DE2218643A1

DE2218643A1 - STATIC CONVERTER

Info

Publication number: DE2218643A1
Application number: DE19722218643
Authority: DE
Inventors: Guenther Karnstedt
Original assignee: ELNA ELEKTRO NAVIGATIONS und I
Current assignee: ELNA ELEKTRO NAVIGATIONS und I
Priority date: 1972-04-18
Filing date: 1972-04-18
Publication date: 1973-10-31
Also published as: DE2218643B2

Description

Statischer Umformer-Die Erfindung bezieht sich auf einen statischen Umformer zwecks Erzeugung von Wechselspannung vorgegebener veränderlicher Frequenz und Amplitude aus Gleichspannung. Static Converter-The invention relates to a static Converter for the purpose of generating alternating voltage of a given variable frequency and amplitude from DC voltage.

Es gibt zahlreiche Anwendungsfälle, bei denen Wechselspannung mit vorgegebener veränderlicher oder konstanter Frequenz und Amplitude gefordert rist, als Energiequelle jedoch nur eine Gleichspannungsquelle zur Verfügung steht. Ein solcher Anwendungsfall ist beispielsweise die Stromversorgung für einen Radarsender bzw. -empfänger an Bord von Schiffen. Dieser benötigt beispielsweise eine Speisespannung von 180 Volt mit einer Frequenz von 1100 Hz. Als Spannungsquelle steht meistens ein Gleichspannungs-Bordnetz zur Verfügung mit einer Spannung von 24 Volt. Bei derartigen Bordnetzen kommt als erschwerend im allgemeinen hinzu, daß die Spannung stark schwankt, beispielsweise bei einem 24 Volt-Spannungsnetz zwischen 18 und 32 Volt.There are numerous applications in which alternating voltage with specified variable or constant frequency and amplitude is required, However, only a DC voltage source is available as an energy source. A such an application is, for example, the power supply for a radar transmitter or recipients on board ships. This requires, for example, a supply voltage of 180 volts with a frequency of 1100 Hz. The voltage source is usually A DC on-board network is available with a voltage of 24 volts. With such On-board power systems are generally made more difficult by the fact that the voltage is strong sways, for example, with a 24 volt network between 18 and 32 volts.

Rotierende Umformer, wie sie früher überwiegend verwendet wurden, werden immer mehr durch statische Umformer ersetzt in dem Maße, wie sich die Leistungselektronik ausbreitet.Rotating converters, as they were mainly used in the past, are increasingly being replaced by static converters as power electronics change spreads.

Ein Teil der bekannten statischen Umformer arbeitet mit Leistungstransistoren, während ein anderer Teil steuerbare Halbleitergleichrichter verwendet. Dabei ergeben sich häufig Schwierigkeiten, bei verhältnismäßig hohen Leistungen einen guten Wirkungsgrad und eine stabile Frequenz und Amplitude zu erhalten. Außerdem ist der Schaltungsaufwand bei den bekannten statischen Umformern verhältnismäßig groß. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen statischen Umformer zu schaffen, der bei verhältnismäßig geringem Schaltungsaufwand und gutem Wirkungsgrad eine frequenz- und spannungsstabile Wechselspannung erzeugt.Some of the known static converters work with power transistors, while another part uses controllable semiconductor rectifiers. In doing so, surrender there are often difficulties in achieving a good degree of efficiency with relatively high outputs and maintain a stable frequency and amplitude. In addition, the circuit complexity relatively large in the known static converters. It is therefore a task the invention to provide a static converter that at relatively low Circuit complexity and good efficiency a frequency and voltage stable alternating voltage generated.

Bei einem statischen Umformer der eingangs genannten Art wird diee Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Schwingungserzeuger vorgesehen ist, dessen Eingang mit einer spannungsstabilisierten veränderbaren Glaichspannung beaufschlagt ist, daß die Ausgangs spannung des Schwingungserzeugers im Gegentakt auf die Primärwicklung eines Transformators geschaltet wird, an dessen SekundPwidlung eine Betriebs-Wechselspannung abgegriffen wird, und daß eine Regelschaltung vorgesehen ist, die die Betriebs-Wechselspannung mit einer Bezugsspannung vergleicht und bei Abweichung von der Bezugsspannung entsprechend die Ausgangsspannung des Schwingungserzeugers verstellt.In the case of a static converter of the type mentioned at the outset, this is The object is achieved in that a vibration generator is provided, the input of which is acted upon by a voltage-stabilized changeable equilibrium voltage, that the output voltage of the vibrator in push-pull to the primary winding of a transformer switched is, at whose secondary a Operating AC voltage is tapped, and that a control circuit is provided which compares the operating AC voltage with a reference voltage and at Deviation from the reference voltage corresponds to the output voltage of the vibration generator adjusted.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen statischen Umformers wird bei äußerst geringem Schaltungsaufwand eine in der Frequenz und Spannung stabile Wechselspannung erzeugt, wobei die Stabilität zwischen Leerlauf und Vollast annähernd gleich gut bleibt. Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Umformers ist dabei sehr gut. Der erfindungsgemäße statische Umformer eignet sich für alle Fälle, in denen aus Gleichspannung eine Wechselspannung vorgegebener veränderlicher Frequenz und Amplitude erzeugt werden muß bei gleichzeitig verhältnismäßig hoher Leistung. Besonders vorteilhaft eignet sich der erfindungsgemäße Umformer jedoch zur Spannungsversorgung eines Radarsenders bzw. -empfängers an Bord von Schiffen, um aus beispielsweise aus einem 24 Volt-Bordnetz eine Wechselspannung mit 180 Volt und 1150 Hz zu erzeugen. Eine andere Anwendungsmöglichkeit ist beispielsweise der Betrieb eines Schallsenders an Bord von Schiffen zur Erzeugung eines Warnsignals bei Nebel oder dergleichen.With the help of the static converter according to the invention is extremely With little circuit complexity, an alternating voltage that is stable in terms of frequency and voltage generated, with the stability between idle and full load almost equally good remain. The efficiency of the converter according to the invention is very good. Of the static converter according to the invention is suitable for all cases in which from DC voltage an alternating voltage of predetermined variable frequency and amplitude generated must be at the same time relatively high performance. Particularly beneficial however, the converter according to the invention is suitable for supplying voltage to a radar transmitter or receiver on board ships, for example from a 24 volt electrical system to generate an alternating voltage of 180 volts and 1150 Hz. Another application is, for example, the operation of a sound transmitter on board ships for generation a warning signal in fog or the like.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Schwingungserzeuger ein Multivibrator ist, der in bekannter Weise auf Transistoren aufgebaut ist und der mit der stabilisierten Spannung betrieben wird, und daß ein den Basen der Transistoren zugeordneter Widerstand veränderbar ist.One embodiment of the invention provides that the vibration generator is a multivibrator which is constructed in a known manner on transistors and which is operated with the stabilized voltage, and that one of the bases of the transistors assigned resistance is changeable.

Mit Hilfe des Widerstands läßt sich die gewuischte Impulsfrequenz des Multivibrators genau einstellen. Außerdem kann, falls gewünscht, die Frequenz in gewissen Grenzen verändert werden. In einer weiteren Ausgestaltung hierzu sieht die Erfindung vor, daß mit einem Punkt der Leitung zwischen dem veränderbaren Widerstand und der Basis des einen Transistors ein weiterer veränderbarer Widerstand verbunden ist, der mit dem anderen Ende mit der Basis des anderen Transistors verbunden ist. Dieser weitere veränderbare Widerstand dient zur Symmetrierung der Impulse des Multivibrators, d. h. zur Erzielung gleicher Impulslängen.The desired pulse frequency can be determined with the help of the resistor set the multivibrator precisely. In addition, if desired, the frequency can be changed within certain limits. In a further refinement, see this the invention proposes that with a point of conduction between the variable resistor and a further variable resistor connected to the base of one transistor which is connected at the other end to the base of the other transistor. This further variable resistance serves to balance the pulses of the multivibrator, d. H. to achieve the same pulse lengths.

Beim erfindungsgemäßen Umformer wird die unter Umständen stark schwankende Spannung der Speisespannungsquelle mit Hilfe einer besonderen Schaltung stabilisiert, bevor sie auf den Multivibrator gegeben wird. Dies kann durch irgendeine bekannte Schaltung erfolgen.In the converter according to the invention, the under certain circumstances strongly fluctuating The voltage of the supply voltage source is stabilized with the help of a special circuit, before putting it on the multivibrator. This can be done by any known Circuit take place.

Bei verhältnismäßig geringen geforderten Leistungen ist es denkbar, die Ausgangsimpulse des Multivibrators direkt auf die Primärwicklung des Transformators zu schalten. Bei größeren Leistungen ist eine Verstärkung der Ausgangsleistung des Multivibrators angebracht. Hierzu sieht die Erfindung in einer weiteren Ausführungsform vor, daß die Kollektoren der Transistoren des Multivibrators jeweils mit dem Eingang einer Darlington-Schaltung verbunden sind.If the required performance is relatively low, it is conceivable the output pulses of the multivibrator directly on the primary winding of the transformer. In the case of greater achievements, the Output power of the multivibrator attached. To this end, the invention sees in one Another embodiment provides that the collectors of the transistors of the multivibrator are each connected to the input of a Darlington pair.

Mit Hilfe der an sich bekannten Darlington-Schaltungen wird eine Stromverstärkung der Impulse des I%ultivibrators erzielt, so daß die Ausgänge der Darlington-Schaltungen über jeweils eine Spannungsverstärkestufe mit einem Ende der mit Mittelanzapfung versehenen symmetrisch gewickelten PrimärwidLung des Transformators verbunden sind, Die Leistungsverstärkung kann auf irgendeine bekannte Weise erfolgen. Eine Ausführungsform der Erfindung schlägt hierzu vor, daß die Leistungsverstärkerstufen jeweils einzelne, mehrere hintereinander oder parallel geschaltete Transistoren aufweisen, deren Kollektoren mit in zugeordneten Enden der Primärwicklung des Transformators verbunden sind und deren Emitter mit der negativen Klemme der Gleichspannung~verbunden sind.With the aid of the Darlington circuits, which are known per se, a current gain is achieved of the pulses of the ultivibrator achieved so that the outputs of the Darlington circuits each with a voltage amplifier stage with one end of the center tap provided symmetrically wound primary winding of the transformer are connected, The power amplification can be done in any known manner. One embodiment the invention proposes that the power amplifier stages each have individual, have a plurality of transistors connected in series or in parallel, the collectors of which are connected to in associated ends of the primary winding of the transformer and whose emitters are connected to the negative terminal of the DC voltage ~.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Basen der Transistoren über Widerstände an den Ausgang der entsprechenden Darlington-Schaltung geschaltet sind, wodurch eine automatische Anpassung des Arbeitspunktes der einzelnen Transistoren bzw. der beiden GegentakUweige aneinander erfolgt.According to the invention it is also provided that the bases of the transistors connected via resistors to the output of the corresponding Darlington pair are, whereby an automatic adjustment of the operating point of the individual transistors respectively. of the two GegenentakUweige takes place next to each other.

Damit die Betriebs-Wechselspannung ihren eingestellten vorgegebenen Wert beibehält, ist die Regelschaltung vorgesehen.So that the operating AC voltage is its set predetermined Maintains value, the control circuit is provided.

Zu dieser Regelschaltung sieht eine andere Ausführungsform der Erfindung vor, daß eine der Betriebs-Wechselspannung proportionale Spannung über eine getrennte Sekundärwicklung vom Transformator abgenommen und über eine Gleichrichterschaltung gleichgerichtet wird. In diesem Zusammenhang sieht die Erfindung ferner vor, daß die der Betriebs- Wechselspannung proportionale Spannung über einen veränderbaren Widerstand an den Emitter eines Transistors gelegt wird, deren Basis eine Zenerdiode zugeordnet ist, an der über eine weitere getrennte Sekundärwicklung Betriebs-Wechselspannung anliegt. Mit Hilfe dieser Schaltung wird eine Spannung erzeugt, die der Abweichung der Betriebs-Wechselspannung gegenüber einer eingestellten Sollspannung entspricht. Die Sollspannung wird dabei durch die Zenerdiode geliefert.Another embodiment of the invention provides for this control circuit before that a voltage proportional to the operating AC voltage via a separate Secondary winding removed from the transformer and via a rectifier circuit is rectified. In this context, the invention also provides that the voltage proportional to the operating AC voltage via a variable Resistance is placed at the emitter of a transistor, the base of which is a Zener diode is assigned to the operating AC voltage via a further separate secondary winding is present. With the help of this circuit a voltage is generated that corresponds to the deviation corresponds to the operating AC voltage compared to a set target voltage. The target voltage is supplied by the Zener diode.

Eine Verstellung der Betriebs-Wechselspannung nach Maßgabe der Regelabweichung kann auf irgendeine bekannt Weise erfolgen. Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht hierzu vor, daß der Kollektor des Transistors an die Basen von zwei parallel geschalteten Transistoren geschaltet ist, deren Kollektoren jeweils mit einem Eingang einer Darlington-Schaltung verbunden sind. Eine Beeinflussung der Betriebs-Wechselspannung erfolgt hier also vor Strom- bzw. Leistungsverstärkung der Impulse des Multivibrators. In einer weiteren Ausführungsform hierzu sieht die Erfindung vor, daß die Kollektoren der Transistoren über einen temperaturkompensierenden Widertand an den Eingang der zugeordneten Darlington-Schitung geschaltet sind. Die temperaturkompensierenden Widerstände sorgen dafür, daß eine durch die Temperatur veränderte Regelabweichung nicht zu einer fehlerhaften Wechselspannung führt. In diesem Zusammenhang ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, daß die Transistoren einen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Doppeltransistor bilden.An adjustment of the operating AC voltage according to the control deviation can be done in any known manner. A particular embodiment of the invention provides for this purpose that the collector of the transistor is connected to the bases of two in parallel switched transistors is switched, their collectors respectively are connected to one input of a Darlington pair. An influence the operating alternating voltage takes place here before the current or power amplification the pulses of the multivibrator. In a further embodiment of this see Invention that the collectors of the transistors have a temperature compensating Resistance are connected to the input of the assigned Darlington circuit. the temperature compensating resistors ensure that one through the temperature changed control deviation does not lead to a faulty AC voltage. In In this context, the invention also provides that the transistors form a double transistor arranged in a common housing.

Dadurch erfolgt eine Temperaturbeeinflussung der Transistoren, die als Regelverstärker dienen, gemeinsam und verhindern eine unsymmetrische Beeinflussung der beiden Zweige des statischen Umformers.This affects the temperature of the transistors, the serve as control amplifiers, together and prevent asymmetrical influence of the two branches of the static converter.

In einer weiteren Ausführungsform schlägt die Erfindung vor, daß ein Relais vorgesehen ist, dessen Erregerwicklung über eine Diode an die Gleichspannung schaltbar ist, und daß durch einen Kontakt des Relais die Gleichspannung auf den Umformer schaltbar ist. Dadurch wird verhindert, daß der statische Umrichter mit einer Gleichspannung falschen Vorzeichens beaufschlagt wird. Das Relais schließt den Kontakt nur, wenn die mit seiner Erregerwicklung in Reihe geschaltete Diode in Durchlaßrichtung beaufschlagt ist.In a further embodiment, the invention proposes that a Relay is provided, the excitation winding of which is connected to the DC voltage via a diode is switchable, and that by a contact of the relay the DC voltage to the Converter is switchable. This prevents the static converter from using a DC voltage with the wrong sign is applied. The relay closes the contact only if it is connected in series with its field winding Diode is applied in the forward direction.

Da in vielen Fällen gefordert ist, daß auf das den Umrichter speisende Gleichspannungsnetz keine Rückwirku«n vom Umrichter in das Netz stattfinden dürfen, sieht die Erfindung schließlich vor, daß die Gleichspannung über eine Drossel an den Multivibrator gelegt wird. Es können ferner Kondensatoren vorgesehen sein, die verhindern, daß Störspannungen vom Umrichter in das Gleichstromnetz dringen.Since in many cases it is required that the converter feeds DC voltage network, no feedback from the converter into the network may take place, the invention finally provides that the DC voltage is applied via a choke the multivibrator is placed. It can also be provided capacitors that prevent interference voltages from entering the DC network from the converter.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben werden.An embodiment of the invention will be based on a Drawing will be described in more detail.

Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild eines statischen Umrichters für einen Radarsender bzw. -empfänger an Bord eines Schiffes.The drawing shows a circuit diagram of a static converter for a radar transmitter or receiver on board a ship.

Klemmen 6, 7 sind mit einem nichtgezeigten Gleichspannungsbordnetz von 24 Volt verbunden. Die positive Klemme 7 ist mit einer Klemme 4 verbunden, die mit Hilfe eines nicht gezeigten Schalters mit der Klemme 5 verbunden werden kann.Terminals 6, 7 are connected to an on-board DC power supply (not shown) connected by 24 volts. The positive terminal 7 is connected to a terminal 4, the can be connected to terminal 5 with the aid of a switch (not shown).

Die Klemme 5 ist mit der Erregerwicklung eines Relais Rel verbunden, deren anderes Ende über eine Diode D1 und einem Kondensator C3 mit Masse verbunden ist. Ein Kontakt K1 ist in einer Leitung L1 angeordnet, die über eine Wicklung einer Drossel Dr und eine Sicherung S1 mit der positiven Klemme 7 verbunden ist, wenn das Relais Rel seinen Kontakt Ki schließt.Terminal 5 is connected to the excitation winding of a relay Rel tied together, the other end of which is connected to ground via a diode D1 and a capacitor C3 is. A contact K1 is arranged in a line L1, which has a winding Choke Dr and a fuse S1 connected to the positive terminal 7 when the relay Rel closes its contact Ki.

Das dem Kontakt K1 zugekehrte Ende der Drossel ist außerdem über einen Kondensator C2 an Masse gelegt.The end of the throttle facing the contact K1 is also via a Capacitor C2 connected to ground.

Die Leitung L1 führt über einen Widerstand R16 an ein Ende einer Reihenschaltung aus zwei Zenerdioden D4 und D5, das außerdem mit der Basis eines Transxstors T4 verbunden BB.The line L1 leads via a resistor R16 to one end of a series circuit from two Zener diodes D4 and D5, which is also based on a Transxstor T4 connected BB.

Der Emitter des Transistors TL li über einen Widerstand R22 und am Kollektor eines ersten Transistors Ti und über einen Widerstand R21 an einem zweiten Translsbr T2 eines Multivibrators. Den Basen der Transistoren T1 und T2 in bekannter Weise zugeordnete Kondensatoren sind mit C10 bzw. C11 bezeichnet. Die Emitter der Transistoren T1 und T2 des Multivibrators sind über eine Leitung L2 und eine Wicklung der Drossel Dr an die negative Klemme 6 ngeschlossen. Der Emitter des Transistors T4 liegt schließ" lich über einen veränderbaren Widerstand RV3 und einen Widerstand R24 an einem Punkt zwischen dem Kondensator C10 und der Basis des Transistors T1. Ein Punkt zwischen dem veränderbaren Widerstand RV3 und dem Widerstand R24 ist über einen Widerstand R23 und einen veränderbaren Widerstand RV2 mit einem Punkt zwischen dem Kondensator C71 und der Basis des Transistors T2 verbunden. Ein Punkt zwischen dem Kollektor des Transistors T1 und dem Kondensator C11 des Transistors T2 liegt über einen Widerstand R17 an der Basis des ersten Transistors einer ersten Darlington-Schaltung.The emitter of the transistor TL li via a resistor R22 and am Collector of a first transistor Ti and, through a resistor R21, to a second Translsbr T2 of a multivibrator. The bases of the transistors T1 and T2 in known Capacitors that are assigned in a manner are denoted by C10 and C11, respectively. The emitters of the Transistors T1 and T2 of the multivibrator are connected via a line L2 and a winding the choke Dr is connected to the negative terminal 6. The emitter of the transistor Finally, T4 is connected to a variable resistor RV3 and a resistor R24 at a point between capacitor C10 and the base of transistor T1. A point between the variable resistor RV3 and the resistor R24 is via a resistor R23 and a variable resistor RV2 with a point connected between the capacitor C71 and the base of the transistor T2. One point between the collector of the transistor T1 and the capacitor C11 of the transistor T2 is connected to the base of the first transistor of a first via a resistor R17 Darlington pair.

In gleicher Weise ist ein Punkt zwischen dem Kollektor des Transistors T2 und dem Kondensator C10 über einen Widerstand R18 mit der Basis eines ersten Transistors T6 einer zweiten Darlington-Schaltung verbunden. Der Kollektor des Transistors T5 der ersten Darlington-Schaltung ist mit dem Kollektor des Transistors T4 verbunden. Der Emitter des zweiten Transistors T7 der ersten Darlington-Schaltung ist über einen Widerstand R?4 und über Widerstände R6, R7 und R8 an entsprechende Basen von Transistoren T9, T10 und T11 einer Leistungsverstärkerstufe angeschlossen. Die Emitter der Transistoren T9, TIO und T11 liegen über eine gemeinsame Leitung L3 am anderen Ende der Reihenschaltung aus den Zenerdioden D4 und D5, das seinerseits über eine Leitung L4 an die negative Klemme 6 des Gleichspannungsnetzes angeschlossen ist. Die Emitter der Transistoren T9, T50 und Til liegen ferner über einen niederohmigen Widerstand R9 an einem Punkt zwischen dem Widerstand R14 und der gemeisamen Verbindung der Widerstände R6, R7 und R8. Der Kollektor des zweiten Transistors T7 der esten Darlington-Schaltung ist mit der Leitung L1 verbunden.In the same way there is a point between the collector of the transistor T2 and the capacitor C10 through a resistor R18 to the base of a first Transistor T6 connected to a second Darlington circuit. The collector of the transistor T5 of the first Darlington circuit is connected to the collector of transistor T4. The emitter of the second transistor T7 of the first Darlington circuit is over a resistor R? 4 and through resistors R6, R7 and R8 to respective bases of Transistors T9, T10 and T11 connected to a power amplifier stage. The emitter the transistors T9, TIO and T11 are connected to the other via a common line L3 End of the series connection of the Zener diodes D4 and D5, which in turn has a Line L4 is connected to the negative terminal 6 of the DC voltage network. The emitters of the transistors T9, T50 and Til also have a low resistance Resistor R9 at a point between resistor R14 and the common Connection of resistors R6, R7 and R8. The collector of the second transistor T7 of the first Darlington pair is connected to line L1.

In gleicher Weise ist der Emitter des zweiten Transistors T8 der zweiten Darlington-Schaltung über einen Widerstand R15 und Widerstände R10, RI 1 und R12 an die entsprechenden Basen von Transistoren T12, T13 und T14 angeschlossen, die zusammen eine Gçntakt-Leistu«verstärkerstuSe bilden. Die Emitter der Transistoren T12, T13 und T14 liegen gemeinsam an der Leitung L2, die zur negativen Klemme 6 führt. Eine gemeinsame Verbindung der Kollektoren der Transistoren T9, TIO, Til einerseits und eine gemeinsame Verbindung der Kollektoren der Transistoren T12, T1) und T14 sind mit entgegengesetzten Enden einer Primärwicklung 20 eines Transformators Tr verbunden. Die Primärwicklung 20 besitzt eine Mittelanzapfung 21, die einerseits mit der Leitung L1 und andererseits mit den Kollektoren der Transistoren T6 und T8 der zweiten Darlington-Schitung verbunden ist.In the same way, the emitter of the second transistor T8 is the second Darlington pair via a resistor R15 and resistors R10, RI 1 and R12 connected to the respective bases of transistors T12, T13 and T14, the together form a Gçntakt power amplifier. The emitters of the transistors T12, T13 and T14 are jointly connected to the line L2, which leads to the negative terminal 6 leads. A common connection of the collectors of the transistors T9, TIO, Til on the one hand and a common connection of the collectors of the transistors T12, T1) and T14 are at opposite ends of a primary winding 20 of a transformer Tr connected. The primary winding 20 has a center tap 21, on the one hand with the line L1 and on the other hand with the collectors of the transistors T6 and T8 is connected to the second Darlington circuit.

Auf der Sekundärseite weist der Transformator Tr eine erste Sekundärwicklung 22 auf, zu der ein Kondensator T1 parallel geschaltet ist und die mit zwei Klemmen 1 und 2 verbunden ist, an denen eine Betriebs-Wechselspannung von 180 Volt und 1150 Hz abgenommen wird. Der Transformator Tr besitzt eine zweite Sekundärwicklung 23, deren Klemmen mit einer Gleichrichterbrückenschitung Gl1 verbunden sind.The transformer Tr has a first secondary winding on the secondary side 22, to which a capacitor T1 is connected in parallel and the one with two terminals 1 and 2 is connected to which an operating AC voltage of 180 volts and 1150 Hz is removed. The transformer Tr has a second secondary winding 23, the terminals of which are connected to a rectifier bridge Gl1.

An der anderen Diagonalen der Btickenschaltung Gil liegt eine Leitung L4, die mit der Leitung L2 verbunden ist. An dieser Brückendiagonalen ist ferner eine Leitung L6 angeschlossen, die über einen Widerstand R1 und einen Widerstand 29 mit der Basis und über einen Widerstand R4 mit dem Kollektor eines Transistros T15 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors T15 ist ferner über einen Widerstand R5 mit einem Doppeltransistor T3 verbunden, der ein gemeinsames Gehäuse 24 besitzt. Der Transformator Tr besitzt eine dritte Sekundärwicklung 25, die mit einer Diagonalen einer zweiten Gleichrichterbrückenschaltung Gl2 verbunden ist. In der andern Diagonalen ist die Gleichrichterbrückenschaltung G12 mit der Leitung L4 und mit einer Leitng L5 verbunden. Die Leitung L5 ist über einen Widerstand R2, einen verändetaren Widerstand RVI und einen Widerstand R3 mit der Leitung L2 verbunden. Zwischen der Leitung L2 und der Basis des Transistors T15 ist eine Zenerdiode D3 geschaltet. Der Emitter des Transistors T15 ist mit einem Abgriff des veränderbaren Widerstands RV1 verbunden. Ein Punkt zwa$hen den Widerständen RI und R4 in der Leitung L6 ist über einen Widerstand R25 mit einem Punkt zwischen der Zenerdiode D3 und der Basis des Transistors T15 verbunden. Die Kollektoren des Doppeltransistors T3 sind jeweils über einen Widerstand R20 bzw. R19 mit der Basis des ersten Transistors T5 bzw. T6 der Darlington-Sehaltungen verbunden. Die Widerstände R19 und R20 sind tempepaturkompensierende Widerstände. Die Emitter des Doppeltransistors T3 liegen an der Leitung L4.There is a line on the other diagonal of the gil connection L4, which is connected to the line L2. At this bridge diagonal is also a line L6 connected through a resistor R1 and a resistor 29 to the base and via a resistor R4 to the collector of a transistor T15 is connected. The collector of the transistor T15 is also through a resistor R5 is connected to a double transistor T3 which has a common housing 24. The transformer Tr has a third secondary winding 25, which is diagonal a second rectifier bridge circuit Gl2 is connected. In the other diagonal is the rectifier bridge circuit G12 with the line L4 and with a Leitng L5 connected. The line L5 is via a resistor R2, a variable resistor RVI and a resistor R3 connected to the line L2. Between the line L2 and a Zener diode D3 is connected to the base of the transistor T15. The emitter of the transistor T15 is connected to a tap of the variable resistor RV1. A point between the resistors RI and R4 in the line L6 is across a resistor R25 with a point between the Zener diode D3 and the Base of transistor T15 connected. The collectors of the double transistor T3 are each via a resistor R20 or R19 to the base of the first transistor T5 and T6 of the Darlington lines connected. Resistors R19 and R20 are temperature compensating resistors. The emitters of the double transistor T3 are located on line L4.

Zwischen der Leitung Li und L3 liegt eine Zenerdiode 52 aBd parallel dazu ein Kondensator CI2 Die Zenerdiode D2 ist eine Spezialdiode mit einem Duwshlaßbereich von -OD7 bis 38 Volt. Parallel zur Reihenschaltung aus den Zenerdioden D4 und D5 und der Basis Emitterstrecke des Transistors T4 ist ein Elektrolytkondensator C9 geschaltet. Desgleichen sind Elektrolytkondensatoren C4, C5 zwischen der einen Diagonalen der Gleichrichterbrücke Gl1 bzw. Gl2 und der Leitung L2 angeordnet. Die Leitung L4 enthält ebenfalls einen Elektrolytkondensator C80 Ein Punkt zwischen dem veränderbaren Widerstand RV1 und R2 ist über einen Elektrolytkondensator C6 mit der Leitung L3 verbunden. Die Leitung L2 ist mit der Leitung L6 über einen Elektrolytkondensator C7 verbunden, und zwar zwischen den Widerständen R1 und R4.A Zener diode 52 aBd is parallel between the line Li and L3 a capacitor CI2 for this purpose. The Zener diode D2 is a special diode with a low-voltage range from -OD7 to 38 volts. Parallel to the series connection of the Zener diodes D4 and D5 and the base emitter path of the transistor T4 is an electrolytic capacitor C9 switched. Likewise, there are electrolytic capacitors C4, C5 between the one diagonal the rectifier bridge Gl1 or Gl2 and the line L2 arranged. The administration L4 also contains an electrolytic capacitor C80 A point between the changeable Resistors RV1 and R2 are connected to line L3 via an electrolytic capacitor C6 tied together. Line L2 is connected to line L6 via an electrolytic capacitor C7 connected between resistors R1 and R4.

Die Wirkungsweise des obigen statischen Umformers ist kurz beschrieben wie folgt. Die Gleichspannung an den Klemmen 6 und 7 wird über die Drossel Dr und die Leitungen L1 und L2 auf den Multivibrator gegeben, der im wesentlichen aus den Transistoren T1 und T2 und dem Kondensatoren C10 und C11 besteht. Zuvor ist jedoch erforderlich, daß das Relais Rel einen Kontakt Ki schließt Dies ist nur dann der Fall, wenn die Gleichspannung mit dem richtigen Vorzeichen angelegt wird, ci. h. die Diode D1 in Durchlaßrichtung beaufschlagt ist Da die Gleichspannung. die 24 \rollt beträgt, stark schwanken kan, beispielsweise zwischen 18 und 32 Volt, wird mit Hilfe der venerdioden D4 und D5 und des Transistors T4 eine Spannungsstabillsierung vorgenommen, so daß am Multivibrator stets eine konstante Spannung anliegt. Mit Hilfe des Widerstands RV3 ist die Spannung jedoch verändebar, so daß damit auch die Frequenz des Multivibrators in bestimmten Grenzen steuerbar ist. Mit Hilfe des veränderbaren Widerstands RV2 wird die Länge der Impulse auf gleiche Größe eingestellt.The mode of operation of the above static converter is briefly described as follows. The DC voltage at terminals 6 and 7 is supplied via the choke Dr and the lines L1 and L2 are given to the multivibrator, which essentially consists of the Transistors T1 and T2 and capacitors C10 and C11. Before that, however required that the relay Rel closes a contact Ki This is only the Case when the DC voltage is applied with the correct sign, ci. H. the diode D1 is applied in the forward direction Since the direct voltage. the 24th \ rolls, can fluctuate strongly, for example between 18 and 32 volts a voltage stabilization with the help of the vener diodes D4 and D5 and the transistor T4 made so that a constant voltage is always applied to the multivibrator. With With the help of the resistor RV3, however, the voltage can be changed, so that with it the frequency of the multivibrator can be controlled within certain limits. With the help of variable resistor RV2, the length of the pulses is set to the same size.

Die Ausgangsimpulse des Multivibrators gelangen im Gegentakt auf die stromverstärkenden Darlington-Schaltungen, die aus den Transistoren T5, T7 bzw. T6, T8 bestehen. Die stromverstärkten Impulse gelangen auf die Verstärkerstufen, die aus den Transistoren T9, T10, TIl bzw. T12, T13, T14 bestehen.The output pulses of the multivibrator reach the in push-pull current-amplifying Darlington circuits, which consist of transistors T5, T7 and T6, T8 exist. The current-amplified Impulses arrive at the Amplifier stages, which consist of the transistors T9, T10, TIl or T12, T13, T14.

Die verstärkten Impulse gelangen gegenphasig von in beiden Verstärkerstufen auf die Primärwicklung 20. Die Betriebs-Wechselspannung wird von der ersten Sekundärwicklung'22 abgenommen, und zwar an den Klemmen 1 und 2. An der zweiten Sekundärwicklung 23 wird die Betriebsspannung für den Regelverstärker abgenommen und über die Gleichrichterbrückenschaltung Gl1 gleichgerichtet. Die Ist-Wechselspannung wird der Sekundärwicklung 25 abgenommen und durch die Gleichrichterbrückenschaltung gleichgerichtet. Sie fällt am Potentiometer RV1 ab und gelangt über dessen Abgriff auf den Emitter des Transistors T15. Da durch die Zenerdiode eine konstante Spannung vorgegeben ist, bestimmt die Höhe der am Emitter des Transistors T15 anliegenden Spannung den Kollektorstrom. Der durch die Leitung L7 fließende Strom wird also in Abhängigkeit von der Ansteuerung des Transistors T15 durch eine der Ist-Betriebswechselspannung proportionale Spannung verändert. Mit Hilfe des veränderbaren Widerstands RVI läßt sich die Höhe der proportionalen Spannung verändern. Über die Leitung L7 gelangt somit eine der Abweichung der Ist-Betriebswechselspannung proportionale Spannung auf die Basen des Doppeltransistors T3, der als Regelverstärker dient. Der Doppeltransistor T3, dessen Kollektoren mit jeweils einem Eingang der Darlington-Schaltungen verbunden sind, verstellt somit nach Maßgabe der Regelabwihung die Eingangsspannung für die Darlington-Schaltungen.The amplified pulses arrive in phase opposition from both amplifier stages to the primary winding 20. The operating AC voltage is supplied by the first secondary winding 22 removed at terminals 1 and 2. At the second secondary winding 23 the operating voltage for the control amplifier is taken and via the rectifier bridge circuit Gl1 rectified. The actual alternating voltage is taken from the secondary winding 25 and rectified by the rectifier bridge circuit. It falls on the potentiometer RV1 and reaches the emitter of the transistor T15 via its tap. Through this the zener diode is given a constant voltage, determines the amount of am Emitter of the transistor T15 applied voltage the collector current. The one through the Line L7 flowing current is therefore dependent on the control of the transistor T15 changed by a voltage proportional to the actual AC operating voltage. With the help of the variable resistance RVI the height of the proportional Change tension. One of the discrepancies in the actual operating AC voltage is thus transmitted via the line L7 proportional voltage to the bases of the double transistor T3, which as Control amplifier serves. The double transistor T3, whose collectors each have an input of the Darlington circuits are connected, thus adjusted according to the rule deviation the input voltage for the Darlington pair.

Das gemeinsame Gehäuse 24 und die temperaturkompensierenden Widerstände R19 und R18 sorgen für eine optimale Temperaturkompensation für die Regelabweichung.The common housing 24 and the temperature compensating resistors R19 and R18 ensure optimum temperature compensation for the control deviation.

Mit Hilfe des dargestellten statischen Umformers kann beispielsweise eine Betriebs-Vechselspannung von 180 Volt und einer Sollfrequenz von 1150 Hz erzielt werden. Der Wirkungsgrad liegt bei etwa 70 %. Schwankungen der Ausgangsspannung halten sich innerhalb eines Bereiches von + 1 ,.With the help of the static converter shown, for example achieved an AC operating voltage of 180 volts and a target frequency of 1150 Hz will. The efficiency is around 70%. Output voltage fluctuations keep within a range of +1,.

Claims

(1.; Static converter for the purpose of generating such alternating voltage as specified variable frequency and amplitude from direct voltage, characterized in that a vibration generator is provided whose input with a voltage-stabilized changeable DC voltage is applied that the output voltage of the oscillator is switched in push-pull to the primary winding (20) of a transformer (Tr), an operating AC voltage is tapped off at the secondary winding (22), and that a control circuit is provided which the operating AC voltage with compares a reference voltage and if there is a deviation from the reference voltage accordingly the output voltage of the vibration generator is adjusted.

2. Converter according to claim 1, characterized in that the vibration generator is a multivibrator, which is built in a known manner on transistors [1 and T2) and that is operated with the stabilized voltage, and that one of the bases the resistance associated with the transistors (T1 and T2) (RV3) changeable is.

3. Converter according to claim 2, characterized in that with a Point of the line between the variable resistor (RV3) and the base of the a transistor (T2) another variable resistor (RV2) is connected, which is connected at the other end to the base of the other transistor (T1).

4. Converter according to one of claims 1 to 3, characterized in that that a voltage stabilization by means of a Zener diode (D4, D5) takes place.

5. Converter according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the collectors of the transistors (T1, T2) of the multivibrator each with the Input of a Darlington pair are connected.

6. Converter according to claim 5, characterized in that the outputs the Dar2gton circuit (T5 - T8) each via a further power amplifier stage (T9 - T14) with one end of the symmetrical one provided with a central tap (21) wound primary winding (20) of the transformer (Tr) are connected.

7. Converter according to claim 6, characterized in that the power amplifier stages each individual, several transistors connected in series or in parallel (T9 - T14) have their collectors with the associated ends of the primary winding (20) ds transformer (Tr) are connected and their emitter to the negative terminal connected to the DC voltage.

8. Converter according to claim 7, characterized in that the bases of the transistors (T9 - T14) via resistors (R6 to R14) to the output of the corresponding Darlington circuit are connected, whereby an automatic adjustment of the operating point of the individual transistors (T8 - T14) or the two push-pull branches to one another he follows

9. Converter according to one of claims 1 to 8, characterized in that for the control circuit a voltage proportional to the operating AC voltage a separate secondary winding (25) of the transformer (Tr) is removed and is rectified via a rectifier circuit (kl1).

10. Converter according to claim 9, characterized in that the Operating AC voltage proportional voltage across a variable resistor (RV1) is placed on the emitter of a transistor (Tt5), the base of which is a Zener diode (D3) is assigned to the AC operating voltage via a further separate secondary winding (23) is present.

11. Converter according to claim 10, characterized in that the collector of the transistor (T15) to the bases of two parallel-connected transistors (T3) is connected, the collectors of which each have an input of a Darlington pair are connected.

12. Converter according to claim 11, characterized in that the Kotllectors of the transistors (T3) via a temperature compensating resistor (R19, R20) are connected to the input of the assigned Darlington pair.

13.Umformer according to claim 11 aer 12, characterized in that the transistors a double transistor arranged in a common housing (24) (T3) form.

14. Converter according to one of claims 1 to 13, characterized in that that a relay (Rel) is provided, the excitation winding of which via a diode (D1) to the DC voltage (6, 7) can be switched, and that by a contact (K1) of the Relay (Rel) the DC voltage can be switched to the converter.

15. Converter according to one of claims 1 to 17, characterized in that that the direct voltage (6, 7) is applied to the multivibrator via a throttle (Dr) will.

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