DE2632381B2 - Inverter circuit - Google Patents

Inverter circuit

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Description

durch die Diode überbrückt sein.be bridged by the diode.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Sie zeigt ein schematisches Schaltbild für einen dreiphasigen Wechselrichter. Da es sich um einen dreiphasigen Wechselrichter handelt, sind drei Paare von Transistoren TrX, 7>2und Tr3, Tr4 und TrS, Tr6 jeweils mit den zugehörigen Hilfsschaltungen, .-. B. 7 und 8 vorgesehen. Allen drei Transistorpaaren ist eine Schutzschaltung 9 gemeinsam.The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing. It shows a schematic circuit diagram for a three-phase inverter. Since it is a three-phase inverter, there are three pairs of transistors TrX, 7> 2 and Tr 3, Tr 4 and TrS, Tr6 each with the associated auxiliary circuits. B. 7 and 8 provided. A protective circuit 9 is common to all three transistor pairs.

Bei dieser Schutzschaltung liegt mit der Drossel L ein Meßwiderstand R 6 in Reihe, an welchem ein Meßsignal j abgreifbar ist, das dem durch den WechselrichterIn this protective circuit, a measuring resistor R 6 is connected in series with the choke L , at which a measuring signal j can be tapped, which corresponds to that generated by the inverter

fließenden Gleichstrom entspricht Die Reihenschaltung L und R 6 wird durch die Diode D 3 überbrücktThe series connection L and R 6 is bridged by the diode D 3

Es sind drei Ausgänge SU, SVund SW vorgesehen, an welche ein dreiphasiger Verbraucher, z. B. ein Asynchronmotor, anschließbar ist. Des weiteren sind Freilaufdioden D4—D9 vorgesehen, die in üblicher Weise arbeiten. Die Freilaufdioden DA, D6 und D8 liegen direkt zwischen je einem Ausging und der positiven Versorgungsleitung 2, die Freilaufdioden D5, Dl und D 9 liegen zwischen den Ausgängen und einem Punkt 10 der negativen Versorgungsleitung 3, der zwischen der Spannungsversorgung und der Zusatzschaitung 9 sich befindet.There are three outputs SU, SV and S W to which a three-phase consumer, e.g. B. an asynchronous motor can be connected. Furthermore, free-wheeling diodes D4-D9 are provided, which work in the usual way. The free-wheeling diodes DA, D6 and D8 are each located directly between an output and the positive supply line 2, the free-wheeling diodes D5, Dl and D 9 are between the outputs and a point 10 of the negative supply line 3, which is between the voltage supply and the additional circuit 9 .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

_ _ . Versorgungsleitungen bilden und durch den Kurz- mentansprucne. schlußstrom zerstört werden. Dieser Schutz entfäilt_ _. Form supply lines and through the short term entitlement. circuit current are destroyed. This protection does not apply 1. Wechselrichterschaltung mit wenigstens einem jedoch, wenn keine Freilaufdioden vorhanden sind oder Paar Transistoren, die zwischen zwei Gleichspan- die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Sirom nungs-Versorgungsleitungen in Reihe liegen und 5 so klein ist, daß die von den Freilaufdioden hervorgeruzwischen denen ein Ausgang zum Verbraucher fene Totzeit zu klein ist1. Inverter circuit with at least one, however, if no free-wheeling diodes are present or Pair of transistors that switch between two DC voltages the phase shift between voltage and sirom Voltage supply lines are in series and 5 is so small that the wipe out of the freewheeling diodes for which an output to the consumer fene dead time is too small abzweigt, die durch zwei Steuersignale abwechselnd Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einebranches off, which alternate by two control signals. The object of the invention is to provide a in den leitenden Zustand gesteuert werden, jedoch Wechselrichterschaltuug de» eingangs beschriebenen unter Vermeidung einer Leitzustand-Überlappung Art anzugeben, bei der die verwendeten Transistoren bei der Kommutierung gleichzeitig während einer ι ο mit größerer Sicherheit gegen Schäden geschützt sind.
Totzeit gesperrt sind, und denen je eine Hilfsschal- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch dieare controlled in the conductive state, but inverter circuit de »initially described while avoiding a conductive state overlap type in which the transistors used are protected during commutation at the same time during a ι ο with greater security against damage.
Dead time are locked, and each with an auxiliary switch This task is achieved according to the invention by the tung parallel liegt, die einen Kondensator in Reihe Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst
mit einer Parallelschaltung aus einem Widerstand Dadurch daß die Steuersignale, mit denen die und einer gleichsinnig zur Durchlaßrichtung der Transistoren eines Paares abwechselnd in den leitenden Transistoren gepolten Diode aufweist, wobei zwei is Zustand gesteuert werden, einen zeitlichen Abstand oder mehr Transistorenpaare vorgesehen sind und voneinander haben, ergibt sich zwischen dem » Abschaldie Transistoren nebst zugehöriger Hilfsschaltung je ten« des ersten Transistors und dem »Einschalten« des durch eine entgegengesetzt gepolte Freilauf-diode zweiten Transistors eine wohldefinierte Totzeit, damit überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, unter gar keinen Umständen über beide Transistoren daß eine Zusatzschaltung (9) mit einer Drossel (L) in 20 ein Kurzschlußpfad zwischen den beiden Versorgungseiner den Paaren der Transistoren (Tr i, Tr 2; Tr3, leitungen entsteht Überraschenderweise hat sich TrA; Tr5, TrS) gemeinsamen Zuleitung liegt und gezeigt, daß auch dann, wenn die Totzeit aus daß die Freilauf-dioden (D5, Dl, D9), welche den Sicherheitsgründen eher größer als zu klein gewählt der Zusatzschaltung (9) benachbarten Transistoren wird und wenn die Hilfsschaltung sorgfältig bemessen (TR 2, Tr 4, Tr 6) zugeordnet sind, auch die 25 wird, Schäden an den Transistoren auftreten.
Zusatzschaltung überbrücken. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sichdevice is parallel, the features of the characterizing part of claim 1 solved a capacitor in series
with a parallel connection of a resistor Characterized by the fact that the control signals, with which the and one has the same direction to the forward direction of the transistors of a pair alternately polarized in the conductive transistors, two is state controlled, a time interval or more transistor pairs are provided and have from each other , there is a well-defined dead time between the "disconnection of the transistors and the associated auxiliary circuit each" of the first transistor and the "switching on" of the second transistor by means of an oppositely polarized free-wheeling diode, which means that both transistors are bridged under no circumstances that an additional circuit (9) with a choke (L) in 20 creates a short-circuit path between the two supply lines of one of the pairs of transistors (Tr i, Tr 2; Tr 3, lines. Surprisingly, TrA; Tr5, TrS) has a common supply line that even if the dead time from that the freewheeling diodes (D 5, Dl, D9), which for safety reasons rather larger than too small selected the additional circuit (9) adjacent transistors and if the auxiliary circuit carefully dimensioned (TR 2, Tr 4, Tr 6) are assigned , even the 25 will, damage to the transistors will occur.
Bridge additional circuit. The invention is based on the knowledge that 2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet innerhalb der Totzeit die Gleichspannung so verteilt, durch einen die Drossel (L) überbrückenden Zweig daß an dem Kondensator der Hilfsschaltung, dessen mit einer Diode (D 3), die entgegen der Durchlaß- paralleler Transistor gerade gesperrt wurde, etwa U/2 richtung der Transistoren gepolt ist 30 liegea Wird nun anschließend der andere Transistor in2. A circuit according to claim 1, characterized in that the DC voltage is distributed within the dead time by a branch bridging the throttle (L) that on the capacitor of the auxiliary circuit, which has a diode (D 3) which is blocked against the transistor in parallel was, about U / 2 direction of the transistors is polarized 30 lying a Now then the other transistor is in 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- den leitenden Zustand gesteuert, so liegt an dem zu dem zeichnet daß im Überbrückungszweig in Reihe mit einen Transistor parallelen Kondensator plötzlich die der Diode (Z> 3) ein Widerstand liegt. volle Spannung U. Dies führt zu einem entsprechend3. Circuit according to claim 2, characterized in that the conductive state is controlled, it is due to the fact that in the bridging branch in series with a transistor parallel capacitor suddenly the diode (Z> 3) has a resistance. full voltage U. This leads to a corresponding starken Ladestromstoß, der über den leitenden Transi-strong charging current surge, which occurs via the conductive 35 stör zugeführt wird und dessen rasche Zerstörung35 disturbance is supplied and its rapid destruction herbeiführt Wenn erfindungsgemäß in den Aufladekreis des Kondensators eine Zusatzschaltung mit DrosselIf, according to the invention, an additional circuit with a choke is brought about in the charging circuit of the capacitor Die Erfindung bezieht sich auf eine Wechselrichter- gelegt wird, erreicht man es, daß die Aufladung des schaltung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Kondensators sehr viel langsamer vor sich geht, so daß Anspruchs 1. 40 der Transistor nicht beschädigt werden kann.The invention relates to an inverter is placed, it is achieved that the charging of the circuit with the features of the generic term of the capacitor goes much slower, so that Claim 1. 40 the transistor cannot be damaged. Bei einer bekannten Wechselrichterschaltung dieser Es ist zwar bekannt (DD-PS 51 928), bei einerIn a known inverter circuit of this it is known (DD-PS 51 928), in one Art (DE-AS 11 85 283, Fig. 2) ist eine solche Hilfsschal- Brückenschaltung aus vier Schalttransistoren zwischen tung, die auch als R-C-D-Schutzschaltung bezeichnet Gleichspannungsquelle und Brücke eine Drosselspule wird, aus folgendem Grund vorhanden: Wenn bei einem oder einen Transistor mit parallel geschaltetem Transistor ohne die Hilfsschaltung das Steuersignal an 45 Gleichrichter anzuordnen, um die Transistoren bei einer der Basis wegfällt geht der Emitterstrom zwar plötzlich, Überlappung der Leitzustände gegen Überströme zu aber innerhalb einer endlichen Zeit auf Null zurück, schützen. Eine solche Überlappung tritt jedoch bei dem während die Kollektor-Emitter-Spannung ebenfalls gattungsgemäßen Wechselrichter nicht auf.
plötzlich, aber innerhalb einer endlichen Zeit von einem Ein weiterer Verteil der Erfindung liegt darin, daßArt (DE-AS 11 85 283, Fig. 2) is such an auxiliary switching bridge circuit consisting of four switching transistors between the device, which is also referred to as an RCD protection circuit DC voltage source and bridge is a choke coil, for the following reason: When one or a transistor with a parallel connected transistor without the auxiliary circuit to apply the control signal to 45 rectifiers, in order to protect the transistors when one of the base fails, the emitter current goes suddenly, but the overlap of the conduction states against overcurrents but falls back to zero within a finite time. However, such an overlap does not occur in the inverter, which is also of the generic type during the collector-emitter voltage.
suddenly, but within a finite time of one Another aspect of the invention is that kleinen Wert auf die volle Größe anwächst Infolgedes- so eine einzige Zusatzschaltung für alle Transistoren mit sen wird im Transistor Leistung umgesetzt, die im Laufe zugehörigen Hilfsschaltungen ausreicht. Die Drossel der Zeit zu einer Zerstörung des Transistors führen kann auch noch weitere Funktionen übernehmen, kann. Durch Verwendung der Hilfsschaltung wird der Darüber hinaus ist sichergestellt, daß die Zusatzschal-Anstieg der Kollektor-Emitter-Spannung gegenüber tung den Betrieb der Freilaufdioden nicht beeinträchdem Abfall des Emitterstromes verlangsamt Infolge- 55 tigtSmall value grows to full size As a result, a single additional circuit for all transistors with it sen is converted in the transistor power, which is sufficient in the course of the associated auxiliary circuits. The thrush lead to the destruction of the transistor over time can also take on other functions, can. By using the auxiliary circuit, it is also ensured that the auxiliary circuit increases the collector-emitter voltage does not affect the operation of the freewheeling diodes As a result, the drop in the emitter current slows down dessen kann die beim »Abschalten« im Transistor Der Normalbetrieb der Wechselrichterschaltung wirdthis can happen when the transistor is switched off. Normal operation of the inverter circuit becomes umgesetzte Leistung so klein gehalten werden, daß sie durch die Drossel überhaupt nicht beeinflußt, da ihr nicht mehr schädlich ist. Außerdem ist jedem Transistor Gleichstromwiderstand sehr klein ist Zweckmäßig ist nebst zugehöriger Hilfsschaltung eine entgegengesetzt jedoch ein die Drossel überbrückender Zweig mit einer gepolte Freilaufdiode parallel geschaltet die bei 60 Diode, die entgegen der Durchlaßrichtung der Transiinduktiver Belastung nach dem Sperren des einen stören gepolt ist Auf diese Weise ergibt sich ein Kreis, Transistors eines Paares den Laststrom übernimmt und über den der Drosselstrom während der Totzeit den anderen Transistor dieses Paares so lange in abklingen kann.converted power can be kept so small that it is not influenced by the throttle at all, since you is no longer harmful. In addition, each transistor's DC resistance is very small, which is useful in addition to the associated auxiliary circuit, an opposite but a branch bridging the throttle with a polarized free-wheeling diode connected in parallel with the diode at 60, which is opposite to the forward direction of the transiinductor Load is polarized after locking the one disturbing In this way, a circle results, A pair of transistors takes over the load current and through which the inductor current during the dead time the other transistor of this pair can fade in for as long. Sperrichtung belastet, wie dieser Laststrom fließt. Im überbrückungszweig kann in Reihe mit der DiodeReverse direction loads how this load current flows. In the bypass branch can be in series with the diode Infolgedessen ergibt sich eine Totzeit, die verhindert, 65 ein Widerstand liegen. Dieser erlaubt es, die Zeitkondaß die beiden in Reihe liegenden Transistoren, deren stante des Abklingvorganges einzustellen. Wenn der Steuersignale zeitlich unmittelbar aneinander anschlie- Widerstand nicht zu groß ist, kann er auch mit der Ben, einen Kurzschlußpfad zwischen den beiden Drossel in Reihe liegen und diese ReihenschaltungAs a result, there is a dead time which prevents 65 a resistance. This allows the time condass the two transistors in series, whose constant of the decay process is to be set. If the Control signals immediately following one another in time. Resistance is not too great, it can also use the Ben, a short-circuit path between the two chokes are in series and this series connection
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