DE19848540A1 - Circuit layout and method for operating a single- or multiphase current inverter connects an AC voltage output to a primary winding and current and a working resistance to a transformer's secondary winding and current. - Google Patents

Circuit layout and method for operating a single- or multiphase current inverter connects an AC voltage output to a primary winding and current and a working resistance to a transformer's secondary winding and current.

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DE19848540A1 DE1998148540 DE19848540A DE19848540A1 DE 19848540 A1 DE19848540 A1 DE 19848540A1 DE 1998148540 DE1998148540 DE 1998148540 DE 19848540 A DE19848540 A DE 19848540A DE 19848540 A1 DE19848540 A1 DE 19848540A1
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Reinhard Kalfhaus
Christoph Schiller
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Reinhard Kalfhaus
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Abstract

A circuit layout (10) operates a single- or multiphase current inverter (12) with its AC voltage output connected to a primary winding (15) carrying a primary current (IP). A working resistance can be connected to a secondary winding (60,62) in a transformer carrying a secondary current (IS), including a regulating circuit (78) and a triggering unit (40) for triggering pulse in power semiconductors (T1-T4) in the current converter.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordung zum Betreiben eines ein- oder mehrphasigen Wechselsrichters, dessen Wechselspannungsausgang mit einer einen Primär strom I P führenden Primärwicklung eines Transformators verbunden ist, wobei an zumindest einer einen Sekundärstrom I S führenden Sekundärwicklung des Transformators eine Last anschließbar ist und wobei die Schaltungsanordnung einen Regelkreis und eine Ansteuer einheit zur Pulsansteuerung von Leistungshalbleiterschaltern des Wechselrichters umfasst. The invention relates to a circuit arrangement for operating a single or multi-phase inverter, the AC output is connected to a a primary current I P leading primary winding of a transformer, wherein at at least one a secondary current I S leading secondary winding of the transformer, a load can be connected and wherein the circuit arrangement comprises a control circuit and a driving unit for pulse-driving of the power semiconductor switches of the inverter.

Derartige Wechselrichter sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden vorwiegend in der Bahn-, Schiffs- und Automobiltechnik eingesetzt um aus einer durch das Bordnetz vorgegebenen Gleichspannung eine Wechselspannung bestimmter Frequenz und Amplitude zum Antrieb eines Wechselspannungsverbrauchers zu erzeugen. Such inverters are known in the prior art and are used mainly in the rail, marine and automotive engineering to produce an AC voltage of a certain frequency and amplitude to drive an AC voltage of a predetermined load by the vehicle electrical system voltage.

Um die Ausgangswechselspannung des Wechselrichters anzupassen (vergrößern bzw. ver kleinern) wird dem Ausgang des Wechselrichters ein Transformator nachgeschaltet, der die Ausgangswechselspannung des Wechselrichters auf einen angepaßten (höheren bzw. kleine ren) Spannungswert transformiert. In order to adjust the AC output voltage of the inverter (larger or smaller ver) is followed by a transformer to the output of the inverter, which transforms the AC output voltage of the inverter to a matched (or higher small ren) voltage value.

Die Eingangsspannung liegt üblicherweise im Bereich von 24 bis 750 VDC und kann auf Ausgangsspannungen im Bereich vom 220 bis 1500 VAC mit Frequenzen vom 16 2/3, 50 bis 400 Hz eingestellt werden. The input voltage is usually in the range of 24 to 750 VDC, and can be set to output voltages in the range from 220 to 1,500 VAC at frequencies of 16 2/3, 50 to 400 Hz.

Insbesondere bei einer geringen Eingangsgleichspannung von ca. 24 VDC und einer Gesamt leistung des Wechselrichters von ca. 1 kW und mehr können Primärströme I P von 100 A und mehr fließen, die einen Gleichanteil aufweisen und den nachgeschalteten Transformator in die Sättigung treiben. In particular, at a low input DC voltage of about 24 VDC and a total power of the inverter of about 1 kW or more primary currents I P can flow from 100 A and more, having a DC component and drive the downstream transformer into saturation. Durch die Sättigung zeigt der Transformator ein unsymmetrisches Verhal ten, das insgesamt den Wirkungsgrad des Wechselrichters erheblich verschlechtert und stören de Netzrückwirkungen verursacht. By the saturation of transformer shows th an unbalanced Verhal, the total significantly impairs the efficiency of the inverter and disturb de system perturbations caused.

Zur Ansteuerung eines Wechselrichters ist das Pulsweitenmodulationsverfahren (PWM-Ver fahren) bekannt. For controlling an inverter, the pulse width modulation method (PWM Ver drive) known. Dabei ist zur Erzeugung einer Steuerspannung ein Vergleicher vorgesehen, dem ein Ist-Wert der ausgangsseitigen Wechselspannung und ein vorgegebener Soll-Wert eines Wechselspannungsverlaufs zum Vergleich zugeführt wird und dessen Ausgang mit einem Komparator verbunden ist, in dem die Steuerspannung mit einer sägezahnförmigen oder dreieckförmigen Vergleichsspannung zur Erzeugung von Ansteuersignalen für die Leistungshalbleiterschalter des Wechselrichters verglichen wird. In this case, for generating a control voltage, a comparator is provided to which an actual value of the output alternating voltage and a predetermined target value of an AC voltage waveform is supplied to the comparison and whose output is connected to a comparator, in which the control voltage with a sawtooth or triangular voltage reference to generating control signals for the power semiconductor switches of the inverter is compared.

Überschreitet jedoch die ermittelte Steuerspannung die sägezahn- oder dreieckförmige Ver gleichsspannung, werden keine Ansteuersignale erzeugt, was zu einer Übermodulation führt und sich nachteilig auf den Stromflusswinkel bzw. Verlauf von Ausgangsspannung und/oder -strom auswirkt. However, where the control voltage determined DC voltage, the sawtooth or triangular Ver, no drive signals are generated, which leads to an over-modulation, and has a negative effect on the current flow angle or curve of output voltage and / or current.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters derart weiterzubilden, so dass bei weitem Eingangsspannungsbereich und hohen Belastungen einerseits ein hoher Wirkungsgrad und andererseits ein stabiles Regelverhalten gewährleistet wird. The present invention is based on the problem to further develop a circuit arrangement and a method for operating an inverter in such a way so that in a wide input voltage range and high loads on the one hand a high efficiency and on the other hand, a stable control is ensured. Insbesondere soll ein am Ausgang des Wechselrichters liegender Transformator symmetrisch betrieben werden und die Schaltung soll beliebige Stromflusswinkel erfüllen. In particular, a lying at the output of the inverter transformer to be operated symmetrically, and the circuit is to fulfill any current flow angle.

Das Problem wird durch eine Schaltungsanordnung einerseits dadurch gelöst, dass ein erstes Messelement zur Erfassung des Primärstroms I P und zweites Messelement zur Erfassung des Sekundärstrom I S vorgesehen ist, dass eine Regeldifferenz aus Primärstrom I P und Sekundär strom I S einer überlagerten Spannungsregeleinrichtung zugeführt wird, dass ein Ausgang der Spannungsregeleinrichtung mit einem Vergleicher einer unterlagerten Stromregeleinrichtung verbunden ist, dass dem Vergleicher der Primärstrom I P als Strom-Istwert I PIST zugeführt wird und dass ein Ausgang der Stromregeleinrichtung mit einem Eingang der Ansteuereinheit verbunden ist. The problem is solved by a circuit arrangement of a hand, characterized in that a first measuring element for detecting the primary current I P and a second measuring element for detecting the secondary current I S is provided, that a control deviation of primary current I P and secondary current I S of a superimposed voltage control device is supplied, that an output of the voltage regulating device is connected to a comparator of a subordinate current controller, that the comparators of the primary current I P is applied as a current actual value I PIST and that an output of the current control means is connected to an input of the control unit.

Andererseits wird das Problem dadurch gelöst, dass dass ein erstes Messelement zur Erfas sung des Primärstromes I P und ein zweites Messelement zur Erfassung des Sekundärstroms I S vorgesehen ist, dass eine Regeldifferenz aus Primärstrom I P und Sekundärstrom I S einer überlagerten Spannungsregeleinrichtung zugeführt wird, dass eine Ausgangsgröße der Spannungsregeleinrichtung einer unterlagerten Stromregeleinrichtung zugeführt und mit dem Primärstrom I P als Strom-Istwert I PIST zur Anpassung an dessen Kurvenform verglichen wird, wobei beliebige Phasenwinkel ϕ und Kurvenformen des Ausgangsstromes bzw. Sekundär stromes I S zur Ausgangsspannung U A regelbar sind und dass ein Ausgang der Stromregelein richtung mit einem Eingang der Ansteuereinheit verbunden ist. On the other hand, the problem is solved by that a first measuring element for Erfas solution of the primary current I P and a second measuring element for detecting the secondary current I S is provided, that a control deviation of primary current I P and secondary current I S of a superimposed voltage regulating device is supplied that supplied to an output of the voltage regulating device of a secondary current control means and I PIST is compared to adapt to the curve shape with the primary current I P as an actual current value, wherein any phase angle φ and waveforms of the output current or the secondary current I S to the output voltage U a can be regulated, and that an output of the Stromregelein device is connected to an input of the control unit.

Durch die Erfassung der pimär- und sekundärseitigen Ströme I P , Is des Transformators kann eine Information über die symmetrische Auslastung des Transformators abgeleitet werden. By detecting the pimär- and secondary currents Ip, Is of the transformer, information about the symmetrical load of the transformer can be derived. Die Stromwerte werden wie beschrieben einer Regeleinrichtung zugeführt und als Stör größenaufschaltung dem eingangsseitigen ersten Vergleicher zugeführt. The current values ​​are as described fed to a control device and as an interference value lock-the input-side first comparator supplied. Auf diese Weise wird eine dem Spannungsregler zuzuführende Regelabweichung beeinflusst, so dass eine in dem Transformator auftretende Unsymmetrie ausgeregelt wird. In this way supplied to the voltage regulator control deviation is affected so that occurring in the transformer imbalance is corrected. Ergänzend ist ein unterlagerter Stromregelkreis vorgesehen, dem der Primärstrom I P des Transformators als Ist-Wert und die Ausgangsgröße der ersten Regeleinrichtung als Soll-Wert zugeführt wird. In addition, a subordinated current control loop is provided to which the primary current I P of the transformer as the actual value and the output of the first regulating device is fed as desired value. Durch die erfin dungsgemäße Anordnung können Unsymmetrien der Transformatorbelastung ausgeregelt werden. By OF INVENTION dung contemporary arrangement asymmetries of the transformer loading can be compensated. Durch den unterlagerten Stromregelkreis wird insgesamt eine stabile Regelung erreicht. By the subordinate current control loop stable control is achieved overall. Durch die Unterlagerung des Stromregelkreises kann die verstärkte Fehlerdifferenz des Spannungsregelkreises einer Kurvenform des Stromistwertes I PIST des Primärstroms angepasst werden. By the sub-storage of the current loop, the amplified error difference of the voltage control loop of a waveform of the actual current value I PIST of the primary current can be adjusted. Der Primärstrom I PIST ist über dem Übersetzungsverhältnis ü des Tans formators mit dem Sekundärstrom I S und damit auch mit dem Ausgangsstrom verknüpft. The primary current I PIST is above the ratio u of Tans formators with the secondary current I s, and thus also associated with the output current. Ins besondere müssen Ausgangsstrom und -spannung nicht in Phase liegen, so dass die Schaltung mit einem bliebigen Stromflusswinkel im Bereich von 0 ≦ cos ϕ ≦ ±1 betrieben werden kann. In particular output current and voltage do not need to be in phase, so that the circuit can be operated with a bliebigen current flow angle in the range of 0 ≦ φ ≦ ± cos. 1 Es können beliebige Phasenwinkel ϕ und Kurvenformen des Ausgangsstromes zur Ausgangs spannung erfüllt werden. It may φ arbitrary phase angle and waveforms of the output current to output voltage are met.

Zur weiteren Verbesserung des Regelverhaltens ist vorgesehen, dass der Spannungsregler zur Begrenzung seines Ausgangssignal ein Rückkoppelglied aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang des Spannungsreglers und dessen Ausgang mit dem ersten Vergleicher verbunden ist. To further improve the control performance is provided that the voltage regulator for limiting its output signal has a feedback element, having its input connected to the output of the voltage regulator and the output of the first comparator. Das Ausgangssignal des Spannungsreglers dient als Soll-Wert für den nachgeschalteten Stromregler und wird mit dem Ist-Wert des Primärstroms I P verglichen. The output of the voltage regulator serves as a target value for the downstream flow controller and is compared with the actual value of the primary current I P. Die Begrenzung ist einstellbar. The limitation is adjustable.

Um insbesondere im Leerlauffall einen stabilen Regelkreis zu erhalten, ist vorgesehen, dass dem Stromregler zur Resonanzdämpfung ein Rückkoppelglied, vorzugsweise ein LC-Filter zugeordnet ist. In order to obtain especially in the case of idling a stable control loop, it is provided that the current regulator for resonance damping a feedback element, preferably an LC filter is associated.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Messelemente zur Erfassung der Ströme I P und I S mit Eingängen eines zweiten Vergleichers verbunden sind und dass ein Ausgang des zweiten Vergleichers über einen Regler, vorzugsweise PI-Regler mit dem ersten Vergleicher des Spannungsreglers verbunden ist. In a preferred embodiment it is provided that the measuring elements for detecting the currents I P and I S are connected to inputs of a second comparator and that an output of the second comparator via a controller, preferably a PI controller is connected to the first comparator of the voltage regulator.

Zur Filterung der Ausgangsspannung des Wechselrichters wird vorgeschlagen, dass der Primärwicklung des Transformators zumindest eine Drosselspule in Reihe geschaltet ist, wobei die zumindest eine Drosselspule vorzugsweise integraler Bestandteil des Transforma tors ist. For filtering the output voltage of the inverter is proposed that the primary winding of the transformer at least one inductor is connected in series, wherein said at least one choke coil is preferably an integral part of the transformers tors. Auf diese Weise werden Anschlussklemmen eingespart, da mehrere Bauteile in einem vereinigt sind. In this way, terminals are saved because several components are combined in one. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Primärwicklung des Transformators eine erste Drosselspule vorgeschaltet und eine zweite Drosselspule nachgeschaltet ist. In a particularly preferred embodiment it is provided that the primary winding of the transformer preceded by a first inductor and a second inductor is connected downstream. Beide Drosselspulen sind dabei integraler Bestandteil des Transformators. Both reactors are an integral part of the transformer.

Vorzugsweise ist ein weiterer Kondensator als Filterelement vorgesehen, der parallel zu zu mindest einer Sekundärwicklung angeschlossen ist. Preferably, a further capacitor is provided as the filter element, which is connected in parallel to at least a secondary winding. Hierzu ist anzumerken, dass dieser Kondensator nach dem Stand der Technik zwischen der zumindest einen Drosselspule und den Anschlüssen der Primärwicklung angeordnet ist. It should be noted that this condenser is arranged according to the prior art between the at least one choke coil and the terminals of the primary winding. Durch die Verlagerung des Kondensators in den Senkundärstromkreis werden eine Vielzahl von Vorteilen erreicht. By shifting the capacitor in the Senkundärstromkreis a number of advantages are achieved. Insbesondere wird neben der Stabilisierung des Regelkreises das CV-Produkt verbessert wodurch ein Kon densator kleinerer Baugröße eingesetzt werden kann. In particular, the CV product is improved whereby a Kon capacitor can be used of smaller size in addition to stabilizing the control loop.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichtes, dessen Ausgangsspannung durch einen Transformator transformiert wird, wobei der Trans formator eingangsseitig einen Primärstrom I P und ausgangsseitig einen Sekundärstrom I S führt, wobei ein Ausganggsspannungs-Ist-Wert des Transformators gemessen und zur Bildung einer Regelabweichung mit einem Ausgangsspannungs-Soll-Wert verglichen wird und wobei die Regelabweichung verstärkt und als Steuerspannung zur Erzeugung von pulsmodullierten Ansteuersignalen verwendet wird. Furthermore, the invention relates to a method of operating an exchange instruction, the output voltage is transformed by a transformer, wherein the Trans formator input side, a primary current I P and the output side, a secondary current I S leads, wherein a Ausganggsspannungs actual value of the transformer is measured and forming a control deviation is compared with an output voltage command value, and wherein the deviation amplified and used as a control voltage to generate pulse module profiled drive signals.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Primärstrom I P und der Sekundärstrom I S zur Bildung einer Störgröße gemessen, miteinander verglichen und mit der eingangsseitigen Regelabweichung verknüpft werden, dass die so gebildete Größe verstärkt und als Primärstrom-Soll-Wert I PSOLL zur Bildung einer Regelabweichung mit dem Primär strom-Ist-Wert I PIST verknüpft und zur Bildung der Steuerspannung verknüpft wird. The inventive method is characterized in that the primary current I P, and the secondary current I S is measured for forming a disturbance variable, compared and linked with the input-side control deviation that the size thus formed amplifies and as primary current command value I PSOLL to form a control deviation to the primary current actual value I PIST linked and is linked to the formation of the control voltage.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ausgenutzt, dass die Differenz zwischen Primär strom-Ist-Wert I PIST und Sekundärstrom-Ist-Wert I SIST ein Maß für die Unsymmetrie des Transformators ist. In the inventive method, use is made that the difference between primary current actual value I PIST and secondary current actual value I SIST a measure of the asymmetry of the transformer. Durch die eingangsseitige Beaufschlagung des Regelkreises erfolgt eine Störgrößenaufschaltung der an dem Transformator auftretenden Spannungszeitflächen - Unsymmetrie, wodurch das Steuersignal zur Erzeugung der pulsweitenmodullierten Ansteuer signale der Leistungsschalter entsprechend verändert wird. By applying the input side of the control circuit of a feed-forward voltage time occurring at the transformer takes place - Asymmetry, whereby the control signal for generating the pulse width modulated signals profiled driving the power switch is changed accordingly.

Um zu verhindern, dass der Primärstrom I P einen vorgegebenen Wert überschreitet, ist vorgesehen, dass die den Primärstrom-Soll-Wert bildende Ausgangsgröße des eingangsseitigen Spannungsreglers begrenzt wird. In order to prevent the primary current I P exceeds a predetermined value, it is provided that the primary current set-value forming output of the input-side voltage controller is limited. Dazu wird das Ausgangssignal gemessen und über ein Rückkoppelglied zurückgeführt. For this purpose, the output signal is measured and fed back via a feedback member.

Durch die unterlagerte Stromregelung des Primärstroms I P kann der Regelkreis insgesamt stabilisiert werden. By the subordinate current control of the primary current I P of the control circuit can be stabilized overall. Auch wird der Vorteil erreicht, dass beliebige Stromflusswinkel 0 ≦ cos ϕ ≦ ±1 beherrschbar sind. Also, the advantage is achieved that any current flow angle cos 0 ≦ φ ≦ ± 1 are manageable.

Die Leistungsschalter des Wechselrichters werden nach dem Pulsweitenmodulationsverfahren (PWM-Verfahren) angesteuert. The power switches of the inverter are controlled according to the pulse width modulation method (PWM) method. In diesem Zusammenhang ist besonders auf eine neuartige PWM-Steuerung mit symmetrischer Pulsweitenmodulation hinzuweisen, die einen eigen ständigen erfinderischen Charakter aufweist. In this context it is particularly pointed to a novel PWM control with symmetric pulse width modulation which has a constant inherent inventive character.

Aus dem Stand der Technik sind PWM-Steuerungen bekannt, die einen ersten Komparator zum Vergleich einer Steuerspannung mit einer Vergleichsspannung und einen zweiten Koparator zum Vergleich einer inversen Steuerspannung mit der Vergleichsspannung auf weisen, wobei an den Ausgängen der Komparatoren jeweils Steuersignale zur Ansteuerung von Leistungschaltern abgreifbar sind. From the prior art PWM controllers are known, which comprise a first comparator for comparing a control voltage with a reference voltage and a second Koparator for comparing an inverse control voltage with the comparison voltage, wherein each of control signals for controlling power switches can be picked off at the outputs of the comparators are. Die hier beschriebene PWM-Steuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung von Leistungsschaltern zumindest eines Brücken zweiges zumindest eine Kippschaltung, mit einem Setzeingang und einem Rücksetzeingang vorgesehen ist, wobei ein Ausgang des ersten Komparators über zumindest ein UND-Gatter mit dem Rücksetzeingang und ein Ausgang des zweiten Komparators über zumindest ein UND-Gatter mit dem Setzeingang verbunden ist und wobei das dem Setzeingang zugeordnete UND-Gatter über einen Inverter und das dem Rücksetzeingang zugeordnete UND-Gatter direkt mit einem Ausgang einer Zählschaltung verbunden ist, an dem ein digitales Signal "H" anliegt, das mit der halben Frequenz der Vergleichsspannung schwingt. The described PWM control is characterized in that for control of power switches of at least one bridge branch of at least one flip-flop is provided having a set input and a reset input, an output of the first comparator via at least an AND gate connected to the reset input and an output the second comparator via at least one aND gate is connected to the set input and the associated the set input aND gate through an inverter and associated to the reset input aND gate is directly connected to an output of a counter circuit to which a digital "H signal "is present which oscillates at half the frequency of the comparison voltage.

Um Pulsaussetzer für den Fall auszuschließen, wenn die Steuerspannung die Vergleichs spannung überschreitet, ist vorgesehen, dass die Ausgänge der Komparatoren über einen Inverter jeweils mit einem Eingang eines UND-Gatters verbunden sind, dessen Ausgang mit jeweils einem Eingang eines ODER-Gatters verbunden ist, wobei ein Ausgang des dem ersten Komparator zugeordneten ODER-Gatters mit einem Eingang des dem Rücksetzeingang zugeordneten UND-Gatters der ersten Kippschaltung und mit einem Eingang eines dem Setzeingang der zweiten Kippschaltung zugeordneten UND-Gatters verbunden ist und wobei ein Ausgang des dem zweiten Komparators zugeordneten ODER-Gatters mit einem Eingang des dem Setzeingang der ersten Kippschaltung zugeordneten UND-Gatters und mit einem Eingang eines dem Rücksetzeingang der zweiten Kippschaltung zugeordneten UND-Gatters verbunden ist. To exclude pulse dropout in the case when the control voltage exceeds the comparison voltage, it is provided that the outputs of the comparators are connected via an inverter to an input of an AND gate whose output is connected to one input of an OR gate, wherein an output of the associated said first comparator OR gate is connected to an input of the associated the reset input of the aND gate of the first flip-flop and to an input of an associated the set input of the second flip-flop aND gate and an output of the associated with the second comparator OR -Gatters is connected to an input of the associated flip-flop the set input of the first aND gate and to an input of an associated one to the reset input of the second flip-flop aND gate.

Dabei sind die UND-Gatter mit einem Ausgang der Zählschaltung verbunden, an dem ein digitales Signal "MIN" anliegt, das bei einem vorgebbaren minimalen Zählerstand den logischen Pegel "LOW" einnimmt und wobei ein Eingang des ODER-Gatters mit einem Ausgang der Zählschaltung verbunden ist, an dem ein digitales Signal "MAX" anliegt, das bei einem vorgebbaren maximalen Zählerstand den logischen Pegel "HIGH" einnimmt. The AND gates are connected to an output of the counting circuit to which is applied a digital signal "MIN", the logic "LOW" occupies at a predetermined minimum counter reading and an input of the OR gate connected to an output of the counting circuit is applied to the digital "MAX" signal to logic "HIGH" occupies at a predetermined maximum counter status.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass ein Ausgang der Zählschaltung mit einem Steuereingang des Spannungsgenerators zum Setzen und Rücksetzen der sägezahnförmigen Vergleichs spannung verbunden ist. Furthermore, it is provided that an output of the counter circuit is connected to a control input voltage of the voltage generator for setting and resetting the sawtooth comparison.

Dabei ist vorgesehen, dass die Zählschaltung vorzugsweise als 8-Bit-Zähler ausgebildet ist, um eine ausreichende Auflösung zu erhalten. It is provided that the counter circuit is preferably configured as an 8-bit counter in order to obtain a sufficient resolution.

Auch bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Erzeugung von pulsweitenmodullierten Signalen zur Ansteuerung von Leistungsschaltern zumindest eines Brückenzweiges eines Puls wechselrichters, wobei eine sägezahnförmige Vergleichsspannung mit einer Steuerspannung und einer inversen Steuerspannung zur Erzeugung von Ansteuerimpulsen verglichen wird und wobei erste Ansteuerimpulse erzeugt werden, wenn die Vergleichsspannung betragsmäßig größer als die Steuerspannung ist und zweite Ansteuerimpulse erzeugt werden, wenn die Vergleichsspannung betragsmäßig größer als die inverse Steuerspannung ist. Also, the invention relates to a method for generating pulse width modulated profiled signals for control of power switches of at least one bridge branch of a pulse-controlled inverter, wherein a saw-tooth reference voltage with a control voltage and an inverse control voltage for generating drive pulses and comparing said first drive pulses are generated when the comparison voltage is greater in magnitude than the control voltage and second drive pulses are generated when the comparison voltage is greater in magnitude than the inverse control voltage.

Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Leistungsschalter simultan angesteuert werden, wobei das Setzen eines ersten Leistungsschalters das Rücksetzen eines zweiten Leistungsschalters bewirkt und wobei das Setzen der Leistungsschalter über eine ansteigende Flanke des ersten Impulses und das Rücksetzen über eine ansteigende Flanke des zweiten Impulses erfolgt. In this case the invention provides that the power switches are driven simultaneously, wherein setting a first power switch causes the resetting of a second power switch, and wherein setting of the circuit breaker takes place via a rising edge of the first pulse and the reset on a rising edge of the second pulse. Durch das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren wird der Vorteil erreicht, dass eine symmetrische Ansteuerung der Leistungsschalter ermöglicht wird. The inventive driving method provides the advantage that a symmetrical driving the power switches is enabled. Insbesondere wird sowohl die Einschalt- als auch Ausschaltflanke der Leistungsschalter bei Veränderung des Spannungswertes der Steuerspannung variiert. In particular, both the turn-on and turn-off of the power switches is varied with variation of the voltage value of the control voltage.

Um zu erreichen, dass bei einer Brückenschaltung die Leistungsschalter eines Brückenzweigs nach jeder zweiten Periode der Vergleichsspannung umgeschaltet werden, ist vorgesehen, dass die von den Komparatoren erzeugten Ansteuerimpulse mit einem digitalen Signal "H" der halben Frequenz der Vergleichsspannung logisch UND-verknüpft werden, wobei ein dem positiven Pol einer Brückenschaltung zugeordneter Leistungsschalter nur dann gesetzt werden kann, wenn das Signal "H" den logischen Pegel "LOW" aufweist und ein dem negativen Pol der Brückenschaltung zugeordneter Leistungsschalter nur dann gesetzt werden kann, wenn das Signal "H" den logischen Pegel "HIGH" aufweist. In order to achieve that the power switches of a bridge arm are switched after every second period of the comparison voltage at a bridge circuit, it is provided that the control pulses generated by the comparators are logically ANDed with a digital signal "H" at half the frequency of the comparison voltage, wherein one assigned to the positive pole of a bridge circuit breaker can be set only when the "H" signal has the logic level "LOW" and assigned to the negative pole of the bridge circuit breaker can be set only when the "H" signal has the logic having level "HIGH".

Insgesamt werden die Leistungsschalter mit einer Frequenz angesteuert, die der Hälfte der Frequenz der Vergleichsspannung entspricht. Overall, the power switches are controlled with a frequency corresponding to half the frequency of the reference voltage. Auf diese Weise können die Schaltverluste reduziert werden. In this way, the switching losses can be reduced. Auch ergeben sich Vorteile bezüglich der durch die Schaltvorgänge erzeug ten Oberwellen. Also provides advantages with respect to the through switching operations erzeug th harmonics.

Um Schaltaussetzer bei hohen, dh die Vergleichsspannung überschreitenden Steuerspannun gen zu verhindern, wird bei einem vorgebbaren minimalen Zählerstand ein logisches Signal "MIN" erzeugt, dass mit den Ansteuersignalen logisch UND-verknüpft wird und bei einem vorgebbaren maximalen Zählerstand ein logisches Signal "MAX" erzeugt, das mit den An steuersignalen ODER-verknüpft wird. To switching misfire at high, ie to prevent the comparison voltage border Steuerspannun gene is generated at a predetermined minimum counter reading a logical "MIN" signal that is logically ANDed with the drive signals and at a predetermined maximum count produces a logic "MAX" signal that control signals with the on ORed.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels. Further details, advantages and features of the invention will become apparent not only from the claims and in the features they contain - in combination and / or - to be removed, but also from the following description of the drawings the preferred embodiment.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 einen Wechselrichter mit zugehörigem Regelkreis, Fig. 1 is an inverter with an associated control circuit,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer PWM-Steuerung und Fig. 2 is a block diagram of a PWM control and

Fig. 3 Signalverläufe von logischen Signalen der PWM-Steuerung gemäß Fig. 2. Fig. 3 waveforms of logic signals of the PWM control in accordance with FIG. 2.

In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung 10 zum Betreiben eines Wechselrichters 12 mit nachgeschaltetem Transformator 14 dargestellt. In Fig. 1, a circuit arrangement 10 for operating an inverter 12 is shown having a downstream transformer 14.

Der Wechselrichter 12 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Brückenschaltung ausgebildet und weist einen ersten Brückenzweig 16 mit Leistungsschaltern T1, T2 und einen zweiten Brückenzweig 18 mit Leistungsschaltern T3, T4 auf. The inverter 12 is formed in the exemplary embodiment illustrated here as a bridge circuit and has a first bridge branch 16 with power switches T1, T2 and a second bridge branch 18 with power switches T3, T4 on. Die Leistungsschalter T1-T4 sind als NPN-Transistoren wie z. The power switches T1-T4 are as NPN transistors such. B. FET's oder IGBT's ausgebildet, wobei die Leistungs schalter T1, T3 mit ihrem Kollektor an einem positiven Pol 20 einer die Eingangsspannung U E liefernden Spannungsquelle und die Leistungsschalter T2, T4 jeweils mit ihrem Emitter anschluss mit einem negativen Pol 22 der Spannungsquelle verbunden sind. B. FET or IGBT's formed, wherein the power switches T1, T3 are connected to its collector connected to a positive pole 20 of a voltage source and the input voltage U E supplying the power switches T2, T4 each with its emitter terminal to a negative pole 22 of voltage source. Parallel zu den Leistungsschaltern T1-T4 ist jeweils eine Freilaufdiode 24 , 26 , 28 , 30 bezogen auf die Leitstrecke der Transistoren T1-T4 antiparallel geschaltet. In parallel to the power switches T1-T4 are each a free-wheeling diode 24, 26, 28, 30 based on the guide route of the transistors T1-T4 is connected in anti-parallel. Ferner weisen die Leistungs schalter T1-T4 Steuereingänge 32 , 34 , 36 , 38 auf, die mit Ausgängen einer PWM-Steuerung 40 verbunden sind. Further, the power switches T1-T4 have control inputs 32, 34, 36, 38, which are connected to outputs of a PWM control 40th

Zur Glättung der Eingangsspannung U E ist zwischen dem positiven Pol 20 und dem negativen Pol 22 der Spannungsquelle ein Kondensator 42 angeordnet. For smoothing the input voltage U E, a capacitor 42 is arranged between the positive pole 20 and the negative pole 22 of voltage source.

Eine Mittelanzapfung 44 zwischen dem Leistungsschalter T1 und dem Leistungsschalter T2 bildet einen ersten Ausgang des Wechselrichters 12 , der über eine Drosselspule 46 mit einem ersten Anschluss 48 einer Primärwicklung 50 des Transformators 14 verbunden ist. A center tap 44 between the circuit breaker and the circuit breaker T1 T2 forms a first output of the inverter 12, which is connected via a choke coil 46 to a first terminal 48 of a primary winding 50 of the transformer fourteenth Eine Mittelanzapfung 52 zwischen dem Leistungsschalter T3 und dem Leistungsschalter T4 bildet einen zweiten Ausgang des Wechselrichters 12 , der über eine zweite Drosselspule 54 mit einem zweiten Anschluss 56 der Primärwicklung 50 des Transformators 14 verbunden ist. A center tap 52 between the circuit breaker and the circuit breaker T3 T4 forms a second output of the inverter 12 which is connected via a second choke coil 54 to a second terminal 56 of primary winding 50 of the transformer fourteenth Zur Erfassung des durch die Primärwicklung 50 fließenden Primärstroms I P ist ein Messelement 58 vorgesehen. For detecting the current flowing through the primary winding 50 primary current I P, a measuring element is provided 58th

Der Transformator 14 weist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Sekundär wicklungen 60 , 62 auf, die über eine Verbindung 64 zu einer einzigen Sekundärwicklung verbunden sind. The transformer 14 has in the illustrated embodiment, two secondary windings 60, 62, which are connected via a connection 64 to a single secondary winding. Es kann auch eine einzige Sekundärwicklung vorgesehen sein. It can also be a single secondary winding provided. Ein erster An schluss 66 der Sekundärwicklung 60 bildet einen ersten Pol 68 und ein weiterer Anschluss 70 der Senkundärwicklung 62 bildet einen zweiten Pol 72 der Ausgangsspannung U A . At a first connection 66 of the secondary winding 60 forms a first pole 68 and another terminal 70 of the Senkundärwicklung 62 forms a second pole 72 of the output voltage U A. Parallel zu der Reihenschaltung aus Senkundärwicklung 60 und Senkundärwicklung 62 ist ein Kon densator 74 angeordnet, der zusammen mit den Drosselspulen 46 , 54 einen Filter bildet. Parallel to the series circuit of Senkundärwicklung 60 and 62 Senkundärwicklung Kon a capacitor 74 is arranged, which forms a filter together with the choke coils 46, 54th Zur Erfassung des Senkundärstroms I S ist ein Messelement 76 vorgesehen. For detecting the Senkundärstroms I S a measuring element 76 is provided.

Die Schaltungsanordnung 10 zum Betreiben des Wechselrichters 12 mit zugeordnetem Trans formator 14 besteht aus einem Regelkreis 78 und der oben erwähnten PWM-Steuerung 40 . The circuit configuration 10 for operating the inverter 12 with associated Trans formator 14 consists of a control circuit 78 and the above-mentioned PWM control 40th Erfindungsgemäß weist der Regelkreis 78 eine überlagerte Spannungsregeleinrichtung 80 auf, die aus einem Vergleicher 82 und einem Spannungsregler 84 besteht. According to the invention, the control loop 78 in a superimposed voltage regulating device 80, which consists of a comparator 82 and a voltage regulator 84th Dem Vergleicher 82 wird ein Ausgangsspannungs-Soll-Wert U ASOLL sowie ein Ausgangsspannungs-Ist-Wert U AIST zugeführt. The comparator 82 an output voltage desired value U ASOLL and an output voltage actual value U AIST is supplied. Ferner ist der Vergleicher 82 mit dem Ausgang einer Stromregeleinrichtung 86 verbunden, in der aus dem gemessenen Primärstrom-Ist-Wert I PIST und Sekundärstrom-Ist- Wert I SIST eine Regeldifferenz als Störgröße ermittelt wird. Further, the comparator 82 is connected to the output of a current control means 86, in the measured from the primary current actual value I PIST and secondary current actual value I SIST a control difference is determined as the disturbance variable. Die Stromregeleinrichtung 86 besteht aus einem mit den Messelementen 58 und 76 verbundenen zweiten Vergleicher 88 und einem Stromregler 90 . The current control means 86 consists of a part connected to the measuring elements 58 and 76, second comparator 88 and a current controller 90th

Ein Ausgang 92 des Spannungsreglers 84 ist über ein Rückkoppelglied 94 mit dem Ver gleicher 82 verbunden. An output 92 of the voltage regulator 84 is connected via a feedback member 94 with the same Ver 82nd Dadurch wird eine Begrenzung eines am Ausgang anliegenden Ausgangssignals, das einen Soll-Wert für den Primärstrom I P bildet, begrenzt. Thereby, a limitation of a signal present at the output of the output signal, which forms a desired value for the primary current I P is limited.

Der überlagerten Spannungsregeleinrichtung 80 ist eine unterlagerte Stromregeleinrichtung 96 nachgeschaltet, die aus einem Vergleicher 98 und einem Stromregler 100 besteht. The superimposed voltage regulating device 80 is followed by a subordinate current control device 96, which consists of a comparator 98 and a current controller 100th Der Ver gleicher 98 ist mit dem Ausgang 92 des Spannungsreglers 84 verbunden. The same Ver 98 is connected to the output 92 of the voltage regulator 84th Ferner wird dem Vergleicher 98 der Primärstrom-Ist-Wert I PIST zugeführt. Further, 98 of the primary current actual value I PIST is supplied to the comparator. Der Ausgang des Stromreglers 100 ist über ein Rückkoppelglied 102 , das vorzugsweise als Filter zur Resonanzdämpfung ausgebildet ist, mit dem Vergleicher 98 und mit einem Steuereingang der PWM-Steuerung 40 verbunden. The output of the current controller 100 is connected via a feedback member 102, which is preferably designed as a filter for resonance damping to the comparator 98 and to a control input of the PWM controller 40th

Die beschriebene Schaltungsanordnung 10 zeichnet sich durch die Messelemente 58 , 76 zur Erfassung des Primärstroms I P und des Sekundärstroms I S aus, wobei aus den ermittelten Messgrößen eine Regelabweichung berechnet und im Stromregler 90 verstärkt wird, die dem Vergleicher 88 als Störgrößenaufschaltung zugeführt wird. The circuit arrangement 10 described above is characterized by the measuring elements 58, 76 for detecting the primary current I P, and the secondary current I S from, wherein from the measurement variables determined calculates a control deviation, and is amplified in the current regulator 90 which is supplied to the comparator 88 is supplied as a feedforward control. Die auf diese Art ermittelte Störgröße ist ein Maß für die unsymmetrische Auslastung des Transformators 14 . The disturbance determined in this way is a measure of the unbalanced load on the transformer 14th Zusammen mit dem Ausgangsspannungs-Soll-Wert U ASOLL und dem Ausgangsspannungs-Ist-Wert U AIST wird eine Regelabweichung zur Verfügung gestellt, die von dem Spannungsregler 84 verstärkt wird. Together with the output voltage command value U ASOLL and the output voltage actual value U AIST is provided a control deviation available, which is amplified by the voltage regulator 84th Damit die verstärkte Regeldifferenz einen bestimmten Wert nicht überschreitet, ist die Begrenzung 94 in Form eines Rückkoppelgliedes vorgesehen. Thus, the amplified control difference does not exceed a certain value, the boundary 94 is provided in the form of a feedback member. Der Wert der Begrenzung kann vorzugsweise eingestellt werden. The value of the limit may be preferably set. Die so ermittelte Größe I PSOLL dient als Soll-Wert für den Primärstrom I P und wird in dem Vergleicher 98 mit dem Primärstrom-Ist-Wert I PIST Zur Bildung einer Regeldifferenz verknüpft. The size I PSOLL thus determined serves as a target value for the primary current I P, and is linked in the comparator 98 with the primary current actual value I PIST order to form a control difference. Die so gebildete Regeldifferenz wird dem Stromreg ler 100 zur Verstärkung zugeführt und zur Regelkreisstabilisierung über den Filter 102 auf den Vergleicher 98 zurückgeführt. The error signal thus formed is supplied to the ler 100 Stromreg for amplification and fed back to the control loop stabilization via the filter 102 to the comparator 98th Am Ausgang 101 des Stromreglers 100 ist eine im wesent lichen sinusförmige Steuerspannung als PWM-Steuersignal abgreifbar. At the output 101 of the current controller 100 in a sinusoidal Wesent current control voltage as a PWM control signal can be tapped.

Die am Ausgang 101 der Regeleinrichtung 96 anliegende Steuerspannung kann mit unsym metrischen Schwankungen behaftet sein. The present at the output 101 of the control means 96 control voltage may involve unsym metrical fluctuations. Bei herkömmlichen PWM-Steuerungen führen diese Spannungsschwankungen dazu, dass die Leistungsschalter T1-T4 fehlerhaft bzw. nicht ange steuert werden. In conventional PWM control, this voltage fluctuations cause the power switches become defective or not driven T1-T4. Dies führt zu unerwünschten Netzrückwirkungen und verschlechtert den Wir kungsgrad des Wechselrichters. This leads to undesirable harmonic distortion and degrades the level of efficiency and the inverter.

Daher wird erfindungsgemäß eine PWM-Steuerung 40 mit symmetrischer Pulsweitenmodula tion vorgeschlagen. Therefore, a PWM control is proposed 40 with symmetrical Pulsweitenmodula tion according to the invention. Der Aufbau der erfindungsgemäßen PWM-Steuerung 40 wird anhand von Fig. 2 näher erläutert. The configuration of the PWM controller 40 according to the invention will be explained in detail with reference to FIG. 2.

Die PWM-Steuerung 40 umfasst im wesentlichen einen ersten Komparator 104 , einen zweiten Komparator 106 , einer Ansteuereinheit 108 für die Leistungsschalter T1 und T2, eine An steuereinheit 110 für die Leistungsschalter T3 und T4, einen Spannungsgenerator 112 zur Erzeugung einer Vergleichsspannung sowie eine Signalgeberschaltung 114 mit zugehörigem Taktgenerator 116 . The PWM controller 40 substantially comprises a first comparator 104, a second comparator 106, a driver 108 for the power switches T1 and T2, one to control unit 110 for the power switches T3 and T4, a voltage generator 112 to generate a reference voltage and a signal generating circuit 114 with associated clock generator 116th

Ein positiver Eingang 118 des ersten Komparators 104 bildet den Eingang der PWM-Steue rung 40 und ist unmittelbar mit dem Ausgang 101 verbunden, an dem die Steuerspannung U STEUER anliegt. A positive input 118 of the first comparator 104 forms the input of the PWM Steue tion 40, and is connected directly to the output 101, to which the control voltage U CONTROL applied. Ein positiver Eingang 120 des zweiten Komparators 106 ist über eine Inver terschaltung 122 mit der Steuerspannung verbunden, so dass an dem Eingang 120 die invertierte Steuerspannung /U STEUER anliegt (/wird im folgenden als Negationszeichen verwendet). A positive input 120 of the second comparator 106 is terschaltung an Inver 122 connected to the control voltage so that at the input 120 the inverted control voltage / U DUTY is applied (/ is hereinafter used as a negation symbol). Ein Ausgang 123 des Spannungsgenerators 112 liegt über einem Kondensator 124 zur Tiefpassfilterung jeweils an einem negativen Eingang 126 , 128 der Komperatoren 104 , 106 . An output 123 of the voltage generator 112 is above a capacitor 124 to the low-pass filtering in each case at a negative input 126, 128 of the comparators 104, 106th Des Weiteren ist zur Tiefpassfilterung ein Widerstand 130 vorgesehen, der die negativen Eingänge 126 , 128 mit Massepotential verbindet. Furthermore it is provided for low-pass filtering, a resistor 130 connecting the negative inputs 126, 128 to ground potential. Zum Setzen und Rücksetzen einer generierten Sägezahnspannung ist der Spannungsgenerator 112 mit einem Ausgang 132 der Zählschaltung 114 verbunden. For setting and resetting a generated sawtooth voltage, the voltage generator 112 is connected to an output 132 of the counting circuit 114th

Die Komparatoren 104 , 106 weisen jeweils einen Ausgang 134 , 136 auf, der über jeweils ein Invertergatter 138 , 140 mit einem Eingang 142 , 144 eines Und-Gatters 146 , 148 verbunden ist. The comparators 104, 106 each have an output 134, 136, which is connected via a respective inverter gates 138, 140 having an input 142, 144 of an AND gate 146., 148 Ein weiterer Eingang 150 , 152 des Und-Gatters 146 , 148 ist mit einem Ausgang 154 der Signalgeberschaltung 114 verbunden. A further input 150, 152 of the AND gate 146, 148 is connected to an output 154 of the signal generator circuit 114th An dem Ausgang 154 liegt ein digitales Signal "MIN" an, das einen Pegel "HIGH" annimmt, wenn ein in die Signalgeberschaltung integrierter Zähler einen Mindestwert überschritten hat. A digital signal "MIN" is present at the output 154 which assumes a "high" level, when an integrated circuit in the signal generator counter has exceeded a minimum value. Ein Ausgang 156 , 158 des Und-Gatters 146 , 148 ist mit einem Eingang 160 , 162 eines Oder-Gatters 164 , 166 verbunden. One output 156, 158 of the AND gate 146, 148 is connected 166 to an input 160, 162 of an OR gate 164. Ein weiterer Eingang 168 , 170 des Oder-Gatters 164 , 166 ist mit einem Ausgang 172 der Signalgeberschaltung ver bunden, an dem ein digitales Signal "MAX" anliegt, das dann den Pegel "HIGH" einnimmt, wenn ein bestimmter maximaler Zählerstand errreicht ist. A further input 168, 170 of the OR gate 164, 166 is connected to an output 172 of the signal generator circuit ver connected, to which a digital signal "MAX" is present, which then takes the level of "HIGH" when a specific maximum count is errreicht. Das Signal "MAX" wird am Ende einer Periode der Vergleichsspannung zurückgesetzt. The "MAX" signal at the end of a period of the comparison voltage reset.

Ein Ausgang 174 des Oder-Gatters 164 ist mit einem Eingang 176 eines Und-Gatters 178 verbunden, dessen Ausgang mit einem Rücksetzeingang 180 der Ansteuereinheit 108 für die Leistungsschalter T1 und T2 verbunden ist. An output 174 of the OR gate 164 is connected to an input 176 of an AND gate 178, whose output is connected to a reset input 180 of the driver 108 for the power switches T1 and T2. Ein weiterer Eingang 182 des Und-Gatters 178 ist mit einem Ausgang 184 verbunden, an dem ein digitales Signal "H" anliegt, das die halbe Frequenz der Vergleichssägezahnspannung aufweist. A further input 182 of the AND gate 178 is connected to an output 184 on which rests a digital "H" signal having half the frequency of the Vergleichssägezahnspannung. Des Weiteren ist der Ausgang 174 des Oder-Gatters 164 mit einem Eingang 186 eines Und-Gatters 188 verbunden, dessen Ausgang mit dem Rücksetzeingang 190 der Ansteuereinheit 110 für die Leistungsschalter T3 und T4 verbunden ist. Furthermore, the output 174 of the OR gate 164 is connected to an input 186 of an AND gate 188, whose output is connected to the reset input 190 of the control unit 110 for the power switches T3 and T4.

Ein Ausgang 192 des Oder-Gatters 166 ist einerseits mit einem Eingang 194 eines Und- Gatters 196 verbunden, dessen Ausgang mit einem Rücksetzeingang 198 der Ansteuerschal tung 110 verbunden ist. An output 192 of the OR gate 166 is connected both to an input 194 of an AND gate 196 whose output processing with a reset input 198 of the Ansteuerschal 110 is connected. Andererseits liegt der Ausgang 192 des Oder-Gatters 166 an einem Eingang 200 eines Und-Gatters 202 , dessen Ausgang mit einem Setzeingang 204 der An steuereinheit 108 für die Leistungsschalter T1 und T2 verbunden ist. On the other hand, the output 192 of the OR gate 166 is received at input 200 of an AND gate 202, the output control unit having a set input 204 of the 108 is connected to the power switches T1 and T2. Ein weiterer Eingang 206 des Und-Gatters 202 ist über einen Inverter 208 mit dem Ausgang 184 verbunden. A further input 206 of the AND gate 202 is connected through an inverter 208 to the output of the 184th Gleiches gilt für einen Ausgang 210 des Und-Gatters 188 , der über einen Inverter 212 mit dem Ausgang 184 verbunden ist. The same applies to an output 210 of the AND gate 188, which is connected via an inverter 212 to the output of the 184th Ferner ist ein Eingang 214 des Und-Gatters 196 mit dem Ausgang 184 verbunden. Further, an input 214 of the AND gate 196 is connected to the output 184th

Die Funktionsweise der PWM-Steuerung 40 gemäß Fig. 2 soll unter Bezugnahme auf die in Fig. 3 dargestellten Signalverläufe erläutert werden. The operation of the PWM controller 40 in FIG. 2 will be explained with reference to in Fig. Waveforms shown in Figure 3.

In Fig. 3a ist der Verlauf des Signals "H" dargestellt, das an dem Ausgang 184 der Signal schaltung 114 abgreifbar ist. In Fig. 3a, the shape of the signal "H" is shown, the circuit at the output 184 of the signal 114 is picked up. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Signal schaltung 114 als 8-Bit-Zähler ausgebildet, wobei das Signal "H" den Pegel des Bits mit der höchsten Wertigkeit darstellt. In the illustrated embodiment, the signal circuit 114 is formed as an 8-bit counter, said "H" signal representing the level of the bit with the highest weight.

In Fig. 3b ist einerseits der Verlauf der sägezahnförmigen Vergleichsspannung U VERGL und andererseits sind die Verläufe von Steuerspannung U STEUER und der inversen Steuerspannung /U STEUER dargestellt. In Fig. 3b is a side of the sawtooth-shaped course of the comparison voltage U COMP and on the other hand, the waveforms of the control voltage U CONTROL and inverse control voltage / U DUTY are shown.

Übersteigt der Wert der Vergleichsspannung U VERGL den Wert der Steuerspannung U STEUER , ändert sich der Ausgangspegel am Ausgang des ersten Komparators 104 , der von dem Inverter 138 invertiert wird. The value of the reference voltage U COMP exceeds the value of the control voltage U TAX, the output level at the output of the first comparator 104 which is inverted by the inverter 138 changes. Ein entsprechender Signalverlauf /KOMP1 ist in Fig. 3c darge stellt. A corresponding waveform / KOMP1 is, in Fig. 3c Darge.

Überschreitet die Vergleichsspannung U VERGL die inverse Steuerspannung /U STEUER , so ändert sich das Ausgangssignal des zweiten Komparators 106 , das ebenfalls durch den Inverter 140 invertiert wird und als Signal /KOMP 2 in Fig. 3d dargestellt ist. Exceeds the reference voltage U COMP inverse control voltage / U DUTY, so the output signal of the second comparator 106 is also inverted by the inverter 140 and is shown as signal / COMP 2 in Fig. 3d will change.

Die Signale /KOMP1 und /KOMP2 dienen zur symmetrischen Ansteuerung der Leistungs schalter T1-T4 des Wechselrichters 12 . The signals / KOMP1 and / KOMP2 are used for symmetrical control of the power switches T1-T4 of the inverter 12th Dabei ist vorgesehen, dass eine ansteigende Flanke des Signals /KOMP1 einen ersten Umschaltvorgang in dem Brückenzweig 16 mit den Lei stungsschaltern T1 und T2 auslöst und dass eine ansteigende Flanke des Signals /KOMP2 einen zweiten Umschaltvorgang der Leistungsschalter T1 und T2 in dem Brückenzweig 16 auslöst. It is provided that a rising edge of the signal / KOMP1 a first switching operation in the bridge arm 16 raises and with the Lei stungsschaltern T1 and T2 that a rising edge of the signal / KOMP2 T1 and T2 causes a second switching of the power switches in the bridge branch sixteenth Um zu erreichen, dass bei einer Vollbrückenschaltung ein Umschaltvorgang eines Brückenzweiges bei jeder zweiten Periode der Vergleichsspannung UWRGL erzeugt wird, ist vorgesehen, dass die Signale /KOMP1 und /KOMP2 mit dem Signal "H" logisch verknüpft werden. In order to achieve that a switching operation of a bridge branch in each second period of the comparison voltage UWRGL generated in a full bridge circuit, it is provided that the signals / KOMP1 and / KOMP2 be linked to the signal "H" logic. So wird z. So z. B. ein Ausschaltvorgang des Leistungsschalters T 1 des Brückenzweigs 16 nur dann eingeleitet, wenn bei ansteigender Flanke des Signals /KOMP1 das Signal "H" den logischen Pegel "HIGH" aufweist. B. only be initiated at a switch-off operation of the power switch T 1 of the bridge arm 16, if having the "H" to logic "HIGH" signal on a rising edge of the signal / KOMP1. In einer folgenden Periode erfolgt ein Umschaltvorgang in den Leistungsschalter T3, T4 des Brückenzweigs 18 , wobei bei einer ansteigenden Flanke des Signals /KOMP1 und bei einem logischen Pegel "LOW" des Signals "H" ein Einschalt vorgang des Leitungsschalters T4 eingeleitet wird. In a subsequent period, a switching operation in the power switch T3, T4 of the bridge arm 18, whereby at a rising edge of the signal / KOMP1 and at a logic "LOW" of the signal "H" a turn operation of the circuit breaker T4 is initiated.

Dieses Ansteuerverfahren zeichnet sich besonders dadurch aus, dass beide Flanken der Umschaltvorgänge der Leistungsschalter eines Brückenzweiges durch Veränderung der Steuerspannung U STEUER im wesentlichen symmetrisch bezogen auf eine abfallende Flanke der sägezahnförmigen Vergleichsspannung variiert werden. This driving method is particularly characterized in that both flanks of the switching operations of the power switches of a bridge arm by changing the control voltage U CONTROL be varied substantially symmetrically with respect to a falling edge of the sawtooth comparison voltage. Dieser Effekt kann insbesondere bei hohen Steuerspannungen ausgenutzt werden. This effect can be exploited, especially at high control voltages.

Überschreitet die Steuerspannung U STEUER zum Beispiel den maximalen Wert der Vergleichs spannung U VERGL , werden von den Komperatoren 104 bzw. 106 keine Signale erzeugt, so dass eine Ansteuerung der Leistungsschalter nicht erfolgt, was zu Pulsaussetzern führt. The control voltage U CONTROL, for example, exceeds the maximum value of the comparison voltage U COMP, no signals from the comparators 104 and 106 are generated, so that not takes place a control of the power switch, resulting in pulse dropouts.

Um derartige Pulsaussetzer beim Überschreiten der Steuerspannung über den Wert der Vergleichsspannung zu verhindern, wird kurz vor dem Rücksetzen der Vergleichsspannung ein digitales Signal "MAX" gemäß Fig. 3e erzeugt. To prevent such pulse dropouts when crossing the control voltage on the value of the comparison voltage, a digital signal "MAX" 3e is generated just before the resetting of the comparison voltage of FIG.. Des Weiteren wird kurz nach dem Setzen der Vergleichsspannung ein digitales Signal "MIN" erzeugt. Further generated shortly after setting the reference voltage to a digital "MIN" signal. Dabei ist vorgesehen, dass das digitale Signal "MIN" jeweils mit den Signalen /KOMP1 und /KOMP2 über ein logisches UND-Gatter 146 , 148 verknüpft wird. It is provided here that the digital signal "MIN" respectively with the signals / KOMP1 and / KOMP2 via a logical AND gate 146, 148 is linked. Ein am Ausgang des UND-Gatters 146 , 148 liegendes Signal wird sodann mit dem digitalen Signal "MAX" logisch ODER-verknpüft, so dass auf diese Art und Weise sichergestellt ist, dass ein erster Umschaltvorgang in einem Brücken zweig dann eingeleitet wird, wenn entweder das Signal /KOMP1 oder das Signal "MAX" eine aufsteigende Flanke erzeugen. A at the output of the AND gate 146, 148 lying signal is then logically OR verknpüft with the digital signal "MAX", so that ensured in this manner that a first switching operation is initiated branch in a bridge when either generate a rising edge of the signal / KOMP1 or "MAX" signal.

Der zweite Umschaltvorgang wird sodann von der ansteigenden Flanke des Signals "MIN" übernommen, wobei das Signal "MIN" mit dem Signal /KOMP2 logisch UND-verknüpft wird. The second switching operation is then taken over by the rising edge of "MIN" signal, the "MIN" with the signal / KOMP2 signal is logically ANDed.

Dadurch ist eine Mindestimpulsbreite festgelegt, die einerseits über die Impulsbreite des Signals "MAX" und andererseits über die Impulsbreite des Signals "MIN" definiert ist. Characterized a minimum pulse width is fixed, which is defined on the one hand on the pulse width of the "MAX" signal and the other, on the pulse width of "MIN" signal. Durch logische Verknüpfung mit dem Signal "H" wird eine Auswahl getroffen, welcher Brücken zweig zu schalten ist. a selection is made by logic operation with the signal "H", which bridges is to switch branch.

Die Dauer der Signale "MIN" und "MAX" werden wie folgt festgelegt: Da es sich bei der Signalgeberschaltung 114 um einen 8-Bit-Zähler handelt, verbleibt das Signal "H" während der Zählimpulse 0-126 auf dem logischen Pegel "LOW" und während der Zählimpulse 127- 256 auf dem logischen Pegel "HIGH". The duration of the signals "MIN" and "MAX" are defined as follows: Since this is at the signal transmitter circuit 114 by an 8-bit counter, remains the signal "H" during the counting pulses 0-126 at logic level "LOW "and during the counts 127- 256 at logic" HIGH ". Ferner ist vorgesehen, dass bei dem Zählerstand 126 am Ausgang 132 ein Entladesignal gesetzt wird, das bei dem Zählerstand 1 wieder zurückge setzt wird, so dass die aufsteigende Rampe der Vergleichsspannung erzeugt wird. Further, it is provided that a discharge is set at the count 126 at the output 132, which is set at the counter reading 1 Retired again, so that the ascending ramp of the comparison voltage is generated. Das Signal "MIN" wird während der Zählerstände 2-4 von dem logischen Pegel "HIGH" auf den logischen Pegel "LOW" geschaltet. The "MIN" signal is switched during the counts 2-4 of the logic "HIGH" to logic level "LOW". Andererseits wird das Signal "MAX" während der Zählerstände 123-125 auf den logischen Pegel "HIGH" geschaltet. On the other hand, the "MAX" signal during the counters 123-125 at logic "HIGH" is switched.

Insgesamt dienen die Signale "MIN" und "MAX" dazu, die Pulsweitenmodulation in ihrer minimalen und maximalen Ansteuerung zu begrenzen. Overall, the signals "MIN" and "MAX" serve to limit the pulse width modulation in its minimum and maximum control. Insgesamt wird durch die erfindungs gemäße PWM-Steuerung eine symmetrische Pulsweitenmodulation für einen Wechselrichter zur Verfügung gestellt, wodurch insbesondere beim Einschaltverhalten und im Leerlauffall das Regelverhalten der Schaltungsanordnung zum Betreiben des Wechselrichtes verbessert wird. Overall, a symmetrical pulse width modulation is provided for an inverter provided by the fiction, modern PWM control, whereby the control behavior of the circuit is improved for operating the exchange instruction during the switch-on and in particular in the case of idling.

Claims (21)

1. Schaltungsanordnung ( 10 ) zum Betreiben eines ein- oder mehrphasigen Wechselrich ters ( 12 ), dessen Wechselspannungsausgang mit einer einen Primärstrom I P führenden Primärwicklung ( 15 ) eines Transformators ( 14 ) verbunden ist, wobei an zumindest einer einen Sekundärstrom I S führenden Sekundärwicklung ( 60 , 62 ) des Transforma tors ( 14 ) eine Last anschließbar ist, umfassend einen Regelkreis ( 78 ) und eine An steuereinheit ( 40 ) zur Pulsansteuerung von Leistungshalbleitern T1-T4 des Wechsel richters ( 12 ), dadurch gekennzeichnet , dass ein erstes Messelement ( 58 ) zur Erfassung des Primärstromes I P und ein zweites Messelement zur Erfassung des Sekundärstroms I S vorgesehen ist, dass eine Regeldif ferenz aus Primärstrom I P und Sekundärstrom I S einer überlagerten Spannungsregel einrichtung ( 80 ) zugeführt wird, dass ein Ausgang ( 92 ) der Spannungsregeleinrichtung ( 80 ) mit einem Vergleicher ( 98 ) einer unterlagerten Stromregeleinrichtung ( 96 ) verbunde Is 1. A circuit arrangement (10) for driving a single or multi-phase AC Rich ters (12), the alternating voltage output with an a primary current I P leading primary winding (15) of a transformer (14), wherein on at least one a secondary current I S leading secondary winding (60, 62) of the transformers gate (14), a load can be connected, comprising a control circuit (78) and on the control unit (40) for pulse driving of power semiconductors T1-T4 of the inverter (12), characterized in that a first measuring element (58) I S is for detecting the primary current I P and a second measuring element for detecting the secondary current provided that a Regeldif conference device of primary current I P and secondary current I S of a superimposed voltage regulator (80) is fed, that an output (92) composites of the voltage regulating device (80) having a comparator (98) a subordinated current controller (96) n ist, dass dem Vergleicher ( 98 ) der Primärstrom I P als Strom-Istwert I PIST zugeführt wird und dass ein Ausgang ( 101 ) der Stromregeleinrichtung ( 96 ) mit einem Eingang der Ansteuereinheit ( 40 ) verbunden ist. n is that the comparator (98) of the primary current I P is applied as a current actual value I PIST and that an output (101) of the current control means (96) is connected to an input of the control unit (40).
2. Schaltungsanordnung ( 10 ) zum Betreiben eines ein- oder mehrphasigen Wechselrich ters ( 12 ), dessen Wechselspannungsausgang mit einer einen Primärstrom I P führenden Primärwicklung ( 15 ) eines Transformators ( 14 ) verbunden ist, wobei an zumindest einer einen Sekundärstrom I S führenden Sekundärwicklung ( 60 , 62 ) des Transforma tors ( 14 ) eine Last anschließbar ist, umfassend einen Regelkreis ( 78 ) und eine An steuereinheit ( 40 ) zur Pulsansteuerung von Leistungshalbleitern T1-T4 des Wechsel richters ( 12 ), dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Messelement ( 58 ) zur Erfassung des Primärstromes I P und ein zweites Messelement zur Erfassung des Sekundärstroms I S vorgesehen ist, dass eine Regeldif ferenz aus Primärstrom I P und Sekundärstrom I S einer überlagerten Spannungsregel einrichtung ( 80 ) zugeführt wird, dass eine Ausgangsgröße der Spannungsregeleinrich tung ( 80 ) einer unterlagerten Stromregeleinrichtung ( 96 ) zugeführt und mit dem Primärstrom Is 2. The circuit arrangement (10) for driving a single or multi-phase AC Rich ters (12), the alternating voltage output with an a primary current I P leading primary winding (15) of a transformer (14), wherein on at least one a secondary current I S leading secondary winding (60, 62) of the transformers gate (14), a load can be connected, comprising a control circuit (78) and on the control unit (40) for pulse driving of power semiconductors T1-T4 of the inverter (12), characterized in that a first measuring element (58) I S is for detecting the primary current I P and a second measuring element for detecting the secondary current provided that a Regeldif conference device of primary current I P and secondary current I S of a superimposed voltage regulator (80) is supplied to an output of the Spannungsregeleinrich tung supplied (80) of a secondary current control means (96) and with the primary current I P als Strom-Istwert I PIST zur Anpassung an dessen Kurvenform ver glichen wird, wobei beliebige Phasenwinkel ϕ und Kurvenformen des Ausgangsstro mes bzw. Sekundärstromes I S zur Ausgangsspannung U A regelbar sind und dass ein Ausgang ( 101 ) der Stromregeleinrichtung ( 96 ) mit einem Eingang der Ansteuereinheit ( 40 ) verbunden ist. I P is aligned ver as the actual current value I PIST to adapt to its curvature, wherein any phase angle φ and waveforms of Ausgangsstro mes or secondary current I S to the output voltage U A are adjustable and that an output (101) of the current control means (96) with is connected to an input of the control unit (40).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Messelemente ( 58 , 76 ) über eine zweite Stromregeleinrichtung ( 86 ) mit einem Vergleicher ( 82 ) der Spannungsregeleinrichtung verbunden sind. 3. A circuit arrangement as claimed in claim 1 or 2 characterized in that the measuring elements (58, 76) via a second current control means (86) having a comparator (82) are connected to the voltage control device.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsregler ( 84 ) zur Begrenzung seines Ausgangssignals ein Rückkop pelglied ( 94 ) aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang ( 92 ) des Spannungsreglers ( 84 ) und dessen Ausgang mit dem ersten Vergleicher ( 82 ) verbunden ist. 4. A circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage regulator (84) for limiting its output signal pelglied a Rückkop (94) having its input connected to the output (92) of the voltage regulator (84) and the output of the first comparator (82) is connected.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stromregler ( 100 ) zur Resonanzdämpfung ein Rückkoppelglied ( 102 ), vor zugsweise ein aktives Filter wie z. 5. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the current regulator (100) for resonance damping a feedback member (102), preferably in front of an active filter such. B. ein LC-Filter, zugeordnet ist. B., associated with an LC filter.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelemente ( 58 , 76 ) zur Erfassung der Ströme I P und I S mit Eingängen eines zweiten Vergleichers ( 88 ) verbunden sind und dass ein Ausgang des zweiten Vergleichers über einen Regler ( 90 ), vorzugsweise ein PI-Regler mit dem ersten Vergleicher ( 82 ) des Spannungsreglers ( 84 ) verbunden ist. 6. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring elements (58, 76) are connected for detecting the currents I P and I S connected to inputs of a second comparator (88) and that an output of the second comparator via a regulator ( 90), preferably a PI controller with the first comparator (82) of the voltage regulator (84) is connected.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärwicklung ( 50 ) des Transformators ( 14 ) zumindest eine Drosselspule ( 46 , 54 ) in Reihe geschaltet ist, wobei die zumindest eine Drosselspule ( 46 , 54 ) integraler Bestandteil des Transformators ( 14 ) ist. 7. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the primary winding (50) of the transformer (14) at least one inductor (46, 54) is connected in series, wherein the at least one inductor (46, 54) is an integral part of the transformer (14).
8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärwicklung ( 50 ) des Transformators ( 14 ) eine erste Drosselspule ( 46 ) vorgeschaltet und eine zweite Drosselspule ( 54 ) nachgeschaltet ist, wobei beide Drosselspulen ( 46 , 54 ) integraler Bestandteil des Transformators ( 14 ) sind. 8. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the primary winding (50) of the transformer (14) comprises a first inductor (46) upstream and a second choke coil (54) is connected, wherein both inductors (46, 54) is an integral part the transformer (14).
9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kondensator ( 74 ) vorgesehen ist, der parallel zu zumindest einer Sekundär wicklung ( 60 , 62 ) des Transformators ( 14 ) angeschlossen ist. 9. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a capacitor (74) is provided which is connected in parallel to at least a secondary winding (60, 62) of the transformer (14).
10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulssteuerung ( 40 ) als PWM-Steuerung mit symmetrischer Pulsweiten modulation ausgebildet ist. 10. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse control (40) as the PWM control with symmetric pulse width modulation is formed.
11. PWM-Steuerung, insbesondere nach Anspruch 9, umfassend einen ersten Komparator ( 104 ) zum Vergleich einer Steuerspannung U STEUER mit einer sägezahnförmigen Ver gleichsspannung U VERGL und einem zweiten Komparator zum Vergleich einer inneren Steuerspannung U STEUER mit der Vergleichsspannung, wobei an den Ausgängen der Komperatoren jeweils Steuersignale zur Ansteuerung von Leistungsschaltern abgreif bar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung von Leistungsschaltern T1-T4 zumindest eines Brückenzweiges ( 16 , 18 ) zumindest eine Ansteuereinheit ( 108 , 110 ) mit einem ersten Steuereingang ( 204 , 190 ) und einem zweiten Steuereingang ( 180 , 198 ) vorgesehen ist, wobei ein Ausgang des ersten Komparators über zumindest ein UND-Gatter ( 178 ) mit dem zweiten Steuereingang ( 180 ) und ein Ausgang des zweiten Koparators über zumindest ein UND-Gatter ( 202 ) mit dem ersten Steuereingang ( 204 ) verbunden ist und wobei das dem erstem Steuereingang zugeordnete UND-Gatter 11. PWM control, in particular according to claim 9, comprising a first comparator (104) for comparing a control voltage U CONTROL with a sawtooth Ver DC voltage U COMP and a second comparator for comparing an internal control voltage U CONTROL with the comparison voltage, at the outputs the comparators are pickoff bar respectively control signals for controlling circuit breakers, characterized in that a for driving power switches T1-T4 at least one bridge arm (16, 18) at least a drive unit (108, 110) having a first control input (204, 190) and second control input (180, 198) is provided, wherein an output of the first comparator via at least one aND gate (178) to the second control input (180) and an output of the second Koparators via at least one aND gate (202) first with the control input (204) and wherein said assigned to the first control input aND gate ( 202 , 188 ) über einen Inverter ( 208 , 212 ) und dass dem zweiten Steuereingang zugeordnete UND-Gatter ( 178 , 196 ) direkt mit einem Ausgang einer Signalgeberschaltung ( 114 ) verbunden ist, an dem ein digitales Signal "H" anliegt, das mit der halben Frequenz der Vergleichsspannung schwingt. Is (202, 188) via an inverter (208, 212) and that associated with the second control input of AND gates (178, 196) directly to an output of a signal generator circuit (114) connected, on the applied digital signal "H", the oscillates at half the frequency of the reference voltage.
12. PWM-Steuerung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge ( 134 , 136 ) der Komparatoren ( 104 , 106 ) jeweils über einen Inverter ( 138 , 140 ) mit einem Eingang eines UND-Gatters ( 146 , 148 ) verbunden sind, dessen Ausgang mit jeweils einem Eingang eines ODER-Gatters ( 164 , 166 ) verbunden ist, wobei ein Ausgang des dem ersten Komparator ( 104 ) zugeordneten ODER-Gatters ( 164 ) mit einem Eingang des dem zweiten Steuereingang ( 180 ) zugeordneten UND- Gatters ( 178 ) und mit einem Eingang eines dem ersten Steuereingang der zweiten Ansteuereinheit ( 110 ) zugeordneten UND-Gatters ( 188 ) verbunden ist und wobei ein Ausgang des dem zweiten Komparator zugeordneten ODER-Gatters ( 166 ) mit einem Eingang des dem Eingang ( 204 ) der ersten Ansteuereinheit ( 108 ) zugeordneten UND- Gatters ( 202 ) und mit einem Eingang eines dem zweiten Steuereingang ( 198 ) der zweiten Ansteuereinheit ( 110 ) zugeordneten UND-Gatters ( 196 ) verbunden ist. 12. PWM controller according to claim 9 and 10, characterized in that the outputs (134, 136) of the comparators (104, 106) each have an inverter (138, 140) having an input of an AND gate (146, 148) is connected, whose output is connected to one input of an OR gate (164, 166), wherein associated with an output of the first comparator (104), OR gate (164) associated with an input of the second control input (180) and - gate (178) and associated to an input of the first control input of the second driving unit (110) aND gate (188) and an output of the associated with the second comparator OR gate (166) to an input of the input ( 204) of the first drive unit (108) associated with the aND gate (202) and (an input of a (the second control input 198) the second drive unit associated 110) aND gate (196) is connected.
13. PWM-Steuerung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Inverter ( 138 , 140 ) nachgeordneten UND-Gatter ( 146 , 148 ) eingangs seitig mit einem Ausgang ( 154 ) der Signalgeberschaltung ( 114 ) verbunden sind, an dem ein digitales Signal "MIN" anliegt, das bei einem vorgebbaren minimalen Zähler stand den logischen Pegel "LOW" einnimmt" und dass ein Eingang des ODER-Gatters ( 164 , 166 ) mit einem Ausgang ( 172 ) der Zählschaltung ( 114 ) verbunden ist, an dem ein digitales Signal "MAX" anliegt, das bei einem vorgebbaren maximalen Zähler stand den logischen Pegel "HIGH" einnimmt. 13. PWM control according to one of claims 9 to 11, characterized in that the said inverter (138, 140) downstream AND gate (146, 148) initially each having an output (154), the switch circuit (114) are connected, at the present a digital signal "MIN", which was at a predetermined minimum counter logic "LOW" takes up "and that an input of the OR gate (164, 166) having an output (172) of the counter circuit (114) connected is where a digital signal "MAX", then the stand at a predetermined maximum counter assumes the logic level "HIGH".
14. PWM-Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang ( 132 ) der Signalgeberschaltung ( 114 ) mit einem Steuereingang des Spannungsgenerators ( 112 ) zum Setzen und Rücksetzen der sägezahnförmigen Ver gleichsspannung U VERGL verbunden ist. 14. PWM controller according to any one of the preceding claims, characterized in that an output (132), the switch circuit (114) to a control input of the voltage generator (112) for setting and resetting the saw-toothed Ver DC voltage U COMP is connected.
15. PWM-Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschaltung ( 114 ) als 8-Bit-Zähler ausgebildet ist. 15. PWM controller according to any one of the preceding claims, characterized in that the signal transmitter circuit (114) is formed as an 8-bit counter.
16. PWM-Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerschaltung ( 108 , 110 ) als Kippschaltung, vorzugsweise als Flip-Flop ausgebildet ist. 16. PWM controller according to any one of the preceding claims, characterized in that the drive circuit (108, 110) flip-flop, preferably is designed as a flip-flop.
17. PWM-Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang ( 122 ) des Spannungsgenerators ( 112 ) über ein aus Kondensator ( 124 ) und Widerstand ( 130 ) bestehendes Hochpassfilter mit einem negativen Eingang ( 126 , 128 ) der Komperatoren ( 104 , 106 ) verbunden ist. 17. PWM controller according to any one of the preceding claims, characterized in that an output (122) of the voltage generator (112) via a of the capacitor (124) and resistor (130) existing high-pass filter to a negative input (126, 128) of the comparators (104, 106).
18. PWM-Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerspannung U STEUER direkt mit einem positiven Eingang ( 118 ) des ersten Komparators ( 104 ) und über eine Inverter-Schaltung ( 122 ) mit einem positiven Ein gang ( 120 ) des zweiten Komparators ( 106 ) verbunden ist. 18. PWM controller according to any one of the preceding claims, characterized in that the control voltage U CONTROL directly to a positive input (118) of the first comparator (104) and via an inverter circuit (122) having a positive A gear (120) the second comparator (106) is connected.
19. Verfahren zur Erzeugung von pulsweitenmodulierten Signalen zur Ansteuerung von Leistungsschaltern T1-T4 eines Pulswechselrichters, wobei eine sägezahnförmige Vergleichsspannung U VERGL mit einer Steuerspannung U STEUER und einer inversen Steuerspannung /U STEUER zur Erzeugung von Ansteuersignalen /KOMP1, /KOMP2 ver glichen wird und wobei erste Ansteuerimpulse ( 216 ) erzeugt werden, wenn die Ver gleichsspanmung U VERGL betragsmäßig größer als die Steuerspannung U STEUER wird und zweite Ansteuerimpulse ( 218 ) erzeugt werden, wenn die Vergleichsspannung U VERGL betragsmäßig größer als die inverse Steuerspannung /U STEUER wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuersignale ( 216 , 218 ) symmetrisch oder im wesentlichen symmetrisch zu einer abfallenden Flanke der sägezahnförmigen Vergleichsspannung erzeugt werden, wobei die Leistungsschalter (T1, T2, T3, T4) zumindest eines Brücken zweiges ( 16 , 18 ) durch eine ansteigende Flanke des ersten Ansteuerimpulses ( 216 ) vo 19. A method of generating pulse width modulated signals to control power switches T1-T4 of a pulse-controlled inverter, wherein a saw-tooth reference voltage U COMP with a control voltage U CONTROL and an inverse control voltage / U DUTY to generate control signals / KOMP1 / KOMP2 ver aligned and wherein first drive pulses (216) are generated if the Ver equal span mung U COMP is greater in magnitude than the control voltage U cONTROL and second drive pulses (218) are generated when the comparison voltage U COMP is greater in magnitude than the inverse control voltage / U dUTY, characterized in that that the control signals (216, 218) are symmetrically generated or substantially symmetrically with respect to a falling edge of the sawtooth comparison voltage, wherein the power switch (T1, T2, T3, T4) of at least one bridge branch (16, 18) by a rising edge of the first drive pulse (216) vo n einem ersten stabilen Zustand in einen zweiten stabilen Zustand geschaltet werden und durch eine ansteigende Flanke des zweiten Ansteuerimpulses von dem zweiten stabilen Zustand in den ersten stabilen Zustand geschaltet werden. n a first stable state switched to a second stable state and switched by a rising edge of the second drive pulse from the second stable state to the first stable state.
20. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Komparatoren ( 104 , 105 ) erzeugten Ansteuersignale /KOMP1, KOMP2 mit einem digitalen Signal "H" der halben Frequnz der Vergleichsspannung U VERGL logisch UND-verknüpft werden, wobei ein dem positiven Pol der Brücken schaltung zugeordneter Leistungsschalter T1, T3 nur dann eingeschaltet wird, wenn das logische Signal "H" den logischen Pegel "LOW" aufweist und ein dem negativen Pol der Brückenschaltung zugeordneter Leistungsschalter T2, T4 nur dann eingeschal tet wird, wenn das logische Signal "H" den logischen Pegel "HIGH" aufweist. 20. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that of the comparators (104, 105) the generated control signals / KOMP1, KOMP2 U are COMP logically ANDed with a digital signal "H" half Frequnz the comparison voltage, wherein a positive pole of the bridge circuit associated power switch is T1, T3 turned on only when the logic "H" signal has the logic level "LOW" and assigned to the negative pole of the bridge circuit breaker T2, T4 only is switched OFF when has the logical logic "HIGH" signal "H".
21. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem vorgebbaren minimalen Zählerstand ein logische Signal "MIN" erzeugt wird, das mit den Ansteuersignal /KOMP1, /KOMP2 logisch UND-verknüpft wird und dass bei einem vorgebbaren maximalen Zählerstand ein logisches Signal "MAX" erzeugt wird, das mit den Ansteuersignalen /KOMP1 und KOMP2 logisch ODER verknüpft wird. 21. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that when a predeterminable minimum counter reading a logic signal "MIN" is generated, which is logically ANDed with the control signal / KOMP1 / KOMP2 and that at a predetermined maximum counter reading the logical OR is combined with the control signals / KOMP1 and KOMP2 logic signal "MAX" is generated.
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