DE2232625A1

DE2232625A1 - Gleichstrom/gleichstrom-umformerschaltung

Info

Publication number: DE2232625A1
Application number: DE2232625A
Authority: DE
Inventors: Harry Patrick Hart; Robert John Kakalec; Ralph Walk
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-07-06
Filing date: 1972-07-03
Publication date: 1973-01-18
Also published as: FR2144789B2; NL7209178A; US3699424A; NL158334B; DE2232625B2; FR2144789A2; JP48016123A; BE785813R; CA953782A; DE2232625C3; GB1377777A; JPS5746303B1

Description

Patentanwalt
Waiter Jackiscfi

-Stuttgart N. Menzelstraße 4Q

WESTEM ELECTRIC COMPANY IUG.

195 Broadway

lew York / USA . 28.6.72

Gleichstrom/Gleichstrom-Umfoimersehaltung

Die Erfindung betrifft eine Gleichstrom/Gleichstrom-Umformerschaltung mit einem transformatox^gekoppelten Leistungsoszillator sowie einem Eisenresonanz-Spannungsregler zur Steuerung der Frequenz des Leistungsoszillators durch einen augenblicklichen Nebenschluß einer Transformatorwicklung mittels einer niedrigen Impedanz, wobei jede Halb-welle des Ausgangssignales des Leistungsoszillators beendet wird, und mit einer Regelschaltung, die auf Änderungen in der Umformer-Ausgangsspannung zur Regelung der Betriebszeit einer Löschschaltung anspricht. (Zusatz zu P 20 46 462.4).

Während elektronische Schaltungen und Vorrichtungen immer komplexer wurden, haben die Forderungen an das, was früher eine einfache Stromquelle war, entsprechend zugenommen. Es ist nicht ungewöhnlich, daß in einem einzigen System viele verschiedene geregelte Spannungen benötigt werden, die alle in sehr engen Toleranzen unter in weiten Grenzen variierenden

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Lasten gehalten und alle mit hohem Wirkungsgrad und bei geringer Wärmeentwicklung erzeugt werden sollen. Da ferner die Leistungsquellen selbst gewöhnlich Halbleitervorrichtungen aufweisen, müssen sie gewöhnlich mit einem selbstätigen Schutz für den Fall eines Kurzschlusses am Ausgang ausgestattet sein.

Ein Verfahren, diese Bedingungen zu erfüllen, nutzt den hohen Wirkungsgrad und die selbstschützenden Eigenschaften eines bekannten Eisenresonanz-Reglers aus. Ein Inverter treibt den Eisenresonanz-Regler, so daß eine Ausgangsspannung erzeugt wird, die gegen Änderungen in der Eingangsspannung ausgeregelt ist. Eine Rückkopplungsschleife variiert die Frequenz des Inverters in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung. Da die Ausgangsspannung eines Eisenresonanzreglers eine Funktion der Frequenz ist, ist die Rückkopplungsschleife geschlossen, und es ergibt sich eine geschlossene Regelung der Ausgangsspannung sowohl mit der Eingangsspannung als auch mit der Last. Wegen der Ledcharakteristik des Eisenresonanz-Transformatars richtet ein Kurzschluß am Ausgang weder an dem Transformator nah an dem Inverter einen Schaden an. Ein Beispiel solch einer Einrichtung ist in der US-PS 3 590 367, ausgegeben am 29.6.1971,(entsprechend der Hauptanmeldung P 20 46 462,4) angegeben.

Wenn die von einer Spannungsquelle versorgte Last komplizierte und empfindliche integrierte Schaltungen aufweist, kommt noch eine zusätzliche, wesentliche Bedingung zu der Liste der Forderungen für die Spannungsquelle hinzu. Die Ausgangsspannung darf ein verhältnismäßig niedriges Maximum selbst dann nicht übersteigen, wenn das System der Spannungsquelle versagt. Selbst eine einzige Spannungsspitze kann eine sehr kostbare Las υ zerstören. Bei der oben erwähnten Spannungsquelle kann ein Kurzschluß in der Rückkopplungsschleife die Frequenz und daher die Ausgangs spannung über eine erträgliche Grenze hinaus f. γό Lben. Es ist daher eine getrennte Schutzschaltung gegen toer-

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pannungen erforderlich.

Diese Probleme werden durch, die Erfindung gelöst, wobei der Eisenresonanz-Spannungsregler eine kritische Sprungfrequenz hat, oberhalb der seine Ausgangsspannung erheblich abfällt, und wobei eine Steuerschaltung die Frequenz des Ausgangssignales des Leistungsoszillators über die kritische Sprungfrequenz anhebt, wenn ein Versagen der Steuerschaltung auftritt,.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ohne zusätzliche Kosten ein Überspannungsschutz für eine durch Eisenresonanz geregelte Spannungsquelle geschaffen wird. Ein anderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Ausgangsspannung der durch Eisenresonanz geregelten Spannungsquelle bei einem Versagen in der Eückkopplungsschleife automatisch reduziert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig.1 ein Blockdiagramm einer Eisenresonanz-Inverterschaltung bekannter Art, auf die die Erfindung anwendbar ist;

E¹Xg.2 eine graphische Darstellung der Frequenz-Charakteristik eines Eisenresonanzkreises, der in der Erfindung verwendet wird;

Fig. 3 ein schematisch.es Diagramm einer Eisenresonanz-Inverterschaltung, die sich besonders zur Verwendung bei der Erfindung eignet; und

Fig.4- ein schematisch.es Diagramm einer nützlichen Abwandlung der Eisenresonanz-Inverterschaltung von Fig.3·

Die vorliegende Erfindung nutzt die Tatsache einer Diskontinuität in der Frequenzcharakteristik der Eisenresonanz-Reglerschaltung aus. Wenn die Frequenz auf eine kritische Sprung-

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frequenz angehoben wird, die oft bei dem zwei-oder mehrfachen der gewöhnlichen Betriebsfrequenz'liegt, schaltet der Eisenresonanzregler auf eine nicht-gesättigte Betriebsweise um, und die Ausgangsspannung fällt erheblich ab. In einer Spannungsregeleinrichtung solcher Art, bei der ein Inverter einen Eisenresonanzregler treibt und die Frequenz des Inverters durch eine Rückkopplung in Abhängigkeit von der Lastspannung gesteuert wird, können die Rückkopplungseinrichtung und der Inverter die Frequenz über die kritische Sprungfrequenz treiben, wenn die Rückkopplungseinrichtung versagt. Die Ausgangsspannung wird dadurch auf einen sicheren Wert begrenzt.

Fig.1 zeigt ein einfaches Blockdiagramm einer geregelten Inverterschaltung, wie sie in der Hauptanmeldung P 20 46 462.4 beschrieben ist. Ein Inverter 10 treibt einen Eisenresonanzregler H, um eine geregelte Ausgangsspannung an dem Ausgangsanschluß 12 zu erzeugen. Um eine Regelung in einem geschlossenen ,Kreis zu schaffen, tastet ein Spannungs-Frequenz-Umsetzer 13 die Spannung an dem Ausgangsanschluß 12 ab und ändert die Frequenz des Inverters 10 in Abhängigkeit davon. Zum Zwecke dieser Erfindung kann der Regler 11 direkt mit dem Ausgang verbunden sein, um einen Wechselstrom zu liefern, oder ein Gleichrichter kann eingesetzt werden, um einen Gleichstrom zu liefern. Wenn der Ausgang ein Wechselstrom ist, kann der Spannungs-Frequenz-Umsetzer 15 seinen eigenen Gleichrichter einschließen. Ferner kann der Spannungs-Frequenz-Umsetzer 13 einen Oszillator aufweisen, um den Inverter 10 zu betreiben, oder er kann Impedanzen aufweisen,

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die Bestandteil der die Frequenz bestimmenden Schaltung des Inverters 10 werden, wie es beispielsweise bei der Hauptanmeldung P 20 46 462.4 der Fall ist. Um die negative Rückkopplung zu schaffen, die für die Regelung erfordei'lich isfc, muß selbstverständlich ein Ansteigen der Ausgangsspannung einen Frequenzabfall in dem Inverter 10 verursachen.

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Der Schutz gegen eine Überspannung an dem Ausgangsanschluß 12, der die Aufgabe der vorliegenden Erfindung "bildet, hängt von einer Charakteristik des Eisenresonanzreglers ab, die vorher unbekannt war und nicht verstanden wurde· Es war lange bekannt, daß Eisenresonanzregler einen begrenzten Frequenzbereich für einen zuverlässigen Betrieb haben, und daß selbst innerhalb des Bereiches die Ausgangsspannung empfindlich auf die Frequenz reagiert. Da das Ziel eines Reglers eine konstante Ausgangsspannung ist, war die Anwendung von Eisenresdiknreglern normalerweise auf Eingangssignale mit fester Frequenz, beispielsweise 60 Hertz-Stromleitungen, begrenzt. Wichtig war dabei immer, daß die Eingangsfrequenz konstant gehalten wurde, damit die spezielle Frequenzcharakteristik keine Rolle spielen konnte. Es wurde jedoch gefunden, daß die Frequenzcharakteristik des Eisenresonanzreglers vorhersagbar, zuverlässig und einer Nutzanwendung zugänglich ist.

Diese Charakteristik ist durch die Kurve von Fig,2 dargestellt. Der normale Betrieb des Eisenresonanzreglers wird durch eine Linie 20 in Fig.2 beschrieben, tatsächlich ist der normale Arbeitsbereich eines Eisenresinanzreglers als Zone A gezeigt. In diesem Bereich besteht eine lineare Beziehung zwischen Spannung und Frequenz, d.h. 10 % Frequenzanstieg wird-begleitet von etwa 10 bis 17 % Anstieg in der Ausgangsspannung. Wenn die Frequenz jedoch über diesen Bereich hinaus angehoben wird, erreicht sie gelegentlich einen Punkt 21, an dem die Spannung plötzlich um einen erheblichen Betrag auf den Punkt 22 abfällt.

Diese Diskontinuität in der Ausgangsspannungscharakteristik wird durch eine Änderung in dem Betriebszustand verursacht. Im normalen eisenresonanten Betrieb, sowohl bei Einrichtungen mit einem einzelnen Kern als auch bei solchen mit zwei Kernen, sättigt sich ein Eisenkern in der Ausgangswicklung bei jedem HaLbz.yklus der Eingangsspannung. Wenn der Kern in die Sättigung

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geht, fällt die Impedanz der Ausgangswicklung ab, so daß -sich ein Niederimpedanzweg für die Entladung der Eisenkapazität ergibt, die effektiv darüber angeschlossen ist. Da das Spannungs-Zeit-Integral der Spannung an der Ausgangswicklung, das zur Sättigung des Kernes erforderlich ist, konstant ist, lädt sich die Eisenkapazität, solange die Treibfrequenz konstant ist, auf eine konstante Regelspannung auf, obwohl in der Eingangsspannung Änderungen auftreten. Wenn die Treibfrequenz jedoch so hoch ansteigt, daß der Kern nicht gesättigt wird, bevor die Eingangsspannung sich umkehrt, ist kein Niederimpedanzweg vorhanden, um die Ladung auf der Eisenkapazität umzukehren. Die in der Ausgangswicklung erzeugte Spannung ist dann der Kapazitätsspannung während eines Abschnittes des Zyklus entgegengesetzt, so daß sich eine stark reduzierte Ausgangsspannung ergibt. Da ferner die Eisenkap^ität und die Ausgangswicklung jeweils effektiv über dem Ausgang angeschlossen sind, führt die reduzierte Ausgangsspannung zu einer reduzierten Spannung an der Ausgangswicklung. Die reduzierte Spannung an der Ausgangswicklung würde eine noch längere Zeit benötigen, um den Kern zu sättigen, so daß sich ein stabiler Betrieb mit einem geringen Ausgang einstellt.

Wenn der Regler einmal die kritische Frequenz bei dem Punkt überschritten hat, arbeitet er daher in einem stabilen, nicht sättigenden Zustand entlang der Linie 23· In diesem Arbeitszustand wird ein Abfall in der Frequenz zu einem geringfügigen Anstieg in der Ausgangsspannung. Um die Betriebsweise in den normalen Zustand zurückzuführen, muß die Frequenz erheblich bis zu einem Punkt 24- reduziert werden, bei dem sich der Kern wiederum sättigt und die Ausgangsspannung wieder einen Sprung nach oben macht, so daß sie der Linie 20 folgt. Der Betrieb zwischen diesen Punkten auf den Kurven 20 und 23 ist stabil und zuverlässig.

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Es ist die die Spannung regelnus Bückkopplungsschleife der Einrichtung so angeordnet, daß "bei einem Versagen, bei dem normalerweise die Gefahr bestünde, daß die Ausgangsspannung über das sichere Niveau angehoben würde, bewirkt, daß der Eisenresonanzregler sofort in die ungesättigte Betriebsweise abfällt, so daß die Ausgangsspannung reduziert wird. Dies kann leicht an dem Gleichstrom/Gleichstrom-Umformer von Fig.3 gezeigt werden, der in der Hauptanmeldung P 20 46 462.4-32 beschrieben ist.

Die Gleichstrom/Gleichstrom-Umformerschaltung von Fig.3 weist

mit
einen Inverter 10, einem Eisenresonanz geregelten Gleichrichter 11 und einen Spannungs-3?requenz-Umsetzer 13 auf. Der Inverter 10 ist ein Gegentakt-Jensen-Inverter^ der normalerweise freilaufend wäre. Der Antrieb für jeden der Transistoren wird durch getrennte Transformatorwicklungen 27 und 28 geliefert. Die Betriebsweise dieses Invertertyps ist an sich bekannt und wird daher nicht beschrieben.

durch
Der ■Eisenresonanz geregelte Gleichrichter 11 ist ebenfalls an sich bekannt. Eine Ausgangswicklung 29, die auf einen in Sättigung gehenden Kernabschnitt 31 aufgewickelt ist, wird durch eine Eisenkapazität 32 nebengeschlossen. Die magnetischen Nebenschlüsse 33-33 liefern eine Entkopplung des Kernabschnittes 31 von dem Invei^terteil 30 des Kernes, um eine Sättigung des ersteren ohne Sättigung des letzteren zu gestatten. Die Wechselstromanschlüsse der Vollwellen-Gleichrichterbrücke 34 sind an einen Teil der Ausgangswicklung 29. und der Gleichstromausgang der Brücke 34 ist mit zwei Ausgangsanschlüssen 36 bzw. 37 verbunden. Eine Kapazität 38 kann über den Ausgangsanschlüssen angeschlossen sein, um eine Filterung zu bewirken. Der Kernabschnitt 31 sättigt sich in jedem Halbz.yklus bei einem festliegenden Spannungs-Zeit-Integral, um die Spannung auf der Eisenkapazität 32 in der typischen Weise bei dem Eisenresonanz-

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- 8 Regelbetrieb um zukehr en.

Der Spannungs-Frequenz-Umsetzer 13 (Umsetzung einer Spannung in eine !Frequenz) weist ein Netzwerk 41 zur Festlegung der Frequenz und einen Fehlerdetektor 42 auf. Das Netzwerk 41 zur Festlegung der Frequenz arbeitet in solch einer Weise, daß die Sättigung des Kernes des Inverters simuliert wird. Ein RC-Integriernetzwerk mit den Widerständen 43 und 44 und der Kapazität 45 ist über der Sekundärwicklung 46 angeschlossen. Über der Wicklung 46 ist ferner eine Reihenkombination eines Induktors 47 und eines Triacs 48 angeschlossen. Paarweise geschaltete Zener-Dioden 49 und 51 sind in Reihe zwischen dem Gatteranschluß des Triacs 48 über die Integrierkapazität 45 entgegengesetzt zueinander angeschlossen.

Das Netzwerk zur Festlegung der Frequenz arbeitet wie folgt: Die Integrierkapazität 45 lädt sich mit einer Geschwindigkeit auf, die eine Funktion des Spannungs-Zeit-Integrals der Spannung an der Sekundärwicklung 46 ist. Wenn die Kapazität 45 sich auf eine genügend hohe Spannung beliebiger Polarität aufgeladen hat, bricht die Diode 49 oder die Diode 51» Je nachdem welche zu diesem Zeitpunkt in Rückwärrsrichtung vorgespannt ist, durch, so daß ein Stromimpuls in das Gatter des Triacs 48 geschickt wird. Der Triac wird daraufhin eingeschaltet, so daß der Induktor 47 direkt über die Wicklung 46 geschaltet wird. Der Induktor 47 bildet eine verhältnismäßig geringe Impedanz, so daß die Wicklung 46 effektiv kurzgeschlossen wird, wodurch eine Sättigung des Kernabschnittes simuliert; wird, worauf der Ilalbzyklus des inverters 10 beendet und ein neuer Halbzjklus begonnen wird.

Die Frequenz des Inverters 10 wird daher dui'ch die Zeit be-, stimmt, die die Kapazität 45 benötigt, um das Durchbruchspotential der Zenerdioden 49 und 51 zu erreichen. Diese Zeit wird

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durch das Zener-Potential der Dioden49 und 51, den Kapazität swert der Kapazität 45, den Widerstandswert der Widerstände 43 und 44 und die Spannung über der Wicklung 46 gesteuert.

Der Fehlerdetektor 42 steuert die Frequenz des Inverters 10 dadurch, daß der effektive Widerstandswert des Widerstandes 43 geändert wird. Der Fehlerdetektor 42 weist eine Zenerdiode 52 aufi die in Keihe mit einem Vorspannungswiderstand 53 über den Ausgangsanschlüssen 36 und 37 angeschaltet ist, um ein konstantes Bezugspotential an dem Emitter eines Transistors 54 in dem Fehlerdetektor zu liefern. Ein Potentiometer 56 ist ebenfalls über den Ausgangsanschlüssen angeschlossen, und sein Abgriff ist mit der Basis des Transistors ^A- verbunden. Die Gleichstromanschlüsse der Vollwellen-Gleichrichterbrücke 57 sind zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 54 angeschlossen, und die Wechselstromanschlüsse sind über dem Widerstand 43 angeschlossen.

Wenn die Ausgangsspannung dazu neigt, größer zu werden, steigt der Teil der Ausgangsspannung, der von dem Abgriff auf dem Potentiometer 56 erfaßt wird, so daß die Basis des Transistors 54 in dem Fehlerdetektor weniger positiv gegenüber dem zugehörigen Emitter wirkt. Der Transistor 54- wird darauf hin weniger leitfähig und stellt einen Nebenschluß mit höherer Impedanz über den Widerstand 43dar. Dies hat wiederum die Wirkung, daß die Zeitkonstante der Integrierschaltung erhöht wird, so daß die Zeitdauer vergrößert wird, bis der Triac 48 zündet, um den Halbzyklus des Inverters 10 zu beenden. Der sich daraus ergeb^iide niedriger frequence Antrieb für den Jiisenresonanzregler 11 reduziert die Ausgangsspannung, was der ursprünglichen Anhebung entgegenwirkt.

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Wenn die Schaltung von Fig.? so abgewandelt wird, daß sie· gem. der Erfindung einen Überspannungsschutz liefert, muß ein Versagen des Rückkopplungsnetzwerkes, das einen Anstieg der Ausgangsspannung verursachen würde, die Frequenz des Inverters 10 hoch genug anheben, damit sie den kritischen Punkt 21 der charakteristischen Kurve von Fig. 2 übersteigt. Wenn der !Transistor 54- so ausfällt, bzw. versagt, daß die Verbindung geöffnet wird, wird der Nebenschluß zu dem Widerstand 4-3 wirksam beseitigt, und die Frequenz des Inverters 10 fallt auf ihr Minimum ab. Die Ausgangsspannung steigt daher nicht an. Wenn der Transistor 54 so ausfällt, daß er kurzgeschlossen wird, wird der Widerstand 43 wirksam kurzgeschlossen, und die Frequenz des Inverters 10 steigt auf ihr Maximum an. Im Gegensatz zu der bisher üblichen und für richtig gehaltenen Auslegung, bei der der Frequenzanstieg auf ein Minimum beschränk würde, besteht das Prinzip der Erfindung darin, daß im Falle eines Versagens der Rückkopplungsschaltung darin, das zu einem Frequenzanstieg neigt, der Anstieg groß genug sein soll, daß die Frequenz sicher über die kritische Frequenz des Punktes 21 in Fig.2a hinausgetrieben wird. Die Ausgangsspannung wird dabei reduziert, weil der Eisenresonanzregler in die nicht sättigende Betriebsweise getrieben wird.

Die kritische Sprungfrequenz eines beliebigen, vorgegebenen Eisenresonanzreglers kann durch einfache Messungen bestimmt werden. Die Frequenz des Signales, das den Regler betreibe, wird langsam angehoben, bis ein plötzlicher Sprung in der Ausgangsspannung beobachtet wird. Da sich bei .einer höheren Eingangsspannung der Kern schneller sättigt, ist auch eine höhere Frequenz erforderlich, um den Sprungpunkt zu der NichtSättigung zu erreichen. Die kritische Sprungfrequenz sollte daher sowohl unter der Bedingung der minimalen (Niederspannungsleitung) als auch der maximalen (Hochspannungsleitung) Eingangsspannung bestimmt v/erden.

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Die Bückkoppiungsschleife der Einrichtung wird dann so eingestellt, daß unter Niedersparinungsbedingungen, die zu der niedrigsten Sprungfrequenz führen, der volle Laststrom gezogen werden kann, ohne daß die Sprungfrequenz überschritten wird. Gleichzeitig muß unter Hochspannungsbedingungen und geringer Last ein kui'zgeschlossener Rückkopplungskreis die Frequenz über den t>prungpunkt treiben, der unter diesen Bedingungen auf dem höchsten Wert liegt.

Bei der Schaltung von Fig.3 kann die Einstellung der Bückkopplungsschleife, um einen Überspannungsschutz sicherzustellen, durch Auswahl der Werte der Widerstände 43 und 44 erreicht werden. Der Widerstand 44 bestimmt die Betriebsfrequenz, wenn der Widerstand 43 kurzgeschlossen ist. Der Wert des Widerstandes 44 muß nieder genug sein, daß bei hoher Spannung und hoher Last die Frequenz über die Sprungfrequenz getrieben wird. Er muß jedoch selbstverständlich groß genug sein, um den Inverter im Schwingungszustanü zu halten, damit der Inverter nicht beschädigt wird. Der Widerstand 43 wird so gewählt, daß, wenn beide Widerstände 43 und 44 in der Schaltung sind, die Frequenz bei voller Last und niedriger Spannung den Sprungpunkt nicht übersteigt. Ks hat sich gezeigt, daß Eisenresonanzregler, die mit einer !Resonanzfrequenz von etwa 15 % über normalen Betriebsfrequenz ausgelegt sind, eine Sprungfrequens ohne Last von etwa der doppelten Betriebsfrequenz ohne Last haben. Bei voller Last ist die Sprungfrequenz erheblich kleiner. Ein Frequenzanstieg von dem 3~ oder 4-fachen bei einem Versagen der Rückkopplungsschleife sichert daher die Vorteile dieser Erfindung. Da sie die Frequenz des Inverters 10 bestimmen, beeinflussen die Wider- v, Lände 43 und MH auch die Ausgangs spannung. Die Zahl der Windungen 2'j muß daher möglicherweise so verändert bzw. nachgestellt werden, α aß die gewünschte ^-.usgangsspannung mit einem befriedigenden Weri: der Widerstände 43 und 44 erreicht wird.

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Es ist wichtig zu erwähnen, daß, obwohl die maximale Ausgangsspannung durch langsames Anheben der Frequenz oder durch Vergrößern der Last durch den Sprungpunkt bestimmt werden kann, der Selbstschutz der erfindungsgemäßen Einrichtung es nicht erfordert, daß die Spannung des Sprungpunktes (21 von Fig.2) tatsächlich erreicht wird. Wenn ein Fehler auftritt, der einen einzigen Halbzyklus des Regiereinganges beendet, bevor sich der Kern sättigen kann, fällt die Ausgangsspannung sofort ab, und der Kegler stellt sich auf die nichtsättigende Betriebsweise ein, ohne daß er sich der Spannung von Punkt 21 nähert.

Erfindungsgemäß wird daher ein wirksamer Schutz gegen überspannung an dem Ausgang einer Eisenresonanz-Inverterschaltung erzielt, ohne daß Teile, Raum oder Kosten hinzukommen müssen.

Eine alternative Ausführungsform eines Netzwerkes 41 zur Pestlegung der Frequenz, das für die in Fig.J gezeigte Schaltung gesetzt werden kann, ist in Fig.4 gezeigt. Dieses Netzwerk verwendet die Leckinduktanz zwischen den Windungen 46 und 58 anstelle des getrennten Induktors 47· Der Triac 48 ist direkt über der Wicklung 46 angeschlossen und schließt die Windung kurz, wenn er durch die Spannung über der Kapazität 45 gezündet wird. Nach der bekannten Transformatortheorie wird der Kurzschlußkreis durch den Transformator als Kurzschlußkreis in Reihe mit der Leckinduktanz wiedergegeben. Um an dem Jensen-Inverter 10 einen gesättigten Kern zu simulieren, muß die Leckinduktanz in dem richtigen Bereich liegen. Es hat sich gezeigt, daß der Betrieb des Inverters unterdrückt werden kann, wenn die Wicklung 46 zu eng an die anderen Kernwicklungen 27, 28 oder ^lj8 gekoppelt ist. Magnetische Nebenschlüsse können natürlich verwendet v/erden, um die Wicklung 46 zu isolieren. Als Alternative wurde eine optimale Kopplung dann erreicht, wenn die Wicklung Λ6 neben den anderen Wicklungen auf demselben Kernschenkel liegt. Dadurch ergibt sich ein kurzer, scharfer Impuls des Triacstromes. ein guter Betrieb des Inverters und ein hoher Wirkungsgrad.

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Claims

Patentansprüche

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M. pleichstrom/Gleichstrom-Umformerschaltung zur Abgabe einer

^—'geregelten Gleichspannung, die einen Leistungsoszillator,der magnetisch über einem Transformator mit einem Eisenresonanz-Spannungsregler gekoppelt ist^ und eine Einrichtung zur Nachstellung der Frequenz des Leistungsoszillators, wobei die Einrichtung selbstätig als !Funktion der Ausgangsgleichspannung gesteuert ist und eine niedrige Impedanz und einen steuerbaren, in Reihe geschalteten Schalter aufweist, der parallel zu dem Ausgang des Leistungsoszillators angeschlossen ist, sowie eine Steuerschaltung mit einem Zeitverzögerungsnetzwerk aufweist, um den Schalter zu steuern und ein Einschaltsignal mit einer Verzögerung nach dem Beginn jedes Halbzyklus des Leistungsoszillators anzulegen, wobei die durch das Zeitverzögerungselement gelieferte Verzögerung automatisch als Funktion der Ausgangsspannung nachgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenresonanz-Spannungsregler (11) eine kritische Sprungfrequenz hat, oberhalb der seine Ausgangsspannung erheblich abfällt, und daß die Einrichtung (13) die Frequenz der Ausgangssignale des Leistungsoszillators bei einem Versagen der Einrichtung über die kritische Sprungfrequenz anhebt.
2. Umformerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ferner einen Widerstand (43, 44) zur Festlegung, der Frequenz und einen Fehlerdetektor-Transistor (54) aufweist, dessen Kollektor-Emitter-Weg über wenigstens einem Teil des Widerstandes zur Festlegung der Frequenz angeschlossen ist, wobei der Abschnitt des die Frequenz bestimmenden Widerstandes wirksam kurzgeschlossen wird, wenn die Impedanz des Fehlerdetektor-Transistors klein ist.

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