DE2031462A1

DE2031462A1 - Frequenzwandler zur Erzeugung einer Ausgangsfrequenz, die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches hegt

Info

Publication number: DE2031462A1
Application number: DE19702031462
Authority: DE
Inventors: William W Woodstock Pike John W End« ell N Y Fisher (V St A )
Original assignee: Rotron Ine , Woodstock, N Y (V St A)
Priority date: 1969-06-26
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1971-01-07
Also published as: JPS4839888B1; US3593104A; FR2049208A1

Description

F 20059

UoSo Serial No. 836,758 . .

vom 26. Juni 1969

BOTRON INGOEPOEATBD, Woodstock, New York 12498, USA

Frequenzwandler zur Erzeugung einer Ausgangsfrequenz, die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegt

Die Erfindung betrifft einen Frequenzwandler zur Erzeugung einer Ausgangsspannung mit einer Frequenz, die innerhalb, eines bestimmten Frequenzbereiches liegt, aus einer Eingangs wechsel spannung, deren Frequenz innerhalb oder außerhalb dieses Bereiches liegt«

Insbesondere betrifft die Erfindung einen Frequenzwandler, der Ausgangsfrequenzen in einem für einen speziellen Verbraucher geeigneten Frequenzbereich liefert, wenn er von einem Eingangssignal gespeist wird, dessen Frequenz eine beliebige von mehreren Frequenzen sein kann, die innerhalb und außerhalb des vom Verbraucher verwendbaren Frequenzbereiches liegen«

Häufig können elektrisch betriebene Geräte, die zum Anschluß an eine Leistungsquelle mit einer bestimmten speziellen Frequenz ausgelegt sind, nicht verwendet werden, weil eine Quelle mit der geeigneten Frequenz nicht zur Verfügung ■ stent_β Beispielsweise kann ein Wechselstrommotor, der zum Anschluß an eine allgemein (in den Vereinigten Staaten von Amerika) verfügbare 60 Hz-Quelle ausgelegt und bestimmt ist, häufig innerhalb eines Frequenzbereiches arbeiten, der in

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der Umgebung dieser Nennfrequenz von 60 Hz liegt. Der Motor weist jedoch deutlich schlechtere Betriebseigenschaften auf, wenn er in Frequenzbereichen arbeitet, die gerade außerhalb des geeigneten relativ schmalen Frequenzbereiches liegen, und ist völlig unbrauchbar für Frequenzen, die wesentlich höher sind als die Nennfrequenz von 60 Hz· Ein Wechselstrommotor, der an sich vorzüglich für einen bestimmten Anwendungsfall geeignet wäre, kann infolgedessen beispielsweise für Navigationseinrichtungen an Bord eines Schiffes mit der dort üblichen 400 Hz-Stromversorgung nicht benutzt werden«,

Stattdessen ist auch der Fall möglich, daß mit relativ großen Frequenzänderungen einer Leistungsquelle gerechnet werden muß· In einem solchen Fall kann eine elektrisch betriebene Einrichtung, die für eine bestimmte Nennfrequenz bestimmt ist, unbrauchbar werden, weil keine Leistungsquelle mit einer Ausgangsfrequenz innerhalb des relativ schmalen Frequenzbereiches zur Verfugung steht, der für die gewünschte Einrichtung geeignet ist«

In Fällen_tbei denen die Frequenz der verfügbaren Quelle außerhalb des Bereiches der für das zu benutzende Gerät geeigneten Frequenzen liegt, und in Fällen, bei denen starke Frequenzänderungen der Quelle zu erwarten sind, hat man versucht, durch Frequenzwandlung eine Frequenz zu liefern, die nahe bei der Nennfrequenz des zu benutzenden Gerätes oder Verbrauchers liegt« Diese Frequenzwandlung erfolgte typisch durch eine zweistufige Wandlung von Wechselstrom in Gleichstrom und zurück in Wechselstrom mit der gewünschten Frequenz. Bei dieser zweistufigen Wandlung ist jedoch im allgemeinen eine volle Gleichrichtung der zur Verfügung stehenden Wech-

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selspannung oder Netzspannung erforderlich, damit eine Gleichspannung geeigneter Höhe entsteht, aus der anschließend durch Zerhacken oder Wechselrichtung die Wechsel- oder Netzspannung der gewünschten Frequenz erzeugt werden mußο Die Erzeugung der gewünschten Frequenz nach dieser Methode erfordert eine relativ große Anzahl von Komponenten zur Gewinnung der Gleichspannung und dann der Ausgangsspannung mit der gewünschten Frequenz. Das Zerhacken oder die Wechselrichtung der gewonnenen Gleichspannung erfolgt zudem häufig durch Wechselrichter mit ge- ι steuerten Gleichrichtern, für die relativ große und kostspielige Umschaltvorrichtungen erforderlich sind, um die gesteuerten Gleichrichter fortgesetzt zu löschen bzw. zu sperren, damit die notwendige Polaritätsumkehr bei der gewünschten Frequenz erfolgt_o

Die Frequenzwandlung der oben beschriebenen Weise erfolgte auch dadurchj daß man die gewünschte Frequenz mit einem Synchrongenerator oder einem anderen Wechselstromgenerator erzeugte, der seinerseits von einem Motor angetrieben wurde, der von der verfügbaren Wechselspannung gespeist wurde. Für solche Systeme sind aber relativ kostspielige und große Motoren und Generatoren erforderlich. Sie eigenen sich im ■ I allgemeinen auch nicht für Anwendungsfälle, bei denen nur ein einziges Gerät oder eine kleine Anzahl von Geräten die zu erzeugende Frequenz benötigen· Wenn die zur Verfügung stehende Wechselspannung eine unbekannte oder unbestimmte Frequenz besitzt, weil diese in einem gewissen Frequenz- ^l bereich variiert, kann dieser verfügbare Frequenzbereich außerdem außerhalb des für den Wechselstrommotor, der zum Antrieb des Wechselstromgenerator benutzt wird, geeigneten Frequenzbereiches liegen. Ein solches System kann deshalb

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häufig nicht verwendet werden.

Es sind ferner Systeme bekannt, bei denen aus einer Versorgungsspannung mit unbrauchbarer Frequenz genau die gewünschte Ausgangsfrequenz gewonnen werden kann. Zur präzisen Bestimmung der Ausgangsfrequenz benötigen diese Systeme relativ aufwendige und komplizierte Frequenz-Steuerungen» Hierfür werden kostspielige und aufwendige Systeme beispielsweise mit äußerst genau arbeitenden Oszillatoren oder Impulsgeneratoren relativ hoher Frequenz benötigt, die eine Bezugsfrequenz liefern müssen, damit die Genauigkeit der schließlich erzeugten verwendbaren Frequenz gewährleistet istο

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Frequenzwandler anzugeben, der eine verwendbare Ausgangsfrequenz liefert, die innerhalb eines Frequenzbereiches variieren kann, der sich für den jeweils zu versorgenden Verbraucher eignet, so daß der Verbraucher von Leistungsquellen gespeist werden kann, deren Frequenz innerhalb oder außerhalb des Bereiches der geeigneten Frequenzen liegen oder über einen derart großen Frequenzbereich schwanken kann, daß der spezielle Verbraucher normalerweise nicht von der Quelle betrieben werden könnte₀

Die Erfindung besteht darin, daß ein Gleichrichterkreis aus der Eingangswechselspannung eine gleichgerichtete Ausgangsspannung erzeugt, deren Polarität mit einer Frequenz wechselt, die innerhalb des bestimmten Frequenzbereiches liegt; daß ein Zeitgeberkreis vorgesehen ist, der eine unsynchronisierte Ausgangs-Eigenfrequenz besitzt, die außerhalb dieses Frequenzbereiches liegt; daß mit dem Zeitgeberkreis

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eine Übersteueranordnung gekoppelt ist, welche dessen Eigenfrequenz derart übersteuert, daß er eine aufgezwungene Ausgangsfrequenz liefert, die innerhalb dieses Frequenzbereiches liegt; und daß mit dem Zeitgeberkreis und dem Gleichrichterkreis ein Steuerkreis gekoppelt ist, welcher den Gleichrichterkreis derart steuert, daß dessen gleichgerichtete Ausgangsspannung mit der Ausgangsfrequenz des Zeitgeberkreises innerhalb des bestimmten Frequenzbereiches wechselt« ·

Bei einem System gemäß der Erfindung sind die zur Erzeugung der gewünschten Ausgangsfrequenz verwendeten Komponenten relativ leicht, wenig aufwendig, also preisgünstig, und nicht sperrig. Sie können daher für ein einziges ■Verbrauchergerät verwendet werden, das sich seinerseits für einen speziellen Verwendungszweck eignete Ein Frequenzwandler gemäß der Erfindung kann also mit dem elektrisch betriebenen Gerät zusammengebracht werden und bleiben, so daß dieses ohne Rücksicht auf die Frequenz der verfügbaren Primäroder Netzstromversorgung benutzt werden kanne Im wesentlichen ist die dem Verbraucher oder dem gespeisten Gerät zugeführte Leistung die von der Primärquelle oder Netzstromver- | sorgung gelieferte Leistung, die abwechselnd mit einer innerhalb des Bereiches geeigneter Frequenzen liegenden Frequenz gleichgerichtet wird, wenn die verfügbare Frequenz der Primärquelle außerhalb dieses Frequenzbereiches liegt»

Die Ausgangsspannung der Primärquelle oder die Fetζspannung wird abwechselnd gleichgerichtet, so daß die Ausgangspolarität mit einer Frequenz wechselt, die innerhalb des erwähnten geeigneten Frequenzbereiches liegt, was durch die Frequenz der Netzstromversorgung bestimmt wirdo Die Frequenz

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der Netzspannung selbst wird also dazu verwendet, die- Frequenz zu bestimmten, mit der die Gleichrichtung wechselt· Infolgedessen ist kein unabhängiger präziser Frequenzgenerator oder Oszillator erforderlich. Auch muß keine hohe Gleichspannung erzeugt werden. Dies hat den Vorteil, daß auf die Verwendung sperriger und kostspieliger unabhängiger Gleichrichteranordnungen zusätzlich zu cfen Frequenzbeat immungsteilen des Frequenzwandlers verzichtet werden kann.

Die Erfindung schafft also einen Frequenzwandler, der wenig Raum erfordert, ein geringes Gewicht besitzt und relativ billig istο Er kann in Verbindung mit einer Primärleistungsquelle verwendet werden, deren Frequenz irgendeine feste Frequenz innerhalb eines großen Bereiches sein oder über einen relativ großen Frequenzbereich variieren kann, um Ausgangsfrequenzen zu erzeugen, die innerhalb eines bestimmten geeigneten Frequenzbereiches liegen. Die Frequenz der Primärquelle kann sich dabei innerhalb oder auch weit, außerhalb dieses gewünschten geeigneten Frequenzbereiches befinden.

Weiterhin schafft die Erfindung einen Frequenzwandler zur Erzeugung von Ausgangsfrequenzen innerhalb eines bestimmten geeigneten Frequenzbereiches durch abwechselnde Gleichrichtung der Spannung einer Primärwechselstromquelle, wobei die Zeitsteuerung der wechselnden Gleichrichtung von der Frequenz der Primärquelle abhängt» Srfindungsgemäß kann der Polaritätswechsel der erzeugten Ausgangsspannung von einem Zeitgeberkreis gesteuert werden, dessen unsynchronisierte Eigenfrequenz außerhalb des Bereiches der gewünschten geeigneten endgültigen Ausgangsfrequenzen liegt. Diese Eigen-

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frequenz des Zeitgeberkreises kann dabei dadurch übersteuert oder ausgeschaltet werden, daß an den "eitgeberkreis Impulse angelegt werden, die aus der Wechselspannung einer Primärquelle gewonnen werden.

An einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung nun anhand der Zeichnung näher, erläutert werden.

Fig« 1 ist eine sohematische Sarstellung eines Frequenzwandlers gemäß der Erfindung und zeigt als Blockschaltbild dessen Einzelkreise, die in ihrer Gesamtheit eine Ausgangsfrequenz innerhalb eines bestimmten geeigneten Frequenzbereiches liefern;

Fig« 2 ist eine schematische Barstellung eines Doppelbrückenschaltkreises für die Anordnung gemäß Figo 1 und zeigt zwei abwechseln betätigbare, steuerbare Gleichrichter enthaltende Brücken, die zwischen zwei Netzspannungsleiter geschaltet sind;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Niederspannungsgleichstromquelle, die in der Anordnung nach Fig. 1 eine gleichgerichtete geglättete Versorgungs- oder Vorspannung liefert;

Fig. A ist eine schematische Darstellung eines Steuerkreises, der die Zündung der Gleichrichter des Doppelbrückenkreises gemäß Fig. 2 steuert;

Fig. 5 ist die schematische Darstellung eines Takt- oder Zeitgeberkreises und zeigt einen astabilen Multivibrator, der zur Steuerung der Zündausgangssignale des in Fig· 4 dar-

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gestellten Steuerkreises abwechselnde Ausgangszustände aufweist·

Figo 6 ist die schematische Darstellung eines Impulsgenerator^ zur Synchronisierung und Zündunterdrückung, der mit dem Zeitgeberkreis gemäß Figo 5 und dem Steuerkreis gemäß Fig. 4 zusammenwirkt, um die unsynchronisierte Eigenfrequenz des astabilen Multivibrators zu übersteuern und die Zündung der gesteuerten Gleichrichter des Doppelbrückenschaltkreises während der Impulserzeugung zu verhindern.

Figo 7 ist eine Reihe von Kurven von Spannung und Strömen über der Zeit und zeigt den Spannungs- und Stromverlauf an ausgewählten Schaltungspunkten, wenn die Schaltung von einer Netzspannungsquelle gespeist wird, deren Frequenz innerhalb des bestimmten Frequenzbereiches liegt, der sich für den Verbraucher eignet;

Fig. 8 ist eine Reihe von Kurven, die denen nach Fig» 7 ähnlich sind, und zeigt den'Verlauf von Spannungen und Strömen an ausgewählten Punkten für den Fall, daß der Frequenzwandler mit einer Netzstromversorgung relativ hoher Frequenz betrieben wird· und

Fig. 9 ist eine schematische Gesamtdarstellung eines Frequenzwandlers der in Figo 1 dargestellten Art als Kombination der in den Figo 2 bis 6 dargestellten Kreise.

Der in Fig. 1 in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Frequenzwandler ist an eine Primär- oder Netzspannungsquelle 11 angeschlossen, die eine Wechselspannung an zwei Netz-

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leiter L1 und L2 liefert. Die Frequenz der Quelle 11 kann irgendeine von einer Anzahl von Frequenzen innerhalb eines weiten Frequenzbereiches sein, oder sie kann über einen großen Frequenzbereich veränderlich sein. Mit der Ausgangsspannung des Frequenzwandlers 10 wird ein Verbraucher 12 gespeist, der irgendein elektrisch betriebenes Gerät sein kann, das dann arbeitet, wenn es an eine Wechselstromquelle angeschlossen wird, deren Frequenz innerhalb eines relativ sehmalen und begrenzten Bereiches liegto Beispielsweise kann der Verbraucher 12 ein Gerät oder eine Anzahl von Geräten sein, die eine bestimmte Eingangs-Nennfrequenz besitzen, aber auch innerhalb eines Frequenzbereiches noch, zufriedenstellend· arbeiten, der in der Nähe der Neηηfrequenz liegt. Bin spezielles Beispiel für ein solches Gerät wäre einer der handelsüblichen Wechselstrommotoren mit einer Nennfrequenz von 60 Hz. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Motoren bei Frequenzen von etwa 50 bis 70 Hz annähernd ihre vorgesehenen Betriebseigenschaften aufweisen, aber nicht mehr zufriedenstellend arbeiten, sobald die Frequenz der Eingangsleistung diesen Bereich verläßt.

Die am Frequenzwandler 10 abgegriffene und an den Verbraucher 12 angelegte Ausgangsspannung (bzw. der entsprechende Strom) wird von einem Doppelbrückenschaltkreis 13 geliefert, der zwischen die Netzleiter L1 und L2 geschaltet ist. Dieser Kreis 13 liefert eine gleichgerichtete Ausgangsspannung, deren Polarität mit einer Frequenz wechselt, die innerhalb des Bereiches der für den Verbraucher 12 geeigneten Frequenzen liegt. Der Polaritätswechsel der gleichgerichteten Ausgangsspannung des Kreises 13 wird von einem Trigger- oder Zündsteuerkreis 14

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gesteuert, der zwei Ausgänge 15 und 16 besitzt, die abwechselnd zur Steuerung des Kreises 13 dienen. Die von der Primärquelle 11 an die Leiter L1 und L2 angelegte Eingangsspannung wird also mit bestimmten Wechselperioden gleichgerichtet.

Die Dauer jeder Wechselperiode der Gleichrichtung wird von einem einen Multivibrator enthaltenden Takt- oder Zeitgeberkreis 17 gesteuert, der zwei Ausgänge 18 und besitzt, die mit dem Zündsteuerkreis 14- gekoppelt sind, um die Zeitdauer der an jedem von dessen. Ausgängen 15 und 16 erscheinenden Triggersignale zu steuern.

Der Zeitgeberkreis 1? besitzt eine unsynchronisierte Ausgangs-Bigenfrequenz, die niedriger isfe als jede für den Verbraucher 12 geeignete Frequenz» Es ist jedoch ein synchronisierender und zur Zündverhinderung dienender Impulsgenerator 21 vorgesehen, der über zwei Ausgänge 22 und 23 Ausgangsspannungsimpulse an den Zeitgeberkreis 1? anlegt, um dessen Eigenfrequenz zu übersteuern. Dadurch wird bewirkt, daß das Ausgangssignal des Kreises 1? mit einer Frequenz innerhalb des geeigneten Frequenzbereiches auftritt. Zusätzlich besitzt der Impulsgenerator zwei weitere Ausgänge 24 und 25» die mit dem Zündsteuerkreis 14 gekoppelt sind, um die Zündung des Doppelbrückenkreises 13 zu verhindern oder zu unterdrücken, wie noch näher erläutert werden wird.

Eine Niederspannungs-Gleichstromquelle 26, die zwischen die Netzleiter L1 und L2 geschaltet ist,, liefert zwischen ihren Ausgängen 27 und 2Θ eine gleichgerichtete und geglättete niedrige Gleichspannung· Biese Gleichspannung dient für den Zündsteuerkreis 14 ₉ des 2eitg©berkreis 17 "

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und den Impulsgenerator 21 zur Vorspannung der jeweils verwendeten Halbleiterkomponenten· Zusätzlich liefert jedoch die Niederspannungsquelle 26 eine gleichgerichtete, aber ungeglättete Ausgangsspannung an einem Ausgang 30. Diese am Ausgang 30 erscheinende Spannung besteht aus einer Mehrzahl von gleichgerichteten Gleichstromimpulsen relativ niedriger Amplitude_t die gleichzeitig mit den Halbperioden der Eingangswechselspannung der Primärquelle 11 auftreten. Der Impulsgenerator 21 verwendet diese gleichgerichtete und ungeglättete Spannung der Quelle 26 zur Erzeugung seiner Ausgangsimpulse synchron mit den Nulldurchgangspunkten der Wechselstromkurve der Primärquelle 11.

Der Doppelbrückenschaltkreis 13» der zwischen die Netzleiter L1 und L2 geschaltet ist und die Ausgangsspannung für den Verbraucher 12 liefert, ist genauer in Fig. 2 dargestellt Es sind mehrere selektiv betätigbare Einweg-Schaltglieder vorgesehen, die aus einer Anzahl von steuerbaren SiIicium- oder Halbleitergleichrichtern 31 bis 38 (allgemein als SCR-Gleichrichter bekannt) bestehen. Jeder der Gleichrichter 31 bis 38 besitzt eine Anode 40, eine Kathode 41 und eine Steuerelektrode 4-2o

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Die Stromleitung durch die Gleichrichter 31 bis 38 erfolgt in Richtung von der Anode 40 zu der Kathode 41, wenn die Anode bezüglich der Kathode positiv vorgespannt ist und an die Zündelektrode 42 eine geeignete Vorspannung angelegt wird, beispielsweise ein Zündimpuls. In der umgekehrten Richtung sind die Gleichrichter 31 bis 38 gesperrt. Gemäß Fig. 2 bilden die acht steuerbaren Gleichrichter 31 bis 38 zwei Gleichrichteranordnungen, die die ihnen von den Netzleitern L1 und L2 zugeführte Spannung derart gleich-

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richten können, daß am Verbraucher 12 wechselnde Perioden der gleichgerichteten Ausgangsspannung erscheinen, deren Polarität entsprechend der abwechselnden Verwendung der beiden Gleichrichteranordnungen umgekehrt wird.

Die steuerbaren Gleichrichter 31 bis 34 bilden die erste Gleichrichteranordnung oder Gleichrichterbrücke, die an den Verbraucher 12 eine Spannung von nur einer einzigen Polarität anlegt.. Die Gleichrichter 35 bis 38 bilden zusammen die zweite Gleichrichteranordnung, die an den Verbraucher 12 eine gleichgerichtete Spannung anlegt, deren Polarität entgegengesetzt zu der von der ersten Gleichrichter anordnung gelieferten Spannung ist_e

Die erste Gleichrichterbrücke mit den Gleichrichtern 31 bis 34 wird dadurch betätigt, daß ein Triggerimpuls oder Zündsignal an die Steuerelektroden 42 der Gleichrichter 31 und 33 angelegt werden, und zwar über eine Sekundärwicklung 43 eines Signalübertragers T1, dessen Primärwicklung von dem in Pig. 1 gezeigten Zündsteuerkreis 14 angesteuert wird. In ähnlicherwWeise werden positive Zündsignale an die Steuerelektroden 42 der Gleichrichter 32 und 34 über einen Leiter 44 angelegt, welcher mit dem Zündsteuerkreis 14 verbunden ist. Diese Impulse werden an die Steuerelektrode 42 des Gleichrichters 32 über einen Strombegrenzungswiderstand 45 und eine Diode 46 und an die Elektrode 42 des Gleichrichters 34 über einen Strombegrenzungswiderstand 47 und eine Diode 48 angelegte

Zwei weitere Widerstände 50 bzw. 51 sind zwischen die Netzleiter und die Steuerelektroden der Gleichrichter 34 bzw₀,

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32 geschaltet und bilden gemeinsam mit den Strombegrenzungswiderständen 45 und 47 einen geeigneten Ausgang niedriger Impedanz für den Zündsteuerkreis, der im einzelnen noch beschrieben werden wird. Die Dioden 46 und 48 dienen zur Schaltungsisolation und verhindern, daß die Gleichrichter 32 und 34 von den zwischen den Netzleitern L1 und L2 erscheinenden Spannungen gezündet, d.h. aufgesteuert werden. Sollte beispielsweise der Leiter L2 positiv bezüglich des Leiters L1 sein, so würde der Gleichrichter 34 normalerweise in den Leitzustand vorgespannt, wenn die Blockdiode ( 46 nicht vorhanden wäre, welche verhindert, daß durch die zwischen die Leiter L1 und L2 geschalteten Widerstände 45, 47, 50 und 51 ein Strom fließt«. Wie jeder Fachmann ohne weiteres sehen wird, können die Gleichrichter 32 und 34 mittels einer weiteren Sekundärwicklung eines Signalübertragers in den Leitzustand gezündet werden, die vom Steuerkreis 14 auf ähnliche Weise angesteuert wird wie die Sekundärwicklung 43, die mit den Steuerelektroden der Gleichrichter 31 und 33 gekoppelt ist.

Nachdem an die Steuerelektroden 42 der Gleichrichter 31 bis 34 gleichzeitig (Eriggerimpulse oder Zündpotentiale ange- g legt worden sind, ergibt sich eine Zwei- oder Vo 11 wegp.eichrichtung. Der Strom fließt dabei durch den Verbraucher 12 in Richtung des Pfeiles 52 in'Pig· 2. Während einer Halbperiode der Eingangsspannung, bei welcher der Netzleiter LI positiv bezüglich des anderen Netzleiters L2 ist, fließt der Strom vom Leiter L1 durch den Gleichrichter 31, den Verbraucher 12 und den Gleichrichter 32. Die Gleichrichter 33 und 34 werden in Sperrichtung vorgespannt, also nichtleitend* Während einer Halbperiode der Eingangsspannung, bei welcher der Leiter L2 bezüglich des Leiters L1

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positiv ist, wird der Strom durch den Verbraucher in Richtung des Pfeiles 52 und durch die Gleichrichter 33 und 34- fließen, während die Gleichrichter 31 und 32 gesperrt bleiben warden.

Zur Umkehr der Polarität der an den Verbraucher 12 angelegten Spannung und zur Umkehr des hindurchfließenden Stromes in Sichtung des Pfeiles 53 in Fig» 2 werden positive Triggerimpulse oder Sündsignale an die Steuerelektroden 42 der Gleichrichter 35 ^n& 37 angelegt. Dies erfolgt mittels einer Sekundärwicklung 54 des Übertragers T1o Die Gleichrichter 36 und 38 werden dagegen über einen Leiter 55 gezündete Die Ansteuerung erfolgt wieder vom Steuerkreis 14 gemäß Fig. 1«. Auch hier sind wieder eine Reihe von Widerständen 56 "bis 59 und zwei Dioden 61 und 62 zwischen die Uetzleiter E1 und L2 geschaltet und wirken im wesentlichen auf die gleich© Weise,wie dies oben anhand der entsprechenden Widerstände und Dioden der Gleichrichter 32 bis 34 "beschrieben wurde» Offensichtlich bewirkt die gleichzeitige Zündung der Gleichrichter 35 bis 38 eine Vollweggleichrichtirag und ©inen Strom durch den Verbraucher in Richtung des Pfeiles 53 praktisch auf die gleiche Weise wi® beim Betrieb der Gleichrichter 31 bis 34»

Bei der ständig wechselnden Betätigung der beiden zwischen die Leiter L1 und L2 geschaltet©» Glaichrichteranordnungen oder -brücken wird am Verbraucher 12 etwa die Spannung liegen, die schematisch in Figo 8 (e) für Eingangsfrequenzen dargestellt! ist, welche größer sind als di® Frequenzen innerhalb des bestimmten, für den Verbraucher geeigneten Frequenzbereiches» Parallel aus Verbraucher kann ®in Kondensator 63 geschaltet werden,, wie in Fig» 2 mit unterbrochenen Linien dargestellt ist, wodurch verhindert wird₉

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daß die Spannung am Verbraucher während der Vollweggleichrichtung der jeweiligen Polarität nach Null geht, und wodurch die am Verbraucher 12 wirksame mittlere Spannung erhöht wird,.

Der Steuerkreis 14, der Zeitgeberkreis 17 und der Impulsgenerator 21 enthalten jeweils Halbleiterbauelemente oder Transistoren, die für ihre Vorspannung eine niedrige Gleichspannung benötigen. Die zu diesem Zweck mit den Kreisen 14-, 17 und 21 gekoppelte Niederspannungsquelle 26 ist genauer t in Pigο 3 dargestellt« Sie enthält drei Widerstände 64, und 66, die in Reihe zwischen die Leiter LI und L2 geschaltet sind und einen Spannungsteiler bilden, der für die Ausgangsgleiehspannung der Quelle 26 maßgeblich ist· Zwei Dioden 67 und 68 sind in der dargestellten Weise einerseits an die entgegengesetzten Pole des Widerstands 65 angeschlossen und andererseits über eine Diode 69 und einen Kondensator mit zwei Dioden 73 und 74 gekoppelt,, die zwischen die Netzleiter L1 und L2 geschaltet sind«

Wie man sieht, bilden die Dioden 67, 69 und 74 einen Strompfad durch den Kondensator 72 für die Halbperioden der Eingangsspannung, während welcher der Leiter L1 positiv be- * züglich des Leiters L2 ist* Andererseits bilden die Dioden 68, 69 und 73 einen Strompfad in der gleichen Richtung durch den Kondensator 72 während der übrigen Halbperioden der angelegten Eingangsspannung. Die über dem Kondensator 72 erscheinende Spannung beruht also auf einer Vollweggleichrichtung der Netzspannung· Ihre Amplitude wird durch den Widerstandswert der Widerstände 64, 65 und 66 bestimmt. Der Kondensator 72 glättet oder mittelt die über ihm erzeugte Spannung, um die periodischen Amplitudenänderungen

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zu eliminieren, die gewöhnlich bei der Gleichrichtung einer Wechselspannung auftreten. An die entgegengesetzten Pole des Kondensators 72 sind zwei Leiter 77 und 78 angeschlossen, welche die gleichgerichtete, geglättete niedrige Gleichspannung dem Steuerkreis 14, dem Zeitgeberkreis und dem Impulsgenerator 21 als Vorspannung zuführen.

Ein weiterer Leiter 71 ist an den Verbindungspunkt 70 der beiden Dioden 67 und 68 angeschlossen. Er liefert eine gleichgerichtete, aber ungeglättete Ausgangsgleichspannung, die vom Impulsgenerator 21 gemäß Fig. 1 benötigt wird. Die Diode 69, welche den Verbindungspunkt 70 mit dem einen Pol des Kondensators 72 koppelt, verhindert, daß der Kondensator 72 die gleichgerichtete Ausgangsspannung am Verbindungspunkt 70 glättet. In den Fig. 7 (b) und 8 (b) ist diese gleichgerichtete, ungeglättete Spannung am Punkt 70 und am Leiter 71 für Netzspannungen relativ niedriger bzw. relativ hoher Frequenz dargestellt.

Parallel zu den Dioden 73 bzw. 74 sind Widerstände 75 bzw. 76 geschaltet, welche Rückwege für Zündimpulse bilden, die an die steuerbaren Gleichrichter 32, 34, 36 und 38 im Doppelbrückenschaltkreis gemäß Fig. 2 angelegt werden, wie weiter unten noch bei der Erläuterung der Gesamtwirkungsweise des Frequenzwandlers 10 verdeutlicht werden wird· Auf die Widerstände 75 und 76 kann verzichtet werden, wenn die Gleichrichter 32, 34, 36 und 38 von der Sekundärwicklung eines Signalübertragers in ähnlicher Weise in den Leitzustand gezündet werden, wie dies beim Anlegen der Zündimpulse an die Steuerelektroden 42 der Gleichrichter 31» 33» 35 und 37 mittels der Sekundärwicklungen 43 und 54 des Übertragers T1 geschieht.

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Der Zündsteuerkreis14 ist in Pig. 4 genauer dargestellt. Er enthält zwei Transistoren 80 und 81, Jeweils mit einem Emitter 82, einem Kollektor 83 und einer Basis 84. Die Vorspannung der Emitter-Kollektorkreise der Transistoren 80 und 81 erfolgt über einen Eeine von Widerständen 85, 86, 8? und 88* Der Widerstand 85 ist mit dem Leiter 77 verbunden, welcher den positiven Ausgang der Niederspannungsquelle 26 darstellt. Die Emitter 82 der beiden Transistoren 80 und 81 liegen am anderen Pol des Widerstands 85· Die Kollektoren 83 der beiden Transistoren sind mit dem nega- ( tiven Leiter 78 der Quelle 26 über die beiden Widerstände 87 und 88 verbunden. Der zwischen die Emitter der Transistoren 80, 81 und den negativen Leiter 78 geschaltete Widerstand 86 stellt die Spannung über den Emitter-Kollektorkreisen der beiden Transistoren her.

Die Transistoren 80 und 81 werden dadurch in den Leitzustand vorgespannt, daß an ihrer Basis 84 ein Gleichstrompotential angelegt wird, das niedriger ist als die an die Emitter angelegte positive Spannung. Ein Leiter 90 und ein Strombegrenzungswiderstand 91 sind zu diesem Zweck mit der Basis 84 des Traneistors 80 gekoppelt. Ähnlich sind ein Leiter 92 i und ein Strombegrenzungswiderstand 93 mit der Basis 84 des anderen Transistor* 81 verbunden. Über diese Leiter und 92 werden die Leitperioden der Transistoren bestimmt. Mit den Basen der Transistoren 80 und 81 sind ferner weitere Leiter 94 bzw. 95 verbunden, über welche Verhinderungsoder Unterdrückungsimpulse angelegt werden, wie noch näher erläutert werden wird·

Eine Primärwicklung 96 d·· Signalübertragers T1 ist zwischen die Kollektoren der Tranditoren 80 und 81 geschaltet. Wenn

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der Transistor 80 leitet, fließt dadurch ein Strom durch die Primärwicklung 96 zum negativen Leiter 78· Ein Zündsignal oder Triggerimpuls wird erzeugt und dem Doppelbrückenkreis 13 über den Leiter 55 zugeführt. Weitere Signale oder Impulse werden über den Sekundärwicklungen 4-3 und 54 erzeugt. Die Polarität des an der Sekundärwicklung 54 erzeugten Signales hat die Wirkung, daß die Gleichrichter, die mit ihren Steuerelektroden mit ihr gekoppelt sind, in den Leitzustand gezündet werden, wie noch klarer werden wird. In ähnlicher Weise wird beim Anlegen eines entsprechenden Signales an die Basis 84 des Transistors 81 über den Leiter 92 und den Widerstand 93 ein Zündsignal oder -impuls am Leiter 44 erzeugt, und an den Sekundärwicklungen 43 und 54 erscheinen Signale der umgekehrten Polarität. Die Sekundärwicklung 43 ist bezüglich der Primärwicklung 96 und der mit ihr verbundenen Steuerelektroden der Gleichrichter derart gewickelt und geschaltet, daß an diese Steuerelektroden ein geeignetes Zündsignal angelegt wird· Ein parallel zum Widerstand 85 gescbäVfeeter Kondensator 97 verhindert, daß möglicherweise auf dem Gleichspannungsleiter 77 erscheinende Störsignale die Steuerelektroden der Steuer* baren Gleichrichter über die Ausgangsleiter 44 und 55 und die Sekundärwicklungen 43 und 54 des Zündsteuerkreises 14 erreichen. .

Der Zeitgeberkreis 17t ^der näher in Jig. 5 dargestellt ist, steuert die einander abwechselnden Leitperioden der Zündsteuertransietoren 80 und 81. Er wird durch «inen astabilen Multivibrator gebildet der über die Leiter 90 und 92 mit den Basen 84 der Transistoren 80 und 81 gekoppelt ist. Dieser Multivibrator des Kreises 17 hat zwei Auagangizuetände, die abwechselnd an jedem der Leiter 90 und 92 auftreten«

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Zwei Transistoren 98 und 99 sind parallel zueinander und in Heine mit angemessen ausgewählten Widerständen 101 bis 104 zwischen die Gleichspannungsleiter 77 und 78 geschaltet. Jeder dieser Transistoren 98 und 99 hat einen Kollektor 105» einen Emitter 106 und eine Basis 107· Die Basis 107 des Transistors 98 ist über einen Widerstand 108 an den Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor 105 des Transistors 99 und dem Widerstand 103 angeschlossen. In Verbindung mit den Widerständen 102 und 104 bestimmt ein Kondensator 109» der zwischen die Emitter 106 der beiden Transistoren 98, 99 geschaltet ist, die unsynchronisierte, "natürliche" oder Eigenfrequenz,, mit der die Ausgangszustände an den Leitern 90 und 92 wiederkehren.

Wenn der Transistor 98 leitet, fließt ein Strom durch den Widerstand 101, den Kollektor-Emitterkreis des Transistors

98 und den Widerstand 102. Zu dieser Zeit wird der Tran- · sistor 99 sich in einem anfänglichen Sperrzustand befinden. Die Basis 107 des Transistors 99 ist über einen Widerstand 110 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor 105 des Transistors 98 und dem Widerstand 101 verbunden. Die an ei-, nem Widerstand 100 abfallende und an die Basis 107 des Transistors 99 angelegte Spannung wird weniger positiv sein ' als die Spannung, die am Kollektor 105 dieses Transistors erscheint. Die Gleichspannung am Emitter 106 des Transistors

99 wird sich allmählich der negativen Vorspannung nähern, welche auf dem Gleichspannungsleiter 78 erscheint. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Spannung am Emitter 106 des Transistors 99 ändert, hängt vom Kapazitätswert des Kondensators 109 ab.

Wenn sich die Spannung am Emitter des Transistors 99 der negativen Spannung auf dem Leiter 78 nähert, beginnt der

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nun voll in Durchlaßrichtung vorgespannte Transistor 99 zu leiten. Die am Kollektor 105 des nun leitenden Transistors 99 liegende Spannung bricht zusammen, wodurch die an einem Widerstand 120 abfallende und an die Basis des Transistors 98 angelegte Spannung verkleinert wird. Der Transistor 98 wird also gesperrt gehalten, bis die Spannung an seinem Emitter 106 sich allmählich wieder der negativen Spannung auf dem Leiter 78 nähert und er aufgesteuert wird, während der Transistor 99 gesperrt wird. Solange die Frequenz des Multivibrators nicht (von außen) geändert wird, ergeben sich abwechselnde Leitperioden der Transistoren

98 und 99 mit der unsynchronisierten Eigenfrequenz des . Multivibrators« Entsprechend werden auf den an die Kollektoren der Transistoren 98 und 99 angeschlossenen Leitern 90 bzw· 92 wechselnde Spannungen etwa in Form einer Rechteckschwingung erzeugt.

Wenn der Transistor 98 leitet, hat die Spannung auf dem Leiter 90 ihren am wenigsten positiven Wert, und der Transistor 99 ist gesperrt. Die Spannung auf dem Leiter 92 hat dagegen zu dieser Zeit ihren höchsten positiven Wert. Demgemäß ist während dieser Periode die Basis 84 des Zündsteuertransistors 80 (^ig· 4) weniger positiv bezüglich seines Emitters 82 (oder negativ bezüglich des Emitters). Dadurch wird der Transistor 80 aufgesteuert und die Erzeugung der entsprechenden Zündsignale oder Triggerimpulse durch den Zündsteuerkreis 14 gemäß Fig. 4 bewirkt. Umgekehrt wird selbstverständlich während dar Leitperioden des Transistors

99 dee Kreises 17 gemäß Fig· 5 der Zündsteuertransistor in den Leitzustand vorgespannt, so daß er die entsprechenden Zündsignale des Kreises 14 erzeugt.

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Wie in Pig» 5 ferner dargestellt ist, sind zwei weitere Leiter"111 bzw. 112 mit den Basen 107 der Transistoren 98 bzw. 99 verbunden. Sie werden mit ständig wiederkehrenden Spannungsimpulsen vom Impulsgenerator 21 gemäß Pig. 1 gespeiste

Wenn der Emitter 106 entweder des Transistors 98 oder des Transistors 99 des Multivibrators sich einem negativen Spannungswert nähert, der genügend groß ist, um den entsprechenden Transistor in den Leitzustand zu bringen, genügt offen- ( sichtlich das Anlegen eines positiven Spannungsimpulsea über den Leiter 111 oder 112, damit die Basis 10? des nichtleitenden Transistors so positiv bezüglich des entsprechenden Emitters wird, daß der nichtleitende Transistor vorzeitig leitend wird« Der andere Transistor wird dabei gesperrt. Durch das Anlegen der periodisch wiederkehrenden positiven Impulse an die Leiter 111 und 112 wird also die unsynchronisierte Eigenfrequenz des Zeitgeberkreises 17 übersteuerte Dadurch wird die Zeitspanne zwischen dem Leitzustand der Transistoren 98 und 99 und folglich die Zeitspanne zwischen dem Anlegen entsprechender Zündimpulse an die steuerbaren Gleichrichter des Doppelbrückenschaltkreises 13 gemäß ]?ige 2 verringert. *

Die an die Basen der Zündsteuertransistoren 80 und 81 gemäß Fig. 4 über die mit diesen gekoppelten Leiter 94- und 95 angelegten Impulse und die Impulse, die an die Leiter 111 und 112 und somit die Basen 107 der Transietoren 98 und 99 dee Multivibrators angelegt werden, werden vom zur Synchronisierung und Zündverhinderung dienenden Impulsgenerator 21 erzeugt, der im einzelnen in Pig. 6 dargestellt ist. Der Impulsgenerator 21 enthält einen pnp-Transistor 113 mit Emitter 114, Basis 115 und Kollektor 116» Der Emitter-Kollektorkreis

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des Transistors 113 ist in Reihe mit einem Widerstand 11? zwischen die Gleichstromversorgungsleiter 77 und 78 ge» schaltet, welche die Ausgangsspannung der Hie&erspannungsquelle 26 gemäß Fig. 3 zuführen. Zwei Widerstände 118 und 119» die in Reihe zwischen die Leiter 77 und 78 geschaltet sind, bilden einen Spannungsteiler, der eine Vorspannung für die Basis 121 eines npn-Transistors 122 liefert. Der Kollektor 123 dieses Transistors 122 ist direkt mit der Basis 115 des pnp-Transistors 113 verbunden«, Der Emitter 124 des Transistors 122 ist mit dem Mittel- oder Abgriffspunkt eines weiteren Spannungsteilers gekoppelt, der von einem weiteren Paar von Widerständen 125 und 126 gebildet ist· Die Widerstände 125 und 126 sind zwischen den negativen Gleichstromversorgungsleiter 78 und den Leiter 71 geschaltet, welcher die gleichgerichteten, aber ungeglätteten Spannungs~ impulse führt, die von der Uiederspamiungsquell©.26 gemäß Fig. 3 zusätzlich geliefert werden, wie schon erläutert wurde O

Die vom Mittelpunkt zwischen den Widerständen 118 und 119 aus an die Basis 121 des Transistors 122 angelegte Spannung ist so bemessen, daß der Transistor 122 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, wenn die an den Leiter 71 angelegte Spannung auf einen vorbestimmten niedrigen Potentialwert absinkt, der zwischen den Spitzenpunkten der Folge von angelegten Einrichtungsimpulsen liegt« Der Punkt,, bei welchem der Transistor 121 in Durchlaßrichtung vorgespannt wird, ist in Fig. 7 O>) mit dem Punkt ρ bezeichnet, der nahe bei den Minimalspannungspunkten des gleichgerichteten,, migeglätteteE. Signals der Quell· 26 erscheint.

Wenn der pnp-Transistor 122 des Impulsg©n©rafro£@ 21 aufg®-«· st*u«rt wird, wird durch die Basis 115 ^®ü pop-Tsyaneietore

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über den Kollektor-Emitterkreis des Transistors 121 und den mit dem negativen Gleichstromversorgungsleiter 78 gekoppelten Widerstand 126 Strom gezogen. Der Transistor 113 wird dadurch aufgesteuert, so daß Strom durch dessen Emitter-Kollektorkreis und den Widerstand 117 fließt, der ebenfalls mit dem Leiter 78 verbunden ist· Auf Grund des nun hindurchfließenden Stromes fällt am Widerstand 117 eine positive Spannung ab, die verschwindet, wenn der Transistor 113 durch seinen Emitter-Kollektorkreis gesperrt wird, wenn die Spannung am Leiter 71 wieder den vorbestimmen positiven ' Wert erreicht, bei welchem der Transistor 121 auf gesteuert wurde· Der Punkt, bei welchem die Transistoren 113 und 122 aufhören zu leiten, ist in Fig. 7 (b) mit q bezeichnet· Somit erscheinen über dem Widerstand 117 des Impulsgenerators 21 eine Reihe von positiven Spannungsimpulsen, die gleichzeitig mit den Nulldurchgangspunkten der zwischen den Netzspannungsleitern ΊΔ und L2 liegenden Wechselspannung auftreten.

Die Reihe positiver Impulse am Widerstand 117 wird über einen Leiter 127 bjx zwei Strombegrenzungswiderstände 128 und 129 und über Blockdioden 131 und 132 weiter an die Leiter 94- und J 95 angelegt, die mit den Basen 84 der Zündsteuertransistoren 80 bzw. 81 des Zündsteuerkreises 14 gemäß Fig. 4 verbunden sind«, Das Anlegen dieser positiven Steuerimpulse an die Basen 84 genügt« damit die Aussteuerung der Transistoren 80 und während der Perioden verhindert wird, welche den Nulldurchgängen der angelegten Netzspannung enteprechen«DemgemäßvBrvden alle an die Gleichrichter 31 bis 38 des Schaltkreises gemäß Fig. 2 angelegten Zündsignale oder Triggerimpulse während dieser Nulldurchgänge beseitigt, wodurch die Möglichkeit ausgeschlossen wird, daß der Schaltkreis direkt in

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einen Kurzschluß zwischen den Netzleitern L1 und L2 gesteuert wird. Wenn nämlich beispielsweise der gesteuerte Gleichrichter 36 in Fig· 2 während des Anlegens eines Zündsignales an die Steuerelektrode 42 des Gleichrichters 31 leiten würde, so würde über die Gleichrichter 31 und 36 ein direkter Kurzschluß zwischen den Leitern L1 und L2 auftreten. Das bloße Fehlen eines Zündimpulses an der Steuerelektrode 42 des Gleichrichters 36 genügt nicht zum Sperren des Gleichrichters, während sein Anoden-Kathodenkreis in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Wenn jedoch der Anoden-Kathodenkreis des Gleichrichters 36 in Sperrichtung vorgespannt ist, wird verhindert, daß er leitend wird. Zu dieser Zeit werden Zündsignale gleichzeitig an die Gleichrichter 31 bis 34 angelegt, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Heizleiter L1 und L2 direkt zusammengeschaltet werden.

Zusätzlich werden die vom Impulsgenerator 21 gemäß Fig. 6 über dem Widerstand 117 erzeugten positiven Impulse über die Strombegrenzungswi/^derstände 133, 134· und 135 und die Blockdioden 136 und 137 an die Leiter 111 und 112 angelegt, die mit den Basen 107 der Transistoren 98 und 99 des MuItivibrator-Zeitgeberkreises gemäß Fig. 5 verbunden sind. Wie oben erwähnt wurde, übersteuert das Anlegen der positiven Impulse an die Basen 107 die natürliche Dauer der Leitzustände der beiden Transistoren 98 und 99» so daß die Zeitsteuerung des astabilen Multivibrators mit den Nulldurchgängen der Netzspannung zwischen den Leitern L1 und L2 synchronisiert wirdο Die Frequenz, mit der die Ausgangszustände des Kreises 17 wechseln oder umkehren, wird dann von der Frequenz der angelegten Netzspannung abhängig sein, jedoch durch die natürliche oder Eigenfrequenz des Multivibrators des Kreises 17 insofern eingeschränkt werden, als die

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Vorspannung der Transistoren 98 und 99 sich ihrer Durchlaßvorspannung nähern muß, damit ein spezieller, über die Leiter 111 und 112 angelegter Impuls den Ausgangszu- -stand des Multivibrators ändern kann.

Betriebsweise

Die Betriebsweise des gesamten Frequenzwandlers für Netzspannungsfrequenzen, die innerhalb des Bereiches der vom Verbraucher verwendbaren Frequenzen liegen und diesen Bereich überschreiten, kann am besten in Verbindung mit den Fig. 7, 8 und 9 erläutert werden.

In Fig. 7 (a) ist eine Spannungs-Zeit-Kurve für eine Eingangsspannung dargestellt, die von der Netzspannungsquelle geliefert wird, sinusförmig ist und eine Frequenz besitzt, die innerhalb des Frequenzbereiches liegt, der für den Betrieb des Verbrauchers 12 oder eines zu speisenden Gerätes annehmbar ist« Wenn der Verbraucher 12 beispielsweise einen oder mehrere Wechselstrommotoren .enthält, die für den Betrieb bei 60 Hz ausgelegt sind, so würde die Frequenz der in Fig· 7 (a) dargestellten Spannung fast oder genau 60 Hz betragen« I

Nimmt man an, daß eine positive Halbperiode g der angeleg- * ten Netzspannung diejenige ist, bei der der Leiter LI positiv bezüglich des Leiters L2 ist, so wird ein Zündsignal an eine der beidea durch die Gleichrichter 31 bis 38 gebildeten (Jleichrichterbrücken angelegt werden, je nach den Ausgang·- zustand des Multivibrators des Kreises 17. Unter der Annahmt, daß der Ausgangezustand des Multivibrators derjenige ist, bei des der Transistor 98 leitet, wird ein Zündimpul« oder «signal an die Steuerelektroden der Gleichrichter 35

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bis 38 angelegt werden, weil der Transistor 80 des Zündsteuerkreises 14 leitend ist_e An die Steuerelektroden der Gleichrichter 36 und 38 werden die Zündimpulse über den Leiter 55 angelegt· Der hindurchfließende Strom erzeugt über dem Widerstand 59 ein Signal, wenn, wie angenommen, der Leiter L2 negativ ist. Der Rückweg für d®n durch den Widerstand 59 fließenden Strom führt über den parallel zur Diode 74 geschalteten Widerstand 76 und dc-a Gleichstromversorgungsleiter 78. In ähnlicher Weis® wird der Rückweg für den durch den Widerstand 56 fließenden Strom durch den Leiter L1 und den parallel zur Diode 73 geschalteten Widerstand 75» der mit dem Gleichstromleiter 78 verbunden ist, gebildet·

Die Sekundärwicklung 54 des Übertragers T1 ist mit den Steuerelektroden der Gleichrichter 35 und 37 verbunden. Es ist darauf geachtet, daß beim Fließen eines Stromes durch die Primärwicklung 96 infolge des Leitzustandes des SteuertransistOB 80 das positive Signal an diese Steuerelektroden angelegt wird. Die steuerbaren Gleichrichter 35 bis 38 werden also auf Grund des an sie angelegten Zündimpulses bereit sein zu leiten. Da der Leiter L1 positiv bezüglich des Leiters L2 ist, wird der Strom in Richtung des Pfeiles 53 durch die Gleichrichter 35 und 36 fließen. Die an den Verbraucher 12 angelegt· Spannung wird dabei der Halbperiodt h der in Fig· 7 (b) dargestellten Spannung entsprechen, und dtr V«rbrauch«rstrom in Richtung des Pfeiles 53 entspricht dem Teil i der Laststromkurve über der Zeit (»maß Fig· 7 (f). Di· in Fig· 7 (f) dargestellt· Schwingungekurve entspricht einem nacheilenden Strom, wi· er sioh ergibt, wenn der Verbraucher 12 sioh Induktiv verhält. Während die letitpaanuag gemäß flg. 7 («) angelegt! ist, lief er« die Hiedevtpannungaquelle 26 eine gleichgerichtete, geglättet·

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Gleichspannung, wie oben erläutert wurde, und zusätzlich, eine ungeglättete gleichgerichtete Beine von Einrichtungs-Spannungsimpulsen, die in Fig· 7 (b) dargestellt sind und auf dem Leiter 71 erscheinen.

Wenn die an den Leiter 71 angelegte Spannung bis zum Punkt ρ abfällt, was dann der Fall ist, wenn sich die Netzspannung einem Nulldurchgang j nähert, wird vom Impulsgenerator 21 ein Impuls k erzeugt werden, der dazu dient, wie schon erwähnt wurde, zu verhindern, daß an die Gleich- , richter 31 bis 38 ein Zündimpuls angelegt wird· Zusätzlich wird der Impuls k an den Multivibrator des Kreises 17 angelegt und bewirkt eine Änderung von dessen Ausgangszustand. Demgemäß wird der Transistor 99 des Multivibrators leitend, was zur Folge hat, daß die Spannung an seinem Kollektor und am Leiter 92 vom Potentialwert 1 zum Potentialwert.m wechselt, wie in Fig·. 7 (c) mit der ausgezogenen Kurve dargestellt iste Fig· 7 (c) stellt den einen Ausgang des Multiviftoators des Kreises 17 dar. Bas Anlegen des Spannungsimpulses k vom Impulsgenerator 21 verkürzt somit die natürliche, unsynchronisierte Dauer der Ausgangszustände, welche in Figc 7 (c) durch die unterbrochen dargestellte Fortsetzung der Kurve auf dem Potential 1 angedeutet ist. I

Der Steuertransistor 81 wird nun aufgesteuert werden, während der andere Steuertransistor 80 seinen Sperrzustand annimmt. Nach dem Verschwinden der Spannungsimpulse k, wenn die gleichgerichtete, ungeglättete Gleichspannung gemäß Fig. 7 (b) den Punkt q erreicht, werden Zündimpulse an die Gleichrichter 31 bis 3^- angelegt werden, und zwar durch den nun leitenden Transistor 81 des Kreises 14, den Leiter 44 und die Sekundärwicklung 43 des Übertragers TIv Der Strom durch den Ver-

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braucher 12 fließt nun in Richtung des Pfeiles 52 durch die Gleichrichter 33 und 3^, da der Netzspannungsleiter,. L2 nun bezüglich des anderen Leiters L1 positiv geworden isto Offensichtlich folgt also die an den Verbraucher 12 angelegte Lastspannung gemäß Fig., 7 (©) der Netzspannung von Figo (a), wo die Frequenz der Quelle 11 sich innerhalb des Bereiches der für den Verbraucher 12 geeigneten Frequenzen befindete Die Ausgangszustände des Multivabrators des Zeitgeberkreises 17 ändern sich dabei mit einer Geschwindigkeit bzw. Frequenz, die durch die Frequenz der Netzspannung, bestimmt isto

Für einen induktiven Verbraucher mit Spannungs- und Stromkurven gemäß Fig. 7 (©} und 7 Cf) fließt nach der Umkehr der Verbraucherspannung; durch die gesteuerten Gleichrichter und den Verbraucher wegen seines induktiven Verhaltens weiterhin Strom. Ebenfalls wegen dieses induktiven Verhaltens wird die Verbraucherspannung wechseln, wie dies in Fig. 7 (e) gezeigt ist, und weiter in der entgegengesetzten Richtung ansteigen, obwohl die kurz zuvor gezündeten Gleichrichter nicht leiten können. Wenn der Verbraucherstrom seine Richtung wechselt, leiten die nun gezündeten Gleichrichter, so daß die Spannung am Verbraucher im wesentlichen die zwischen den Netzleitern L1 und L2 liegende Spannung ist. Wie bei den Punkten η in Fig. 7 (e) gezeigt ist, ist nur eine kleine Abweichung der am Verbraucher 12 liegenden Spannung von der Sinusform zu beobachten.

Wenn nun an die Netzspannungsleiter L1 und L2 eine Netzspannung angelegt wird, deren Frequenz den Bereich der für den Verbraucher 12 geeigneten Frequenzen überschreitet, wie dies durch die Netzspannung gemäß Fig. 8 (a) dargestellt

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ist, wird von der Niederspannungsquelle eine. Reine von Einrichtungs—Impulsen ο erzeugt, wie in Pig. 8 (b) dargestellt istο Das aus dieser Reihe aus Impulsen ο be- ; stehende gleichgerichtete, ungeglättete Signal wird über den Leiter 71 an den Impulsgenerator 21 angelegt, so daß eine Reihe von zeitlich im Abstand voneinander liegenden Impulsen r erzeugt wird, wie in Jig. 8 (b) gezeigt ist. Die Impulse r entsprechen den !Nulldurchgängen der Netzspannung«

Nimmt man wieder an, daß der Ausgangszustand des Multivibrators des Kreises 17 so ist, daß sein Transistor 98 leitet, so wird der Steuertransistor 80 leiten und einen Zündimpuls über den Leiter 55 und die Sekundärwicklung 54 cLes Übertragers T1 an die Gleichrichter 35 bis 38 anlegen. Die Zündung der Gleichrichter 35 bis 38 wird aber während der Perioden verhindert, in denen die Impulse r erzeugt werden, da diese an die Basis des Steuertransistors 80 über den Leiter 127_t den Wideretand 128 und die Diode 131 angelegt werden·

Während der Leitperiode des Transistor« 98 und seines züge- | hörigen Steuertransistors 80 haben mehrere Polaritätswechsel der Netzspannung stattgefunden«. Der Strom durch den Verbraucher 12 wird aber in Richtung des Pfeiles 53 fließen, da die steuerbaren Gleichrichter 35 bis 38 während dieser Periode eine Vollweggleichrichtung bewirken.

Ferner ist während dieser Zeit der andere Transistor 99 des Multivibrators gesperrt und liefert ein Ausgangspotential gemäß Fig· 8 (c) auf den Leiter 92. Wenn sich der Multivibrator dem Ende der natürlichen, unsynchronisierten Dauer

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seines Ausgangszustands nähert, wird ihm einer der Impulse r des Impulsgenerators 21 zugeführt, und dieser Impuls r¹ wird die Ausgangs-Eigenfrequenz des Multivibrators übersteuern. Dadurch wird der Transistor 99 aufgesteuert und der Transistor 98 gesperrt.

Wenn die Spannung auf dem mit dem Kollektor des Multivibratortransistors 99 gekoppelten Leiter 92 bei einem Wechsel des Ausgangszustandes des Multivibrators abfällt, wird der Transistor 81 des Steuerkreises 14 nach Beendigung des gleichzeitig erscheinenden, an seine Basis angelegten Impulses r¹ leitend. Dadurch werden die Gleichrichter 31 bis 34 in der beschriebenen Weise gezündet, worauf eine Periode der Vollweggleichrichtung mit entgegengesetzter Polarität beginnt· Der Verbraucherstrom hat also nun die Richtung des Pfeiles 52 in !ig, 9··

Die genaue Frequenz der Verbraucherspannung und des Verbraucherstromes wird wiederum insofern von der Frequenz der Netzspannung abhängen, als die Impulse r gemäß Fig. 8 (d) in Abhängigkeit don den Nulldurchgängen der Netzspannung erscheinen. Die Frequenz von Spannung und Strom am Verbraucher wird sich jedoch der unsynchronisierten Eigenfrequenz des Multivibrators oder Kreises 17 nähern und etwas höher sein als dies·, weil sie durch das Anlegen der zum Synchronisieren und zur Zündverhinderung dienenden Impulse r übersteuert wird. Beispielsweise liefert ein Multivibrator der beschriebenen Art mit einer unsynchronisierten Eigenfrequenz im Bereich von 40 bis 45 Hz Verbraucherfrequenzen, die sich für Wechselstrommotoren mit einer Nennfrequenz von 60 Hz eignen· Wenn an eine solche Anordnung Netzspannungen angelegt werden, deren Frequenzen au£ oder nahe bei 400 Hz

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liegen, kann eine Spannungsumkehr bei jeder sechsten Halbperiode der angelegten Netzspannung bewirkt werden«, Es ergibt sich dann eine Verbraucherspannung mit einer Frequenz von 66,6 Hz₀ Der Spannungswechsel kann aber auch bei jeder siebten Halbperiode der Netzspannung erfolgen, so daß die Frequenz der Verbraucherspannung 57 Hz beträgt. Die exakte Frequenz der Verbraucherspannung hängt von der unsynchronisierten Eigenfrequenz ab, die für den Multivibrator innerhalb des Bereiches von ungefähr 4-0 bis 4-5 Hz gewählt wird«. In ähnlicher Weise kann bei einer angelegten ' Netzspannung mit einer Frequenz von 1 500 Hz die Polarität des gleichgerichteten Ausgangssignales des Doppelbrücken— Schaltkreises 13 zur Zeit jedes 25« Synchronisierungsimpulses oder, mit anderen Worten, alle 25 Halbperioden der angelegten Netzspannung umgekehrt werden. Die Frequenz der Spannung am Verbraucher wiri. dann genau 60 Hz betragen·

Für Netzspannungen, welche den Bereich der für den Verbraucher 12 geeigneten Frequenzen überschreitet, werden die^ Verbraucherspannung und der Verbraucherstrom die in Figo 8 (e) und 8 (f) dargestellten Kurvenformen aufweisen. Wie schon erwähnt wurde, läßt sich durch Parallelschaltung | des Kondensators 63 über den Verbraucher 12 verhindern, daß die Verbraucherspannung während der Gleichrichtung zwischen Polaritätswechseln der Netzspannung, auf Null abfällt. Die an den Verbraucher angelegte mittlere Spannung wird entsprechend erhöht· Auf Wunsch können zusätzliche Maßnahmen zur Formung der Ausgangsschwingung getroffen werden. Beispielsweise ein Wechselstrommotor als Verbraucher 12 arbeitet aber einwandfrei, wenn er mit den in Fig. 8 (β) und 8 (f) dargestellten Schwingungsformen für die Spannung und den Strom gespeist wird.

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Kurz zusammengefaßt schafft die Erfindung also einen Frequenzwandler zur Erzeugung von Ausgangsfrequenzen für einen Verbraucher innerhalb eines Bereiches von für den Verbraucher geeigneten Frequenzen, welcher einen Doppelbrückenschaltkreis mit zwei durch steuerbare Gleichrichter gebildeten Brücken enthält, die an eine Eingangsspannungsquelle angeschlossen sind, deren Frequenz von innerhalb des gewünschten Ausgangsfrequenzbereiches bis weit über diesen Bereich hinaus reichte Ein Steuerkreis zündet abwechselnd für abwechselnde Gleichrichtungsperioden entgegengesetzter Polarität die beiden Brücken in den Leitzustand, wenn die Eingangsfrequenz den Bereich der gewünschten Ausgangsfrequenzen überschreitet, so daß ein Polaritätsumkehr innerhalb des gewünschten Frequenzbereiches erfolgt. Für Eingangsfrequenzen, die vom Verbraucher verwendet werden können, werden die beiden Brücken abwechselnd bei jeder Umkehr der Polarität der Eingangsspannung gezündet. Sie legen in diesem Fall das Eingangssignal praktisch unverändert an den Verbraucher an. Die Zeitsteuerung der abwechselnden Zündung der beiden Brücken erfolgt durch einen astabilen Multivibrator, dessen Eigenfrequenz niedriger ist als jede Frequenz innerhalb des gewünschten Ausgangsfrequenzbereiches» Ein Impulsgenerator liefert mit den Nulldurchgängen des. Eingangssignales synchronisierte Ausgangsimpulse, um die Eigenfrequenz des Multivibrators zu übersteuern. Zusätzlich dienen vom Impulsgenerator erzeugte Impulse zur Verhinderung der Zündung der Gleichrichterbrücken während der Nulldurchgänge des Eingangssignals, um die Löschung der einzelnen gesteuerten Gleichrichter zu ermöglichen^ und diese Impulse stammen von einem gleichgerichteten, ungeglätteten Gleichstromsignal einer Niederspannungsquelle, welche ein Vorspannungspotential

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für den Multivibrator, den Impulsgenerator und den Steuerkreis liefert·

Es verstellt sich, daß das beschriebene Ausführungsbeispiel im Rahmen der Erfindung in verschiedener Hinsicht geändert und abgewandelt werden kann»

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Claims

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Patentansprüche

Frequenzwandler zur Erzeugung einer Ausgangsspannung mit einer Frequenz, die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegt, aus einer Eingangswechselspannung, deren Frequenz innerhalb oder außerhalb dieses Bereiches liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichterkreis (13) aus der Eingangswechselspannung (11) eine gleichgerichtete Ausgangsspannung erzeugt, deren Polarität mit einer Frequenz wechselt, die innerhalb des bestimmten Frequenzbereiches liegt; daß ein .Zeitgeberkreis (17) vorgesehen ist, der eine unsynchronisierte Ausgangs-Eigenfrequenz besitzt, die außerhalb dieses Frequenzbereiches liegt; daß mit dem Zeitgeberkreis eine Übersteueranordnung (21) gekoppelt ist, welche seine Eigenfrequenz derart übersteuert, daß er eine aufgezwungene Ausgangsfrequenz liefert, die innerhalb dieses Frequenzbereiches liegt; und daß mit dem Zeitgeberkreis und dem Gleichrichterkreis ein Steuerkreis (14) gekoppelt ist, welcher den Gleichrichterkreis derart steuert, daß dessen gleichgerichtete Ausgangsspannung mit der Ausgangsfrequenz des Zeitgeberkreises innerhalb des bestimmten Frequenzbereiches wechselte

Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeberkreis (17) einen astabilen Multivibrator enthält, dessen beide Ausgangezustände natürlicherweise mit der Eigenfrequenz des Zeitgeberkreises auftreten, und daß die Übersteueranordnung (21) eine Einrichtung (113» 111» 112) enthält, welche die Dauer der beiden Ausgangszustände des Multivibrators derart in Abhängigkeit von der Frequenz der Bin-

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gangswechselspannung verkürzt, daß die abwechselnde Wiederkehr der beiden Ausgangszustände mit der aufgezwungenen Ausgangsfrequenz erfolgt.

Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verkürzung der Dauer der Ausgangszustände des Multivibrators (17) ein Impulserzeugungsglied (113) enthält, welches bei jedem Nulldurchgang der Eingangswechselspannung einen Impuls erzeugt, sowie eine Einrichtung (111, 112), wel- ( ehe diese Impulse an den Multivibrator anlegt und jeden seiner Ausgangszustände zu einer Zeit ändert, bei der sich der Multivibrator der natürlichen Dauer jedes Ausgangszustandes näherte

Schaltungsanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Multivibrator (17) zwei Transistoren (98, 99)enthält, welche derart zusammengeschaltet sind, daß jeweils der eine gesperrt ist, wenn der jeweils andere leitend ist, und mit zwei Ausgängen (90, 92) gekoppelt sind, an denen die beiden Ausgangszustände des Multivibrators auftreten, daß mit j jedem der beiden Transistoren eine Zeitverzögerungseinrichtung (102, 104, 109) verbunden ist, welche die natürliche unsynchronisierte Dauer des Lei.t-r und Sperrzustands der Transistoren bestimmt, und daß das Impulserzeugungsglied (113i 1111 112) mit jedem dieser Transistoren gekoppelt ist, um abwechselnd jeden von ihnen vor Ablauf der natürlichen Dauer des Leitzustands des jeweiligen anderen Transistors in den Leitzustand zu steuern.

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5» Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichterkreis (13) zwei signalabhängige Gleichrichteranordnungen (31 - 34·; 35 - 38) zur Erzeugung entsprechender gleichgerichteter Ausgangsspannungen entgegengesetzter Polarität aufweist, daß der den Gleichrichterkreis steuernde Steuerkreis (14) mit jedem dieser beiden Gleichrichteranordnungen gekoppelte Einrichtungen (8u, 81, 55) 44) enthält, mittels welcher an diese abwechselnd entsprechend den beiden Ausgangszuständen des Zeitgeberkreises (17) Zündsignale angelegt werden, und daß die Polarität der gleichgerichteten Ausgangsspannung mit der aufgezwungenen Frequenz des Zeitgeberkreises wechselt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichterkreis (13) zwei aus steuerbaren Gleichrichtern gebildete Brücken (31-34; 35 - 38) zur abwechselnden Erzeugung gleichgerichteter Ausgangsspannungen entgegengesetzter Polarität enthält, welche vom Steuerkreis (14) in den Leitzustand zündbar sind, und daß die Übersteueranordnung eine Einrichtung enthält, welche den Polaritätswechsel des Ausgangssignals in Synchronisation mit ausgewählten Nulldurchgängen der Eingangswechselspannung bewirkt.

7· Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichrichteranordnungen (31 - 34; 35 - 38) zwischen Klemmen (L1,' L2) der Eingangs-Wechselspannungsquelle des Frequenzwandlers (10) geschaltet sind und jeweils eine Mehrzahl von steuer-

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baren Halbleitergleiciirichtern enthalten, und daß eine Einrichtung (21) vorgesehen ist, welche das Zünden dieser Gleichrichter bei «jedem Nulldurchgang der Eingangswechselspannung verhindert, so daß die Löschung leitender Gleichrichter vor dem Zünden anderer Gleichrichter ermöglicht und ein Kurzschluß der Eingangswechselspannungsquelle verhindert wird.

Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeberkreis (17) einen astabilen ! Multivibrator enthält, daß der Sbeuerkreis (14·) eine mit dem Multivibrator gekoppelte Einrichtung (80, 81, 90, 92) aufweist, die abwechselnde Steuersignale erzeugt, welche einen Wechsel des gleichgerichteten Ausgangssignals des Gleichrichterkreises (13) bewirken, daß eine Gleichrichtungs- und Glättungseinrichtung (26) vorgesehen ist, welche durch Gleichrichtung der Eingangswechselspannung und Glättung des sich ergebenden Gleichstromsignales eine Vorspannung für den Multivibrator und den Steuerkreis liefert, daß die Übersteueranordnung (21) ein Impulserzeugungsglied (113) besitzt, welches mit der Gleichrichtungs- und |

Glattungseinrichtung gekoppelt ist und deren gleichgerichtetes, jedoch noch ungeglättetes Gleichstromsignal empfängt, und welches Impulse synchron mit der Eingangswechaelspannung an den Multivibrator anlegt, um dessen Eigenfrequenz in die aufgezogene Frequenz zu ändern»

9» Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichterkreis (13) eine Mehrzahl von Einweg-Schaltgliedern (31-38) enthält, dia mit der Singangswecheelapannungsquell® verbunden sind,

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daß die Einrichtung (80, 81) zur Erzeugung wechselnder Steuersignale mit den Schaltgliedern gekoppelt sind, um sie in den Leitzustand zu steuern, und daß mit dem Steuerkreis (14) die Einrichtung zum Anlegen von Impulsen an den Multivibrator (17) gekoppelt ist, um das Zünden der Schaltglieder während der Erzeugung dieser Impulse zu verhindern_o

10. Frequenzwandler zur Erzeugung eines Ausgangssignals, dessen Frequenz innerhalb eines Bereiches geeigneter Frequenzen liegt, aus einem Eingangssignal„ deren Frequenz, innerhalb oder außerhalb dieses Bereiches liegt, gekennzeichnet durch einen Gleichrichterkreis (13) zum Gleichrichten eines Wechselstrom-Eingangssignals und zur Erzeugung eines gleichgerichteten Ausgangssignals mit wechselnder Polarität, einen Steuerkreis (14) der mit dem Gleichrichterkreis gekoppelt ist und die Polarität des gleichgerichteten Ausgangssignales des Gleichrichterkreises steuert, eine Steuereinrichtung, die mit dem Steuerkreis gekoppelt ist ^ um die Zeitdauer zwischen den Wechseln der Ausgangspolarität zu steuern, eine Impulserzeu™ gungseinrichtung (21), welche Impulse synchron mit Nu11durchgängen des Eingangssignals liefert, eine Einrichtung zum Anlegen der Impulse der Impulserzeugungseinrichtung an die Zeitdauersteuereinrichtung, um diese zeitlich zu steuern, und eine Einrichtung zum Anlegen der Impulse von der Impulserzeugungseinrichtung an die Polaritätssteuereinrichtung, um deren Betrieb während des Anlegens dieser Impulse zu sperreno

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11o Frequenzwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichterkreis eine erste und eine zweite Gleichrichteranordnung zur Erzeugung von Ausgangssignalen abwechselnder Polarität enthält, daß die Polaritätssteuereinrichtung (14-) ein erstes und ein zweites Steuerkreisglied (80, 81) zum abwechselnden Anlegen von Zündsignalen an die erste bzw. zweite Gleichrichteranordnung enthält, daß die Zeitdauersteuereinrichtung mit den beiden Steuerkreisgliedern gekoppelt ist, um diese abwechselnd ( mit einer Frequenz zu betätigen, die durch die Zeitdauersteuereinrichtung bestimmt ist, und daß die Einrichtung zum Anlegen der Impulse an die Polaritäts-• steuereinrichtung mit beiden Steuerkreisgliedern gekoppelt ist, um deren Betrieb während des Nulldurchgangs der Eingangswechselspannung zu blockierer} so daß die anfängliche Betätigung der beiden Gleichrichte ranordnungen während des Anlegens der Impulse an die Steuerkreisglieder verhindert wird.

12β Frequenzwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichrichteranordnungen je eine aus steuerbaren Gleichrichtern gebildete Brücke ent- " halten, daß diese Gleichrichter jeweils eine Steuerelektrode besitzen, die den Gleichrichter nach ihrer Erregung für den Leitzustand vorbereiten, daß die beiden Steuerglieder mit bestimmten dieser Steuerelektroden gekoppelt sind, um den Leitzustand der Gleichrichter zu steuern, und daß die Impulserzeugungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die Impulse einer solchen Dauer liefert, daß die Löschung eines leitenden Gleichrichters vor der Zündung eines weiteren Gleichrichters möglich ist_o .

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Frequenzwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (26) zur Lieferung einer Betriebsgleichspannung für den Zündkreis (14) und den Zeitsteuerkreis (17) vorgesehen ist, die eine weitere G^eichrichtereinrichtung zur Gleichrichtung des Eingangswechselstromsignales und eine Einrichtung (72) zur Glättung des gleichgerichteten Signales dieser weiteren Gleichrichtereinrichtung enthält, und daß mit der weiteren Gleichrichtereinrichtung die Impulserzeugungseinrichtung gekoppelt ist, so daß Impulse in Abhängigkeit von Änderungen des gleichgerichteten Signales der weiteren Gleicferrichtereinrichtung erzeugt werden und diese Impulse mit dem Eingangswechselstromsignal synchronisiert sind.

Frequenzwandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulserzeugungseinrichtung (21) einen Impuls erzeugt, wenn die Ausgangsspannung der weiteren Gleichrichtereinrichtung auf einen bestimmten Potentialwert (p) zwischen den Maximalwerten der gleichgerichteten Einwegimpulse absinkt, und einen Impuls in Abhängigkeit vom Anstieg (q) der Spannung nach diesem Absinken beendet, und'daß der erzeugte Impuls einer Zeitperiode entspricht, welche die Nulldurchgangspunkte (j) der Eingangswechselspannung überspannte

15· Frequenzwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauersteuereinrichtung eine Ein- · richtung enthält,. welche zwei verschiedene Ausgangszustände mit einer unsynchronisierten Eigenfrequenz aufweist, die niedriger ist als die gewünschte Ausgangsfrequenz des Frequenzwandlers, und in Abhängig-

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keit von Impulsen, die an die Einrichtung nahe beim Ende der natürlichen Dauer jeder der Ausgangszustände angelegt werden, ihren Ausgangszustand wechselt.

16. Frequenzwandler zur Erzeugung eines Ausgangssignales₉ dessen Frequenz innerhalb eines bestimmten Frequenz- „; ' bereiches liegt, in Abhängigkeit von einem Eingangssignal, das irgendeine Frequenz innerhalb eines großen Frequenzbereiches einschließlich von Frequenzen aus dem bestimmten Bereich und von den bestimmten Bereich ( übersteigenden Frequenzen besitzt, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Gleichrichterbrücke mit steuerbaren Halbleitergleichrichtern zur Erzeugung von wechselnden Ausgangssignalen, die einander mit einer Frequenz abwechseln, die innerhalb des bestimmten Frequenzbereiches liegt, eine mit den beiden Brücken verbundene Einrichtung, welche an diese abwechselnd Zündsignale anlegt, so daß die beiden Brücken abwechselnd betätigt werden, eine mit der Einrichtung zum Anlegen der Zündsignale gekoppelte Einrichtung, welche die Zeit des abwechselnden Anlegens der Zündsignale derart steuert, daß der Betätigungswechsel der g beiden Brücken mit einer Frequenz bewirkt wird, die innerhalb des bestimmten Bereiches liegt, und eine Einrichtung, welche synchron mit dem Eingangssignal des Frequenzwandlers das Anlegen der Zündsignale an die Gleichrichterbrüoken verhindert, damit leitende Gleichrichter vor der Aufsteuerung der übrigen Gleichrichter gelöscht werden können und ein Kurzschluß der Eingangequelle des Frequenzwandlers verhindert wird«

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Frequenzwandler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündverhinderungseinrichtung eine Anordnung zur Erzeugung von Impulsen synchron mit dem Eingangssignal des Frequenzwandlers enthält, und daß die Einrichtung zur Steuerung des abwechselnden Anlegens detr Zündsignale eine Anordnung enthält, die in Abhängigkeit von den Impulsen der Impulserzeugungseinrichtung und von der Frequenz des Eingangssignals des Frequenzwandlers die Zeit der abwechselnden Zündung innerhalb des bestimmten Frequenzbereiches ändert.

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