DE2547558A1 - Transistorumformerschaltung zum umformen einer verhaeltnismaessig niedrigen gleichspannung in eine hoehere gleichspannung - Google Patents

Transistorumformerschaltung zum umformen einer verhaeltnismaessig niedrigen gleichspannung in eine hoehere gleichspannung

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DE2547558A1
DE2547558A1 DE19752547558 DE2547558A DE2547558A1 DE 2547558 A1 DE2547558 A1 DE 2547558A1 DE 19752547558 DE19752547558 DE 19752547558 DE 2547558 A DE2547558 A DE 2547558A DE 2547558 A1 DE2547558 A1 DE 2547558A1
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Description

Oip!.-Jng.E.F.E;?nsr Patentanwi.il 23. üKi. 1975
S. P. RADIO A/S, Aalborg, Dänemark 2547 558
Transistorumformerschaltung zum Umformen einer verhältnismässig niedrigen Gleichspannung in eine höhere Gleichspannung
Die Erfindung betrifft eine Transistorumformerschaltung zum Umformen einer verhältnismässig niedrigen Gleichspannung in eine höhere Gleichspannung, insbesondere bei hoher Leistung, bei welcher Schaltung die gesamte Belastung auf wenigstens zwei hauptsächlich gleiche Teilumformer verteilt wird.
Bei Transistorumformern für Gleichspannungsumformung setzen die handelsüblichen Transistortypen für diejenige Leistung, die durch ein einzelnes Transistorpaar in Gegentaktschaltung umgeformt werden kann, eine verhältnismässig niedrige obere Grenze. Theoretisch liegt diese Grenze für eine Eingangsgleichspannung der Grössenordnung 20-30 V bei etwa 500 ¥. In der Praxis wird jedoch durch die hiermit verbundenen Kosten eine niedrigere Grenze gesetzt.
Bei der Konstruktion von Transistorumformern für höhere Leistungen als etwa 300 W ist man daher gewöhnlich dazu gezwungen, mehrere Transistoren parallel zu schalten, und auf diesem Gebiet ist im Laufe der vergangenen Jahre eine grosse Anzahl von SchaltungsVarianten vorgeschlagen worden.
Bei der Herstellung von Umformern in Massenproduktion hat die Anwendung parallel geschalteter Transistoren jedoch keine grössere Ausbreitung gefunden, und in der Praxis hat es sich als unlösbare Aufgabe erwiesen, einen betriebssicheren und trotzdem preisbilligen Transistorumformer für die obengenannten hohen Leistungen zu konstruieren.
Die Ursache hierfür ist darin zu suchen, dass es infolge der Streuung der Transistordaten und Transformatordaten, Phasenfehler usw. nicht möglich ist, insbesondere während der Anlaufzeit, die Stromteilung zwischen den parallel geschalteten Transistoren zu kontrollieren. Insbesondere ist es ein Problem, es zu erreichen, dass
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die sehr steilen Flanken der die Transistoren durchlaufenden. • Rechteckstrorr.impulse zusammenfallen, und wenn sich dieses Problem nicht lösen lässt, wird im ungünstigsten Fall die gesamte Belastung von einem einzigen Transistor übernommen.
Das Problem lässt sich in einem gewissen Umfang dadurch lösen, dass für eine Stabilisierung oder einen Spannungsausgleich zwischen den einzelnen Transistoren gesorgt wird, und zwar mit Hilfe von Shuntwiderständen, die jedoch ziemlich verlustbringend sind und deshalb eine unerwünschte Reduktion des Wirkungsgrades bewirken.
Die Erfindung bezweckt, eine Umformerschaltung der oben erwähnten Art anzugeben, bei der die angeführten Mangel durch eine sichere Verteilung der Belastung auf eine Anzahl hauptsächlich gleicher Teilumformer vermieden werden.
Eine Belastungsverteilung in Umformerschaltungen ist an sich bereits in Fällen bekannt, in denen die Umformerschaltung eine hohe Eingangsgleichspannung in eine Wechselspannung umformen soll. Bei einer aus der Beschreibung zum britischen Patent Nr. 1.043.771 bekannten Schaltung dieser Art wird beispielsweise eine Belastungsteilung dadurch erreicht, dass eine Anzahl gleicher Teilumformer auf der Eingangsseite mit der Gleichspannungsquelle in Serie geschaltet und auf der Ausgangsseite an einen gemeinsamen Transformator angeschlossen ist. Durch die Serienschaltung auf der Ein- . gangsseite wird erreicht, dass die gesamte Umformerschaltung dazu imstande ist, höhere Gleichspannungen als die einzelnen Teilumformer umzuformen.
Ein weiteres Beispiel für eine Belastungsteilung in einem Transistorumformer ist von einer in der deutschen Auslegeschrift Nr. 1.095.3^2 angegebenen Schaltung her bekannt, bei der im Hinblick auf die Erzielung einer genau gleichartigen Belastungsverteilung zwischen und damit der Möglichkeit einer höheren Leistungsbelastung einer Anzahl von Teilumformern, die jeweils ein Paar im Gegentakt geschalteter Transistoren enthalten, welche auf der Ausgangsseite mit derselben Primärwicklung eines Transformators parallel geschaltet sind, für die Basen jedes Transistorpaares eine selbständige Rückkopplungswicklung im selben Transformator und in
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Verbindung hiermit ein selbständiges Regelelement zur Einstellung des auf jeden Teilumformer entfallenden Belastungsanteils benutzt wird.
Tm Gegensatz hierzu ist die erfindungsgemässe Umformerschaltung, deren Anwendungszweck in der Umformung einer niedrigen Spannung in eine hohe Spannung bei hoher Leistung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilumformer individuelle Transformatoren haben und auf der Gleichspannungseingangsseite parallel geschaltet und auf der Gleichspannungsausgangsseite in Serie geschaltet sind.
Da hierdurch der Eingangsgleichstrom auf die Teilumformer verteilt wird, ist die Umformersehaltung als Gesamtheit dazu imstande, grössere Strombelastungen als die einzelnen Teilumformer zu vertragen, während die Eingangsspannung jedes einzelnen Teilumformers der Eingangsspannung der gesamten Umformerschaltung entspricht. Gleichzeitig wird erreicht, dass die Ausgangsspannung der gesamten Umformerschaltung gleich der Summe der hauptsächlich gleich grossen Ausgangsspannungen der einzelnen Teilumformer ist.
Da die einzelnen Teilumformer, abgesehen von der Leistungsverteilung, völlig unabhängig voneinander arbeiten, weil separate Transformatoren Anwendung finden und die Ausgänge der Umformer auf der Gleichspannungsseite in Serie geschaltet sind, kann jeder Teilumformer als gewöhnlicher Gleichspannungsumformer für niedrige Leistung, z.B. vom Gegentakttyp, berechnet und konstruiert werden. Die in den Teilumformern benutzten Transistoren und Transformatoren lassen sich deshalb nach einem einfachen Kostenkriterium nach den Prinzip "Kosten/Watt" auswählen.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Umformerschaltung kann die Eingangsschaltung jedes Teilumformers eine separate Sicherung enthalten, so dass die gesamte Umformerschaltung bei Ausfall eines Teilumformers mit reduzierter Ausgangsspannung weiterarbeiten kann. Dies kann bei vielen Anwendungszwecken für Umformer der beschriebenen Art, z.B. in Schiffsradioausrüstungen, grosse sicherheitsmässige Bedeutung haben.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das auf der Zeichnung gezeigte Prinzipschaltbild einer Ausführungsform der Umformerschaltung näher erklärt.
Wie ersichtlich, so enthält die Umformerschaltung in der gezeigten Ausführungsform drei Teilumformer I, II und III, denen auf der Eingangsseite eine Gleichspannung V-, parallel zugeführt wird. Jeder Teilumformer enthält auf an sich bekannte Weise ein im Gegentakt geschaltetes Transistorpaar, und zwar T1-T2, T3-T4 bzw. T5-T6, das auf gewöhnliche Weise mit einem Ausgangstransformator TRl, TR2 bzw. TR3 und einem Treibertransformator TR4, TR5 bzw. TR6 zusammengeschaltet ist.
Wie ersichtlich, ist die positive Klemmefür die Spannung V-, in jedem Teilumformer über eine separate Sicherung Fl, F2 bzw. F3 teils mit einer Mittelanzapfung auf der Primärseite des Ausgangstransformators, teils über Vorspannungswiderstände R3-R4, RÖ-R9 bzw. R13-R14 mit den Basen der beiden Transistoren verbunden, welche Basen zusäztlich über Widerstände R1-R2, R6-R7 bzw. R11-R12 an je ein Ende der Sekundärwicklung des Treibertransformators angeschlossen sind.
Die Emitter der beiden Transistoren in jedem Teilumformer sind über einen gemeinsamen Verbindungspunkt an die negative Klemme für die Spannung V-, angeschlossen, während die Kollektoren mit je einem Ende der Primärwicklungen sowohl des Ausgangstransformators als auch des Treibertransformators verbunden sind, wobei in die Verbindung zwischen dem Kollektor des einen Transistors und der Primärwicklung des Treibertransformators ein Rückkopplungswiderstand R5, RIO bzw. R15 eingeschaltet ist.
Der gemeinsame Verbindungspunkt für die Emitter der beiden Transistoren ist in jedem Teilumformer zusätzlich mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den Anoden van zwei Dioden D4-D5, D6-D7 bzw. D8-D9 verbunden, deren Kathoden wiederum mit je einem Ende der Sekundärwicklung des Treibertransformators verbunden sind.
Für jeden Teilumformer wird die Ausgangsgleichspannung einem brückengeschalteten Gleichrichter Dl,D2 bzw. D3 entnommen der an die Sekundärseite des Ausgangstransformators angeschlossen ist und dessen
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Ausgangesehaltung zwecks Absorption von stochastischen Spannungsspitzen durch einen Kondensator Cl, C2 bzw. C3 geshuntet ist.
Die Gleichspannungsausgänge der Teilumformer I, II und III sind, wie gezeigt, in Serie geschaltet, so dass an den Ausgangsklemmen der gesamten Umformerschaltung eine Gleichspannung V^ erzeugt wird, die der Summe der Ausgangsspannungen der in diesem Fall drei gleichartigen Teilumformer entspricht.
Im Gegensatz zu dem, was bei den bekannten Umformern mit parallel geschalteten Transistoren der Fall ist, bei denen eine erhöhte Ausgangsgleichspannung jeweils durch wechselspannungsmässige Addition derjenigen Rechteckimpulse erzielt wird, die durch die parallel geschalteten Transistoren auf die Primärseiten der Ausgangstransformatoren gegeben werden, was ein genaues Zusammenfallen der recht steilen Flanken dieser Impulse erfordert, ergibt sich bei der erfindungsgemässen Umformerschaltung die erhöhte Ausgangsspannung durch einfache Gleichspannungsaddition der gleichgerichteten Ausgangsspannungen der Teilumformer.
Die Streuung der Transistor- und Transformatordaten erhält hierdurch keinen Einfluss auf die Belastungsverteilung zwischen den Teilumformern, die sich somit, wie bereits erwähnt, als einfache Umformer für niedrige Leistungen dimensionieren lassen.
Die gezeigte und beschriebene Schaltung stellt nur eine Ausführungsform der Erfindung dar, denn die einzelnen Teilumformer können auf andere Weise als in diesem Beispiel ausgeführt sein und beispielsweise andere aktive Halbleiterbausteine als Transistoren enthalten.
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Claims (2)

  1. Pate η t a ns
    Transistorumformerschaltung zum Umformen einer verhältnis-"rnassig niedrigen Gleichspannung in eine höhere Gleichspannung, insbesondere bei hoher Leistung, bei welcher Schaltung die gesamte Leistung auf wenigstens zwei hauptsächlich gleiche Teilumformer verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilumformer (I-IIT) individuelle Transformatoren (TR1-TR3, TR4-TR6) haben und auf der Gleichspannungseingangsseite parallel geschaltet und auf der Gleichspannungsausgangsseite in Serie geschaltet sind.
  2. 2. Umformerschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine separate Sicherung (F1-F3) in der Eingangsschaltung jedes Teilumformers (I-ITT).
    Pateniiiff
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DE19752547558 1974-10-30 1975-10-23 Transistorumformerschaltung zum umformen einer verhaeltnismaessig niedrigen gleichspannung in eine hoehere gleichspannung Withdrawn DE2547558A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0010811A1 (de) * 1978-10-28 1980-05-14 Westinghouse Brake And Signal Company Limited Schutz eines Schalttransistors gegen Überspannung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4530550A (en) * 1982-09-13 1985-07-23 Olympus Optical Company Ltd. Power supply unit for electronic flash

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL249523A (de) * 1900-01-01
US2990517A (en) * 1957-02-01 1961-06-27 Electronic Res Associates Inc Transistor power systems
US3297936A (en) * 1963-04-19 1967-01-10 Gen Motors Corp Converter circuit employing pulse width modulation
GB1026789A (en) * 1963-07-03 1966-04-20 Asahi Chemical Ind Portable high-voltage generator device
DE2261623B2 (de) * 1972-12-13 1980-09-18 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Statischer Mehrsystemumformer
FR2215744A1 (de) * 1973-01-27 1974-08-23 Isolux Sa

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0010811A1 (de) * 1978-10-28 1980-05-14 Westinghouse Brake And Signal Company Limited Schutz eines Schalttransistors gegen Überspannung

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DK565974A (de) 1976-05-01
GB1501485A (en) 1978-02-15
DK134129C (de) 1977-02-14
NO753557L (de) 1976-05-03
FR2290079B1 (de) 1979-07-06

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