß die in den Wicklungen 122 und 120 induzierten Spannungen den Transistor T12 in dem durchgeteuerten und der Transistor T10 in dem gesperrten Zustand .halten. Auch dieser Zustand bleibt solange bestehen bis der Transformator 112 in Sättigung geht und sich als Folge davon die P3.aritä.t der Spannungen an den Wicklungen umkehrt. Heigeateuertem transistor T12, the current flows through the input winding 116- of the transformer 110 and an input winding 124 of the transformer 112, in such a direction that the voltages induced in the windings 122 and 120, the transistor T12 in the turned on and the transistor Keep T10 in the locked state. This state also remains until the transformer 112 goes into saturation and as a result the P3.arity of the voltages on the windings is reversed.

Als Starthilfe dient auch hier ein RO-Generator der in Figur mit 100 bezeichnet ist. Der Kondensator 64 dieses Generator ist wiederum über einen Widestand 66 und die Teilwicklung 114 des Transformators 110: an die Gleichspannungequelle 20 angeschlossen. Eine Wicklung 144 den Transformators 112 ist über die eine Basis Emitteretreeke der Doppelbasiediode 68 den Kondensator 64 parallel geschaltet. Die andere Emitter legt über einen Wider-. stand 138 parallel zu den Widerstand 66. Der Widerstand 138 dient zur Strombegrenzung und macht die Folgefrequenz der mit den Generator 100 erzeugten Impulse von der Größe der Speieeepannung unabhängig. Wenn die Spanüuna an dem Emitter der Doppelbasisdiode 68 einen bestimmten Grenzwert erreicht hat, dann schaltet diese Diode durch und der Kondensator 64 entlädt sich über die Wicklung 144. Der Wicklungssinn dieser Wicklung - durch die Punkte an den Wicklungen angedeutet - ist so gewählt, daß dann an dem Transistor T10 eine diesen durchsteuernde und an dem Transistor T12 eine diesen sperrende Spannung liegt. An RO generator, which is denoted by 100 in FIG. The capacitor 64 of this generator is in turn connected to the DC voltage source 20 via a resistor 66 and the partial winding 114 of the transformer 110. A winding 144 of the transformer 112 is connected in parallel to the capacitor 64 via one base emitter tree of the double base diode 68. The other emitter puts over a counter. stood 138 parallel to the resistor 66. The resistor 138 serves to limit the current and makes the repetition frequency of the pulses generated by the generator 100 independent of the size of the supply voltage. When the Spanüuna at the emitter of the double base diode 68 has reached a certain limit, then this diode turns on and the capacitor 64 discharges through the winding 144. The winding sense of winding - through the points on the windings indicated - is chosen so that then at transistor T10 there is a voltage which controls this and at transistor T12 there is a voltage which blocks it .

Wenn der Schalter 150 `erstmals geschlossen wird, dann lädt sieh der Kondensator 64 über die Wicklung 114 und den Widerstand 66 Bregen die Spannung der Quelle 120 auf. Sobald die erwähnte Grenzspannung erreicht ist, schaltet die Doppelbasi$diode durch, und der Kondensator lädt sich über die Wicklung 144. Dadurch wird der Transistor T10 durchgesteuert und der andere Transistor 112 gesperrt. Meist wird dieser erste Impuls von dem Generator 100 zum Anschwinaen den Wechselrichters ausreichen, Andernfalls wiederholen sich die Impulse solange bis der Wechselrichter arbeitet. Die Bemessung der Einzelteile bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist so gewählt, daß die Frequenz des Wechselrichters 102 wsentlich größer ist als die Impulsfolaefrequenz des Generators 100. Das Verhälnis beträgt beispielsweise 12 zu 1. Der Generator liefert Impulse mit einer Frequenz von etwa 50 He mit einem Widerstand 134 von etwa 150K Ohm, einem Kondensator 132 von etwa 0,1 Mikro Farad und bei einer Gleichspannung von 12 V. When switch 150 'is closed for the first time, capacitor 64 charges the voltage of source 120 via winding 114 and resistor 66 Bregen. As soon as the mentioned limit voltage is reached, the double base diode switches through and the capacitor charges through the winding 144. As a result, the transistor T10 is switched on and the other transistor 112 is blocked. In most cases, this first pulse from the generator 100 will be sufficient to start the inverter running, otherwise the pulses are repeated until the inverter works. The dimensioning of the individual parts in the embodiment shown in Figure 3 is chosen so that the frequency of the inverter 102 is substantially greater than the pulse frequency of the generator 100. The ratio is, for example, 12 to 1. The generator delivers pulses with a frequency of about 50 He with a resistor 134 of about 150K ohms, a capacitor 132 of about 0.1 micro farads and at a DC voltage of 12 V.

Wenn der Wechselrichter 102 schwingt, dann ändert sich das Potential des Punktes 140 etwa zwischen + 24 und Null Volt. If the inverter 102 oscillates, then the potential of the point 140 changes between approximately +24 and zero volts.

Dabei ist vorausgesetzt, daB das System von 12 Y auf 24 Y umformt. Da jedoch die Frequenz de e.Wecheelrichters 102 ungefähr 10 mal größer als die Impulefolgefrequenz des Generators 100 ist, kann sich der Kondensator 132 praktisch kaum aufladen. Die Ladungsmenge, die der Kondensator aufnimmt, wenn die Verbindung 140 positiv iet, kann sich über die Doppelbasisdiode 136 und die Wicklung 144 während derjenigen Halbwelle entladen, während der das 140 Null ist und der Transistor T10 durchgesteuert ist. Wegen der geringfügigen Ladung im Kondensator ist auch der Entladestrom sehr schwach, so daB in der Wicklung 120 nur ein kleiner Impuls induziert wird, der den Transistor T10 in Durchlassrichtung vorspannt und zwar zu einem Zeitpunkt, da dieser Transistor ohnehin leitend ist. Seine Wirkung ist daher unerheblich. Der Genorator 100 ist somit elektrisch im wesentlichen unwirksam sobald der Wechselrichter 100 schwingt. Sollte einer der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Wechselrichter infolge eines Kurzschlusses an den Lastklemmen zu schwingen aufhören, dann liefert der Generator sofort solange Impulse, bis der Kurzschluß beseitigt ist und der Wechselrichter wieder normal arbeitet. Die von dem Generator benötigte Leistung ist vernachlässigbar klein. It is assumed that the system transforms from 12 Y to 24 Y. However, since the frequency of the inverter 102 is approximately 10 times greater than the pulse train frequency of the generator 100, the capacitor 132 can hardly be charged in practice. The amount of charge that the capacitor takes up when the connection 140 is positive can be discharged via the double base diode 136 and the winding 144 during the half-cycle during which the 140 is zero and transistor T10 is turned on. Because of the slight charge in the capacitor, the discharge current is also very weak, so that only a small pulse is induced in winding 120, which biases transistor T10 in the forward direction at a point in time when this transistor is conductive anyway. Its effect is therefore insignificant. The generator 100 is thus essentially ineffective electrically as soon as the inverter 100 oscillates. Should one of the inverters shown in FIGS. 1 to 3 stop oscillating as a result of a short circuit at the load terminals, then the generator immediately delivers pulses until the short circuit is eliminated and the inverter works normally again. The power required by the generator is negligibly small.

Praktisch wird man die Arbeitsfrequenz der in den Figuren dargestellten Wechselrichter so wählen, daß sie etwa 10 bis 15 mal größer als die Impulsfolgefrequenz des Generators ist. Die Frequenz des Generators beträgt beispielsweise bei einem Ausführungsbeispiel 50 Hz, während die Frequenz des Wechselrichters bei etwa 600 Hz liegt.In practice, the operating frequency of the inverters shown in the figures will be chosen so that it is about 10 to 15 times greater than the pulse repetition frequency of the generator. In one exemplary embodiment, for example, the frequency of the generator is 50 Hz, while the frequency of the inverter is approximately 600 Hz.

Claims

P atentana p r ü che .i Self-excited inverter with at least one electronic switch, via whose switching path the load circuit: is connected to a DC voltage source, which is coupled to the control circuit of the electronic switch in such a way that self-excited oscillations occur, characterized in that an auxiliary generator (6o; 100) is provided, which periodically supplies start pulses which are fed to the electronic switch in such a way that it is thereby switched through, and that center. are provided, by which the auxiliary generator is made ineffective as soon as the inverter oscillates.

2. Inverter according to claim 1, characterized in that an RC element (66,64) and a switching device (68) connected to the capacitor (64) of the RC element serves as an auxiliary generator (60; 100) via which the capacitor can discharge as soon as its voltage reaches a certain limit value: 3. inverter neck claim 2, characterized in that as. Switching device (64) a double base diode .serves. Inverter according to claim 3, characterized in that the inverter works with an autotransformer (14), since the capacitor (64) of the RC element is connected to the DC voltage source (20) and the base electrodes via the associated .Gadewideretand (66) the double base diode is connected to the same DC voltage source (20) via a rectifier (50, 52) connected downstream of the inverter and the inverter. 5. Inverter in push-pull circuit, with an autotransformer and two switching devices according to claim y 3, characterized in that the base connections of the double base diode (68) are connected to the DC voltage source (20) which spei the inverter, end that the charging resistor (66) of the capacitor (64) via a diode (80) between two taps (3 $, 40) located symmetrically to the center tap of the autotransformer. and that the capacitor (64) is connected on the one hand between the connection of diode and resistor and on the other hand to the terminal of the direct voltage source (20) remote from the center tap of the transformer. 6. Inverter in push-pull circuit, with two electronic switches according to claim 3, characterized in that the primary winding (144) of an auxiliary transformer (112) with at least one secondary winding is attached to the charging circuit of the capacitor (64), since: 8 this Secondary winding is placed in the control circuit of one of the two switches and that the RC element and the base connections of the double bass diode are connected to the switching path of the other electronic switch. 7. Inverter according to claim 6, characterized in that the auxiliary transformer has a second secondary winding which is placed in the control circuit of the second electronic switch. B. Inverter according to claim 7, characterized in that the auxiliary transformer has a s'ättigbarewern and the frequency of the inverter is determined and coupled to the transformer of the inverter. Inverter according to Claim 8, characterized in that the circuits of the electronic switches are routed via additional windings (118, 124) on the auxiliary transformer (112). 10. Inverter according to claim 8, characterized in that the main transformer feeds a primary winding of the auxiliary transformer. 11. Inverter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the pulse repetition frequency of the pulses supplied by the auxiliary generator is significantly lower than the frequency of the voltage supplied by the inverter.