DE2629407A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE CONVERSION OF A DC VOLTAGE INTO A LOW FREQUENCY AC AC VOLTAGE - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE CONVERSION OF A DC VOLTAGE INTO A LOW FREQUENCY AC AC VOLTAGEInfo
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SIEMENS AKTIENaESEIiLSGHAI1T Unser ZeichenSIEMENS AKTIENaESEIiLSGHAI 1 T Our mark
Berlin und München 3 VPA 76 P 3 1 3Berlin and Munich 3 VPA 76 P 3 1 3
Schaltungeanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine niederfrequente Netzwechselspannung Circuit arrangement for converting a direct voltage into a low-frequency mains alternating voltage
Die Erfindung bezieht pich auf eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine niederfrequente Netzwechselspannung mit einem Hochfrequenz-Wechselrichter, der an die die Gleichspannung liefernde Gleichspannungsquelle angeschlossen ist und die Gleichspannung in eine erste hochfrequente Wechselspannung umsetzt, deren Hochfrequenz um mindestens den Faktor 10 liber der gewünschten Niederfrequenz der Netzwechselspannung liegt, mit einem an den Hochfrequenz-Wechpelrichter angeschlossenen Hochfrequenz-Tranpformator, der die erste hochfrequente Wechselspannung auf eine zweite hochfrequente Wechselspannung mit einem Scheitelwert, der im wesentlichen dem gewünschten Scheitelwert der Netzwechselspannung entspricht, herauftranpformiert, und mit einem vom Hochfrequenz-Wechselrichter gespeipten, nach einem vorgegebenen Impulsmupter gesteuerten Stromrichter, an dessen Ausgang die niederfrequente Netzwechselspannung abgegriffen ist. Eine solche Schaltungsanordnung ipt aus der deutpchen Offenlegungpschrift 2 253 739 bekannt.The invention relates to a circuit arrangement for Conversion of a direct voltage into a low-frequency mains alternating voltage with a high-frequency inverter connected to connected to the DC voltage source supplying the DC voltage and converts the direct voltage into a first high-frequency alternating voltage, the high frequency of which by at least the factor 10 over the desired low frequency of the mains AC voltage lies, with a high-frequency transformer connected to the high-frequency inverter, which the first high-frequency alternating voltage to a second high-frequency alternating voltage with a peak value that is substantially corresponds to the desired peak value of the mains AC voltage, transformed up, and with one from the high-frequency inverter fed, controlled according to a predetermined pulse pattern Converter, at the output of which the low-frequency AC mains voltage is tapped. Such a circuit arrangement ipt from the German Offenlegungspschrift 2 253 739 known.
In der erwähnten deutschen Offenlegungpsehrift 2 253 739 wird eine Schaltungsanordnung zur Bordnetzverporgung eine? Fahrzeugs, beschrieben, das eine Bordbatterie mitsichführt. An diese Bordbatterie ist ein Hochfrequenz-Wechselrichter angeschlossen, der über einen Hochfrequenz-Tranpformator einen Gleichrichter mit einer hochfrequenten Wechselspannung vom gewünschten Scheitel-In the aforementioned German Offenlegungspsehrift 2 253 739 a circuit arrangement for on-board power supply a? Vehicle, described, which carries an on-board battery. To this on-board battery a high-frequency inverter is connected, which has a rectifier via a high-frequency transformer a high-frequency alternating voltage from the desired apex
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wert der Netzwechpelppannung ppeipt. Der Gleichrichter wiederum i?t als Speisegleichppannung?quelle an den Eingang eine? Wechpelrichter? angepchloppen, deppen Ausgang mit dem Bordnetz verbunden i?t.value of the net change voltage ppeipt. The rectifier in turn i? t as DC supply voltage source to the input a? Alternate judge? plopping, dumb output with the on-board network connected i? t.
Eine Schaltungsanordnung der eingang? genannten Art kann mit Vorteil überall dort eingesetzt werden, wo ep auf ein niedere? Gewicht dep Tranpformator?, auf einen geringen Platzbedarf und/oder auf geringe Kopten für einen polchen Tranpformator ankommt. Eine polche Schaltungsanordnung mit einem Hochij.tyucu^- Zwipchenkreip kann daher inpbepondere alp Schaltung zur Bordnetzversorgung eine? Land- oder Luftfahrzeug? herangezogen werden» Sie eignet sich aber auch al? Notptromanlage für ein Wechpelppannungpnetz von z.B. 50 Hz. In beiden Anwendungpfällen ipt man beptrebt, die Schaltungeanordnung mögliohpt einfach zu geptalten und diepe mit beponderp geringen Kopten zu fertigen.A circuit arrangement of the input? mentioned type can be used with advantage wherever ep on a low? Weight dep transformer ?, a small space requirement and / or low Kopten for a Polchen transformer is important. A polche circuit arrangement with a Hochij. ty ucu ^ - Zwipchenkreip can therefore inpbepondere alp circuit for on-board power supply a? Land or Air Vehicle? be used »But it is also suitable as? Emergency power system for an alternating voltage network of, for example, 50 Hz. In both cases of application, the aim is to make the circuit arrangement as simple as possible and to manufacture it with beponderp low copts.
Aufgabe der Erfindung i?t ep, die eingang? genannte Schaltungsanordnung bei gleichbleibender Betriebppicherheit weiter zu vereinfachen. Die Schaltungsanordnung ?oll in?be?ondere mit weniger Bauelementen au?kommen und koptengün?tiger zu fertigen pein.Object of the invention i? T ep, the input? called circuit arrangement to be further simplified while maintaining operational reliability. The circuit arrangement ought to be in one with fewer components are used and less expensive to manufacture.
Diepe Aufgabe wird erfindungpgemäß dadurch gelöpt, daß die Sekundärwicklung des Hochfrequenz-Sranpformator? direkt an den Eingang eine? alp Stromrichter vorgesehenen Direktumrichter? angepchloppen i?t, und daß der Direktumrichter durch die Hochfrequenz nach dem vorgegebenen Impulpmupter getaktet i?t und dabei jeweilp ptromlop umpchaltet.The task is solved according to the invention in that the secondary winding of the high frequency Sranpformer? directly to the entrance a? alp power converter intended direct converter? tchloppen i? t, and that the direct converter by the high frequency is clocked according to the given impulse switch and switches over ptromlop at the same time.
Hierbei wird die niederfrequente Netzwechpelppannung nach dem vorgegebenen Impulpmupter au? zeitlich rechteckförmigen Spannungsimpulpen von halber Periodendauer der Hochfrequenz zu?ammenge?etzt. Die Zu?ammen?etzung erfolgt durch ?ynchrone Zündung der Hauptventile de? Direktumrichterp, und zwar ?o, daß pich die gewünpchte Netzwechpelppannung bei niedrigem Klirrfaktor ergibt. In this case, the low-frequency network alternating voltage after the given impulse switch? temporally rectangular voltage pulses of half the period of the high frequency to "am quantity". The addition takes place by synchronous ignition the main valves de? Direct converter p, namely? O that pich the The desired network alternating voltage with a low distortion factor results.
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Eine solche Schaltungsanordnung kommt ohne einen Gleichrichter aus, der nach der deutschen Offenlegungspchrift 2 253 739 zwipchen·Hochfrequenz-Tranpformator und Stromrichter zu schalten ist. Ep sind daher weniger Bauelemente erforderlich, wap zu einem einfachen und kostengünstigen Aufbau flihrt. Bei handelsüblichen Umrichtern wird im Gleichspannungszwischenkreis zwipchen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter tiblicherweipe noch ein alp Filter dienende? LC-Glied eingepetzt. Ein polchep Filter wird bei der Erfindung ebenfallp eingeppart. AIp besonderer Vorteil wird aber die Tatsache angepehen, daß de -~ ·--·<-»;_ umrichter ohne koptenaufwendige löscheinrichtung für peine steuerbaren Hauptventile ausgeführt wird. Denn die Hauptventile erlöpchen nach jeder Halbperiode der Hochfrequenz völlig pelbsttätig, wenn die Sekundärepannung dep Hochfrequenz-Transformatorρ ihre Polarität ändert.Such a circuit arrangement comes without a rectifier from, which according to the German disclosure document 2 253 739 between · to switch high-frequency transformer and converter is. Ep, therefore, fewer components are required to wap leads to a simple and inexpensive structure. With commercially available Converters are usually used in the DC link between the rectifier and the inverter another alp filter serving? LC link inserted. A polchep Filter is also spared in the invention. AIp special However, the advantage will be given to the fact that de - ~ · - · <- »; _ converter without copying-intensive extinguishing device for peine controllable main valves is executed. Because the main valves extinguish completely automatically after every half cycle of the high frequency, when the secondary voltage dep high frequency transformerρ their polarity changes.
Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungeanordnung pind in den ünteranpprüchen gekennzeichnet.Further refinements of the circuit arrangement according to the invention pind marked in the sub-claims.
Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von vier Figuren näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are given below with reference to explained in more detail by four figures. Show it:
Figur 1 eine Schaltungeanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine niederfrequente Netzwechselspannung, Figur 2 ein steuerbares Ventil, dap anstelle eines Thyristors als Hauptventil im Direktumrichter verwendet werden kann,FIG. 1 shows a circuit arrangement for converting a direct voltage in a low-frequency AC mains voltage, Figure 2 a controllable valve, dap instead of a thyristor can be used as the main valve in the direct converter,
Figur 3 den zeitlichen Verlauf der zweiten hochfrequenten Wechselspannung an der Sekundärwicklung dee Hochfrequenz-Transformator?, undFIG. 3 shows the time profile of the second high-frequency alternating voltage on the secondary winding of the high-frequency transformer ?, and
Figur 4 den zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung des Direktumrichters und der Netzwechselppannung.FIG. 4 shows the time profile of the output voltage of the direct converter and the mains voltage.
Nach Figur 1 poll mittels der dargestellten Schaltungsanordnung aus einer Gleichspannungsquelle 2 mit einer Gleichspannung UQ ein Wechselspannungsnetz mit den Eingangsklemmen 3a, 3b mit einer niederfrequenten Netzwechselspannung U der NiederfrequenzAccording to Figure 1 poll by means of the circuit arrangement shown from a DC voltage source 2 with a DC voltage U Q an AC voltage network with the input terminals 3a, 3b with a low-frequency AC voltage U of the low frequency
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ffl geppeipt werden. Bei der Schaltungeanordnung kann ep pich bei-ffl be paged. When it comes to the circuit arrangement, ep pich can be
ppielpweipe um eine HOtptromanlage handeln, die bei Ausfall derppielpweipe act around a HOtptromanlage, which in case of failure of the
üblichen Netzverporgung eingreift. Ep kann picfc aber auch umusual mains supply intervenes. Ep can picfc but also um
eine Schaltungsanordnung zur Bordnetzverporgung einep Luftfahrzeugp, inpbepondere eine? Flugzeug?, handeln.a circuit arrangement for the on-board power supply for an aircraft, inpbepondere one? Plane ?, act.
An die Gleichapannungpquelle 2, z.B. eine Bordbatterie oder eine Brennptoffzelle, ipt ein Hochfrequenz-Wechpelrichter 4 angepchloppen, der inpbepondere alp Zerhacker arbeiten kann. AIp Hochfrequenz-Wechpelrichter 4 läßt pich z.B. ein GegentaKt-Wechpelrichter einpetzen. Der pteuerbare Hochfrequenz-Wechpelrichter 4 hat die Aufgabe, die G-leichppannung U in eine erpte hochfrequente Wechpelppannung XJ1 umzuwandeln, deren Hochfrequenz f1 um mindeptenp den Faktor 10 über der gewünpchten Niederfrequenz ffi der Netzwechpelppannung U liegt. Die Hochfrequenz f^ liegt inpbepondere im Bereich von 10 bip 30 kHz; bei Verwendung eine« Tranpiptorwechpelrichterp liegt pie z.B. bei etwa 10 kHz. Die Amplitude der Wechpelppannung U1 am Aupgang dep Hochfrequenz-Wechpelrichterp 4 ipt etwa gleich der Höhe der Gleichspannung TJA high-frequency inverter 4, which can work in a special chopper, is connected to the DC voltage source 2, for example an on-board battery or a fuel cell. AIp high-frequency inverter 4 can be used, for example, a counter-value inverter. The controllable high-frequency inverter 4 has the task of converting the DC voltage U into an erpte high-frequency alternating voltage XJ 1 , the high frequency f 1 of which is at least 10 times higher than the desired low frequency f fi of the network alternating voltage U. The high frequency f ^ is in particular in the range of 10 bip 30 kHz; when using a transpiper inverter, the pie is around 10 kHz, for example. The amplitude of the alternating voltage U 1 at the output dep high-frequency inverter 4 ipt is approximately equal to the level of the direct voltage TJ
Im vorliegenden EaIl ipt die vom Hochfrequenz-Wechpelrichter 4 abgegebene Hochfrequenz f.. über deppen Steuereingang 5 von einem Steuergerät 6 aus «steuerbar. Bei dem Steuergerät 6 kann ee «ich z.B. um einen pelbptpchwingenden Opzillator handeln. Deepen Aup~ gangpfrequenz ipt an einem Stellglied 20 eineteilbar, dap alp Potentiometer eingezeichnet ipt.In the present EaIl ipt from the high-frequency inverter 4 emitted high frequency f .. via deppen control input 5 from a control unit 6 from «controllable. With the control unit 6, I can E.g. a pelbptp-oscillating oscillator. Deepen Aup ~ output frequency ipt can be divided on an actuator 20, dap alp potentiometer shown ipt.
Dem Hochfrequenz-Wechpelrichter 4 ipt ein Hochfrequenz-Tranpformator 7 nachgepchaltet. Hochfrequenz-Wechpelrichter 4 und Hochfrequenz-Tranpformator 7 pind in Figur 1 zur leichteren Erläuterung der Funktion getrennt dargepteilt. In der Praxip können pie jedoch auch eine Funktionpeinheit bilden. Der Hochfrequenz-Iranpformator 7 tranpformiert die eingegebene erpte hochfrequente Wechpelppannung U1 in eine zweite hochfrequente Wechpelppannung Up (derpelben Hochfrequenz f^)» welche anpchließend direkt dem Eingang eine? Direktumrichterp 9 zugeführt ipt. Der Direktumrichter 9 erhält peine Steuersignale über peinen SteuereingangThe high-frequency inverter 4 ipt is followed by a high-frequency transformer 7. High-frequency inverter 4 and high-frequency transformer 7 are shown separately in FIG. 1 for easier explanation of the function. In practice, however, pie can also form a functional unit. The high-frequency Iran transformer 7 transforms the input high-frequency alternating voltage U 1 into a second high-frequency alternating voltage Up (derpelben high frequency f ^) »which is connected directly to the input? Direktumrichterp 9 fed ipt. The direct converter 9 receives peine control signals via peine control input
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10 von einem Steuergerät 11. Das Übersetzungsverhältnis de? Hochfrequenz-Transformators 7 ist so gewählt, daß der Scheitelwert der zweiten hochfrequenten Wechselspannung U^ im wesentlichen dem gewünschten Scheitelwert der Netzwechselspannung U entspricht. Das gilt auch für die Spannung TJ. am Ausgang des Direktumrichters 9.10 from a control unit 11. The transmission ratio de? High frequency transformer 7 is chosen so that the peak value of the second high-frequency alternating voltage U ^ essentially corresponds to the desired peak value of the mains alternating voltage U. This also applies to the voltage TJ. at the output of the direct converter 9.
In Figur 1 ist besonders bemerkenswert, daß die Sekundärwicklung des Hochfrequenz-Transformators 7» die mit einer Mittelanzapfung versehen ist, direkt an den Eingang des Direktuiux-xunters 9 angeschlossen ist. Der Hochfrequenz-Transformator 7 und der Direktumrichter 9 bilden vorliegend eine Einheit.In FIG. 1 it is particularly noteworthy that the secondary winding of the high-frequency transformer 7 »is the one with a center tap is provided, directly to the entrance of the Direktuiux-xunters 9 is connected. The high-frequency transformer 7 and the direct converter 9 form a unit in the present case.
Der Direktumrichter 9 enthält insgesamt vier steuerbare Ventile a, b, c und d, die paarweise antiparallel geschaltet sind. Als steuerbare Ventile a bis d können insbesondere Thyristoren verwendet werden. Aus Figur 2 ergibt sich jedoch, daß auch Transistoren eingesetzt werden können. Nach Figur 2 wird als steuerbares Ventil a ein Transistor 21 verwendet, dessen Emitter-Kollektor-Strecke mit einem ungeeteuerten Ventil 22, z.B. einer Halbleiterdiode, in Reihe geschaltet ist. Parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 21 liegt noch ein ungesteuertes Ventil 23, und zwar entgegen der Strotnführungsrichtung. Die Ventile 22 und 23 «ind hierbei als Schutzbeechaltung für den Transistor 21 anzusehen.The direct converter 9 contains a total of four controllable valves a, b, c and d, which are connected in anti-parallel pairs. as controllable valves a to d, in particular thyristors can be used. From Figure 2, however, it can be seen that also transistors can be used. According to FIG. 2, a transistor 21 is used as the controllable valve a, the emitter-collector path of which is connected in series with an uncontrolled valve 22, for example a semiconductor diode. Parallel to the collector-emitter path of the transistor 21 there is still an uncontrolled valve 23, namely against the direction of flow. The valves 22 and 23 ″ ind here as a protective device for view the transistor 21.
Aus Figur 1 geht weiter hervor, daß jede* Paar der antiparallel geschalteten Ventile a, b und c, d mit einer Seite an eine Endklemme der Sekundärwicklung des Hochfrequenz-Transformators 7 angeschlossen ist. Die beiden anderen Seiten der beiden Paare a, b und c, d sind miteinander verbunden und gemeinsam an eine Ausgangsklemme 24 des Direktumrichters 9 gelegt. Die andere Ausgangsklemme 25 ist mit der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung verbunden.FIG. 1 further shows that every * pair of the antiparallel switched valves a, b and c, d with one side to an end terminal the secondary winding of the high-frequency transformer 7 is connected. The other two sides of the two couples a, b and c, d are connected to one another and applied together to an output terminal 24 of the direct converter 9. The other output terminal 25 is connected to the center tap of the secondary winding.
Um eine sinusförmige Netzwechselspannung Un zu erhalten, ist zwischen dem Ausgang des Direktumrichters 9 und dem Wechselspan-In order to obtain a sinusoidal AC mains voltage U n , between the output of the direct converter 9 and the AC voltage
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nungsnetz mit den Eingangsklemmen 3a, 3b ein Filter 12 angeordnet, das auf die Grundschwingung der Hetzwechselspannung Fn abgestimmt ist. Anstelle dee dargestellten Bandfilters läßt sich auch jede andere leiteranordnung verwenden, z.B. eine einzige Drossel. Vielfach ist ein Filter 12 jedoch voll entbehrlich.Voltage network with the input terminals 3a, 3b, a filter 12 is arranged, which is matched to the fundamental oscillation of the alternating voltage F n. Instead of the band filter shown, any other conductor arrangement can be used, for example a single choke. In many cases, however, a filter 12 is completely unnecessary.
Da? Steuergerät 11 enthält logische Schaltkreire, die au? digitalen Bauelementen bestehen, z.B. nach der deutschen Offenlegungsschrift 2 023 825. Diese Schaltkreise bilden für die Ventile a-bis d Steuersignale, welche aus festgelegten Steuenmpulsmustern bestehen, die im Hinblick auf minimale Obersehwingungen vorgegebener Ordnung in der Ausgangsspannung U. vorprogrammiert pind. Die Steuerimpulsmuster bestehen au? einer Anzahl von Einzelimpulsen gleicher Höhe, zwischen denen naoh dem Programm Lücken eingefügt sind. Beispielsweise lassen sich Steuerimpulsmupter po vorprogrammieren, daß die dadurch erzeugte Aupgangpppannung U. keine Oberpchwingungen elfter Ordnung enthalten. There? Control unit 11 contains logic circuits that au? digital Components exist, e.g. according to the German Offenlegungsschrift 2 023 825. These circuits form control signals for valves a to d, which are made up of defined control pulse patterns exist, which are preprogrammed in the output voltage U. with regard to minimum harmonics of a given order pind. The control pulse patterns consist of a number of single impulses of the same height, between which according to the program Gaps are inserted. For example, control pulse mutes po preprogram that the output voltage generated thereby May not contain any 11th order harmonics.
Besonder? wichtig ist, daß das Steuergerät 11 des Direktumrichtere 9 durch ein Steuersignal an seinem Synchronisiereingang 26 mit der Hochfrequenz f.. getaktet oder synchronisiert wird. Hierzu ist der Synchronisiereingang 26 über eine Leitung 27 und über einen (nicht gezeigten)· Transformator mit einem Spannungsabgriff 28 verbunden, der am Ausgang des Hochfrequenz-Wechselrichters 4 angeordnet ist. Abweichend davon kann der Synchronisiereingang 26 auch mit dem Ausgang des Steuergerätes 6 des Hochfrequenz-Vechpelrichters 4 verbunden sein, was durch eine gestrichelte Linie 29 angedeutet ist· Diese letzterwähnte Art der Synchronieierung ist die vorteilhaftere, weil dadurch nicht nur ein Transformator eingespart, sondern auch eine Impulsverzerrung vermieden werden kann.Special? It is important that the control unit 11 of the direct converter 9 is clocked or synchronized by a control signal at its synchronization input 26 with the high frequency f ... For this is the synchronization input 26 via a line 27 and via a (not shown) transformer with a voltage tap 28 connected, which is arranged at the output of the high-frequency inverter 4. The synchronization input can deviate from this 26 also with the output of the control device 6 of the high-frequency Vechpelrichters 4, which is indicated by a dashed line 29 · This last-mentioned type of synchronization is the more advantageous because it not only saves a transformer, but also avoids pulse distortion can be.
Um den zeitlichen Mittelwert der Grundschwingung der Ausgangsspannung U. verändern zu können, kann das Steuergerät 11 weiter mit einem Steuereingang 30 versehen sein, der mit einem Steuersignal belegt wird. Bei einer kontinuierlichen Änderung desAbout the time average of the fundamental oscillation of the output voltage U. to be able to change, the control unit 11 can continue be provided with a control input 30, which is assigned a control signal. If the
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Steuersignalp schaltet da? Steuergerät 11 nacheinander zwischen verschiedenen vorprogrammierten Steuerimpulemustern um. Aussehen und Reihenfolge dieper Steuerimpulsmuster sind so gewählt, daß p.ich je nach Änderungsrichtung de? Steuersignalp ein stufenweises. Angteigen oder Vermindern de? zeitlichen Mittelwerte? der G-rundschwingung der Ausgangsspannung TJ. ergibt.Control signal p switches there? Control unit 11 successively between various preprogrammed control pulse patterns. Appearance and sequence dieper control pulse pattern are chosen so that p.ich depending on the direction of change de? Control signal p a gradual. Increase or decrease? temporal averages? the fundamental oscillation of the output voltage TJ. results.
In Figur 3 ist der Verlauf der hochfrequenten Spannung U2 an einer Sekundärhalbwicklung des Hochfrequenz-Transformators 7 in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Der Verlaux Kann alp eine abwechselnde Folge von positiven (einfach gestrichelten) und negativen (doppelt gestrichelten) Spannungeimpulsen angesehen werden. Diese Spannungsimpulse sollen der Einfachheit halber als rechteckförmig angesehen werden. Die Periodendauer beträgt 1/f... Durch die Steuersignale des Steuergeräts 11 werden mit Hilfe des Direktumrichters 9 gewisse Spannungsimpulse aus den beiden Spannungen Up der Sekundärhalbwicklungen "herausgeblendet" und für die Bildung der Ausgangsr»pannung U. freigegeben, während andere Spannungsimpulse zwecks Erzeugung von Lücken in der Ausgangsspannung U- nicht weitergeleitet werden. Die Freigabe und Sperrung der Spannungsimpulse orientiert sich dabei am gewünschten Aussehen der Ausgangsspannung U. und ist durch das einprogrammierte Steuerimpulsmuster vorgewählt.FIG. 3 shows the course of the high-frequency voltage U 2 across a secondary half-winding of the high-frequency transformer 7 as a function of time t. The Verlaux Alp can be viewed as an alternating sequence of positive (single-dashed) and negative (double-dashed) voltage pulses. For the sake of simplicity, these voltage pulses should be viewed as rectangular. The period is 1 / f ... By the control signals of the control unit 11 with the help of the direct converter 9, certain voltage pulses are "faded out" from the two voltages Up of the secondary half-windings and released for the formation of the output voltage U., while other voltage pulses for the purpose of generation from gaps in the output voltage U- cannot be passed on. The release and blocking of the voltage pulses is based on the desired appearance of the output voltage U. and is preselected by the programmed control pulse pattern.
In Figur 4 ist an einem Beispiel über eine Periode T = ^ der Verlauf der Ausgangsspannung U. in Abhängigkeit von der Zeit t gezeigt. Es ist ersichtlich, daß die Spannung U. aus einer Folge von spannungslosen Lücken und Spannungsblöcken besteht, wobei jeder Spannungsblook wiederum aus einzelnen Spannungsimpulsen zusammengesetzt ist. Durch die gestrichelten senkrechten Verbindungastriche zwischen den Figuren 3 und 4 geht hervor, welche Spannungsimpulse von Figur 3 zur Spannungsblockbildung herangezogen werden. Die positiven Spannungsimpulse sind in Figur 4 wiederum einfach und die negativen Spannungsimpulse wiederum doppelt gestrichelt eingezeichnet. In der positiven Halbwelle der Ausgangsspannung U^, sind die einfach gestrichelten Spannungeimpulse durch Zündung des Ventils a undIn FIG. 4, in an example, T = ^ over a period the course of the output voltage U. as a function of the Time t shown. It can be seen that the voltage U. consists of a sequence of voltage-free gaps and voltage blocks, each voltage bloc in turn being made up of individual voltage pulses is composed. The dashed vertical connecting lines between Figures 3 and 4 goes show which voltage pulses of Figure 3 for voltage block formation can be used. The positive voltage pulses are again simple in FIG. 4 and the negative voltage pulses again shown with double dashed lines. In the positive half-wave of the output voltage U ^, the simple dashed lines Voltage impulses by ignition of the valve a and
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die doppelt gestrichelten Spannungsimpulse durch Zündung de«* Ventils c erzeugt; in der negativen Halbwelle pind die einfach gestrichelten Spannungeimpulse durch Zündung de? Ventile d und die doppelt gestrichelten Spannungsimpuls durch Zlindung des Ventil? b erzeugt. Da? ipt au? den in Figur 4 eingetragenen Buchstaben a bis d ersichtlich. Die einzelnen Spannungsimpulse sind wieder zeitlich rechteckig angenommen worden.the double-dashed voltage pulses from ignition de «* Valve c generated; in the negative half-wave pind the single-dashed voltage pulses from ignition de? Valves d and the double-dashed voltage pulse by igniting the Valve? b generated. There? ipt au? those entered in FIG Letters a to d can be seen. The individual voltage pulses have again been assumed to be rectangular in time.
Aus dem geschilderten Verfahren der Zusammensetzung der Ausgangsspannung U. aus ausgewählten Spannungeimpulsen der hoet.-.v^cdten Spannung Up ergibt eich, daß es auf die Synchronieation der dem Pulswechselrichter 9 zugeführten Steuereignale mit einem Signal der Hochfrequenz f.. ankommt.From the described method of composing the output voltage U. from selected voltage pulses of the hoe t .-. V ^ cdten voltage Up, it is clear that the synchronization of the control signals supplied to the pulse-controlled inverter 9 with a signal of the high frequency f .. is important.
Zur Erzeugung eines jeden einzelnen Spannungsimpulse ρ im Verlauf der Ausgangsspannung IJ- bedarf es nur eines kurzen Zündimpulses an das zugeordnete Ventil a, b, c oder d. Das betreffende Ventil bleibt von da an gezündet, bis sich die Polarität der Spannung am Ventil umkehrt. Dann erlischt dieses Ventil selbständig, ohne daß eine Zwangslöpchung erforderlich ipt. Die Umschaltung von Spannungsimpulse zu Spannungeimpuls geschieht somit ohne besondere Vorkehrungen stromlos.To generate each individual voltage pulse ρ in the course the output voltage IJ- only requires a short ignition pulse to the assigned valve a, b, c or d. The valve in question remains ignited from then on until the polarity changes the voltage on the valve reverses. Then this valve goes out automatically without a forced opening being necessary. the Switching from voltage pulses to voltage pulses takes place thus without any special precautions.
Die Synchronieation wird zweckmäßigerweise so vorgenommen, daß zwischen dem Beginn eines Spannungeimpulses in der Spannung U2 und dem Beginn eines daraus hergeleiteten Spannungsimpulses in der Ausgangsspannung U, keine nennenswerte zeitliche Verzögerung eintritt. Dann ist jedes Ventil a bis d - sofern es zur Spannungebildung beitragen e>oll - jeweils eine Halbperiode 1/2— der Hochfrequenz- lang gezündet. Dieser Betriebsfall ist in Figur 4 eingezeichnet. Die einzelnen Spannungeimpulse sind in jedem Spannungsblock lückenlos aneinandergereiht.The synchronization is expediently carried out in such a way that there is no appreciable time delay between the start of a voltage pulse in voltage U 2 and the start of a voltage pulse derived therefrom in output voltage U. Then each valve a to d - insofar as it contributes to the formation of voltage e> oll - is ignited for a half-period 1/2 of the high frequency. This operating case is shown in FIG. The individual voltage pulses are strung together without gaps in each voltage block.
In Figur 4 ist auch gestrichelt der Verlauf der Netzwechselspannung Un nach dem Filter 12 für eine Periode ϊ der Niederfrequenz fn eingezeichnet. Er entspricht dem Verlauf der G-rundsohwingung. Der Mittelwert läßt sich durch Ändern des Steuersignals am Steuer-In Figure 4, the course of the alternating mains voltage U n after the filter 12 for a period ϊ of the low frequency f n is also shown in dashed lines. It corresponds to the course of the G round oscillation. The mean value can be determined by changing the control signal on the control
709881/0348709881/0348
2679407 -*- 76P 3 131» BRD2679407 - * - 76P 3 13 1 »BRD
eingang 30, also durch Wahl eine? anderen vorprogrammierten Impulsmusters einstellen.entrance 30, so by choosing one? other preprogrammed pulse patterns to adjust.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß der Direktumrichter 9 die Spannung U2, die in Figur 2 dargestellt ist, nach einem vorprogrammierten Impulftnugter in eine niederfrequente Wechselspannung umrichtet. Der Effektivwert der Grundschwingung der Wechselspannung entspricht dem gewünschten Wert und die Frequenz entspricht dem gewünschten Niederfrequenzwert f .In summary, it can be said that the direct converter 9 converts the voltage U 2 , which is shown in FIG. 2, into a low-frequency alternating voltage according to a preprogrammed pulse generator. The rms value of the fundamental oscillation of the alternating voltage corresponds to the desired value and the frequency corresponds to the desired low frequency value f.
6 Patentansprüche
4 Figuren6 claims
4 figures
7Q9881/03487Q9881 / 0348
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| US4479175A (en) * | 1982-08-13 | 1984-10-23 | Honeywell Inc. | Phase modulated switchmode power amplifier and waveform generator |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4293906A (en) * | 1979-03-05 | 1981-10-06 | Trowbridge Lawrence E | Converter |
| US4479175A (en) * | 1982-08-13 | 1984-10-23 | Honeywell Inc. | Phase modulated switchmode power amplifier and waveform generator |
| DE3609297A1 (en) * | 1986-03-19 | 1987-09-24 | Siemens Ag | Direct current supply in accordance with the current reversal method, especially for electrolytic baths for material deposition or material erosion |
| US4878163A (en) * | 1987-06-05 | 1989-10-31 | Hitachi, Ltd. | Pulse width modulated inverter with high-to-low frequency output converter |
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