DE2644715C2 - Einrichtung zur Befreiung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens - bei welchem ein, zuvor in einem anderen Schaltungspfad fließender, von Null verschiedener Strom auf den betreffenden Einwegschalter überwechselt - und von überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung zum Ende des Ausschaltens - Google Patents

Description

Elektrische oder elektronische Einwegschalter werden auf sehr zahlreichen Gebieten der Elektrotechnik eingesetzt Sie besitzen zwei Hauptstromanschlüsse und eine Vorrichtung, mit deren Hilfe sie vom leitenden in den sperrenden Zustand und zurück versetzt werden können. Ein Fluß des Hauptstromes ist betriebsmäßig nurin einer Richtung, nämlich von der Hauptstromelektrode E (Eingang) zur Hauptstromelektrode A (Ausgang) vorgesehen. Aus dieser betriebsmäßigen Beschränkung auf eine Stromflußrichtung resultiert die Bezeichnung Einwegschalter. Im leitenden Zustand setzt der Ein wegschal ter einem von der Elektrode £zur Elektrode A fließenden Strom / nahezu keinen Widerstand entgegen. In diesem leitenden Zustand oc ist infolgedessen die am Einwegschalter liegende Spannung nahezu Null. Umgekehrt setzt der Einwegschalter einem von der Elektrode £zur Elektrode A fließenden Strom im sperrenden Zustand einen sehr hohen Widerstand entgegen. In diesem sperrenden Zustand β ist infolgedessen dieser Strom auch dann nahezu Null, wenn zwischen den Elektroden E und A eine erhebliche Spannung anliegt. Beispiele für derartige elektrische oder elektronische Einwegschalter sind abschaltbare Thyristoren (Gate-turn-off-Thyristorer.), als Schalter betriebene bipolare Transistoren, als Schalter betriebene Unipolartransistoren (Feldeffekttransistoren) sowie im Einwegbetrieb eingesetzte Schalter mit mechanischer Kontaktgabe. Aus wirtschaftlichen Gründen ist man bestrebt, die thermische Beanspruchung solcher Einwegschalter möglichst gering zu halten. Zum einen geschieht dies dadurch, daß man die Zustände λ (Einwegschalter ist leitend) und β (Einwegschalter ist gesperrt) möglichst ideal realisiert derart, daß im Zustand a die Spannung am Schalter und im Zustand β der Strom durch den Schalter jeweils ihre kleinstmöglichen Werte annehmen, um auf diese Weise zu erreichen, daß das Produkt U ■ I, welches die im Schalter in Wärme umgesetzte Verlustleistung repräsentiert, so gering wie möglich wird. Beim Übergang vom Zustand ot in den Zustand/? und umgekehrt erfährt der Einwegschalter aber ohne zusätzliche Vorkehrungen gleichzeitig eine nennenswerte Strom- und Spannungsbelastung, was während dieses Übergangs erhebliche momentane Verlustleislungen zur Folge hat. Zum anderen ist man daher bestrebt, diese Übergänge vom Zustand λ in den Zustand β und umgekehrt außerordentlich rasch vorzunehmen, damit die Verlustenergie je Umschaltvorgang so gering wie möglich wird.

Aber auch bei hoher Umschaltgeschwindigkeit und damit kurzer Übergangszeit von einem in den anderen Schaltzustand ist die gleichzeitige Beanspruchung des Einwegschalters mit erheblichen Werten von Strom und Spannung unerwünscht. Dies sowohl wegen der dabei verlorengehenden Nutzenergie als auch wegen der dabei auftretenden elektrischen Beanspruchung der Einwegschalter. welche häufig die entscheidende Grenze für deren Belastbarkeit darstellt Es ist daher angezeigt.

Einrichtungen zu schaffen, welche elektrische oder elektronische Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbearsspruehung beim Ausschalten und beim Einschalten zu entlasten vermögen.

Lösungen der erstgenannten Aufgabe, die Entlastung dieser Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten, werden in den deutschen Auslegeschriften DE-AS 1169 517, DE-AS 1168 962 und DE-AS 1043 474 angegeben! Verbesserte Einrichtungen ohne prinzipbedingte Verluste sind in den älteren Anmeldungen DE-PS 26 39589 sowie DE-OS 26 41 183 beschrieben worden.

Die in der DE-AS 11 69 517 parallel zu den Hauptstromklemmen des elektronischen Einwegschalters (dort ein Transistor) geschaltete Anordnung, bestehend

aus einem Kondensator, einer Diode und einem Widerstand stellt eine sog. Ausschaltentlastung dar, deren wesentliches Merkmal darin besteht, daß der Kondensator unmittelbar vor dem Ausschalten des Transistors völlig

entladen ist. Wird der elektronische Einwegschalter ausgeschaltet, so wechselt der zuvor über diesen geflossene Strom auf den kapazitiven Parallelzweig über. Damit sinkt der Strom durch den Einwegschalter sehr rasch auf Null ab, während die Spannung an dessen Hauptstromklemmen von Null beginnend nur langsam anwächst. Demzufolge wird der Einwegschalter nur mit einer geringen Verlustleistung, dem Produkt aus Spannung und Strom, beansprucht.

Für eine ordnungsgemäße Funktion dieser Einrichtung muß der genannte Kondensator vor dem nächstfolgenden Ausschalten völlig entladen sein. Bei dieser sog. RCD-Ausschaltentlastung erfolgt dies beim Einschalten des Einwegschalters in verlustbehafteter Weise über einen Widerstand. Die DEAS 1! 68 962 betrifft eine Schaltungsanordnung zur Vermeidung einer Stromüberlastung eines Schalttransistors. Dazu ist in Reihe zum Schalttransistor ein Schutzschalter geschaltet. Parallel zu den Hauptstromklemmen des Schutzschalters liegt eine Diode und ein Kondensator. Letzterer wird durch einen parallel geschalteten Widerstand völlig entladen. Bei Überstrom wird der Schutzschalter gesperrt, so daß der zuvor über diesen geflossene Strom auf den Dioden-Kondensator-Parallelzweig überwechselt. Damit wird der Kondensator aufgeladen und der Stromfluß nach einer gewissen Zeit unterbunden.
Für eine ordnungsgemäße Funktion dieser Einrichtung muß der Kondensator anschließend über den vorgenannten Widerstand wieder völlig entladen werden.

Die genannte Anordnung, bestehend aus einer Diode, einem Kondensator und einem Widerstand stellt in bezug auf den Schutzschalter wiederum eine sog. RCD-Ausschaltentlastung dar.

Die DE-AS 10 43 474 betrifft eine Anordnung, bei der ein Gleichstromverbraucher mit induktivem Verhalten über einen periodisch betätigten Schalter mit variabler Leistung versorgt wird.

Parallel zum Verbraucher ist ein Kondensator und eine Diode geschaltet, wobei die Polung der Diode so gewählt ist, daß beim öffnen des Schalters der Kondensator als dynamisch eingeprägte Spannungsquelie wirkt und damit der Strom durch den Verbraucher über den durch den Kondensator und die Diode gebildeten Pfad weiterfließen kann. Der Schalter öffnet demzufolge stromlos, die genannte Schaltungsanordnung stellt also eine sog. Ausschaltentlastung für diesen Schalter dar.

Die Beherrschung des zweitgenannten Problems, die Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens, — bei welchem ein, zuvor in einem anderen Schaliungspfad fließender, von Nu!! verschiedener Strom auf den betreffenden Einwegschalter überwechselt — und von überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung zum Ende des Ausschaltens wird von den zuvor genannten Einrichtungen nicht erzielt

In der DE-AS 11 69 517 wird vorausgesetzt, daß der !Strom durch die Last vor dem Einschalten des Transistors den Wert Null besitzt In den Einrichtungen nach DE-AS 11 68 962 und DE-AS 10 43 474 sind ebenfalls keine Einrichtungen vorgesehen, weiche die Verlustleistungsbeanspruchung des elektrischen oder elektronischen Einwegschalters beim Einschalten begrenzen, sofern der zuvor in einem anderen Schaltungspfad fließende Strom (beispielsweise der Strom durch die Last) von Null verschieden ist Bei der letztgenannten Einrichtung wird sogar die Verlustleistungsbeanspruchung des Schalters während des Einschaltens größer als dann, wenn die dort beschriebene Einrichtung weggelassen wird.

Die im folgenden beschriebenen Einrichtungen, die weder bekanntgeworden sind, noch dem auf diesem Spezialgebiet versierten Fachmann naheliegend erscheinen, haben die Beherrschung des zweitgenannten Problems zum Ziel und zeichnen sich durch zwei wesentliche Merkmale aus:

— Entlasten eines elektrischen oder elektronischen

ίο Einwegschalters von unzulässig hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens (im folgenden Einschaltentlastung genannt), bei welchem ein zuvor in einem anderen Schaltungspfad fließender, von Null verschiedener Strom auf den betreffenden Einwegschalter überwechselt.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß in Reihe zum Einwegschalter ein rein induktiver Pfad wirksam ist, der unmittelbar vor dem Einschalten keinen Strom führt. Wird der elektrische oder elektronisehe Einwegschalter eingeschaltet, so fällt die gesamte Spannung des speisenden Systems an diesem induktiven Pfad ab, so daß die zwischen den Hauptstromklemmen des Einwegschalters auftretende Spannung nahezu schlagartig auf Null absinkt, während der Strom durch diesen Einwegschalter nur langsam anwächst. Damit wird das erste Ziel, die Entlastung eines Einwegschalters von unzulässiger Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens, erreicht.

— Beim anschließenden Ausschalten des Einwegschalters muß die in dem induktiven Pfad gespeicherte Energie wieder abgebaut werden, wobei die dabei induzierte Spannung durch schaltungstechnische Maßnahmen derart begrenzt wird, daß der elektronische Schalter von unzulässig hoher Sperrbeanspruchung zum Ende seines Ausschaltens entlastet wird.

Gegenstand der folgenden Überlegungen ist also zunächst der Einschaltvorgang des Einwegschalters, d. h. der Übergang vom sperrenden Zustand β in den leitenden Zustand a, welcher an einem Beispiel verdeutlicht werden soll.
F i g. 1 zeigt eine Anordnung, bei welcher ein gemischt ohmisch-induktiver Verbraucher (1) unter Zwischenschaltung eines elektronischen Einwegschalters (2) — welcher hier beispielhaft als πρπ-Transistor ausgeführt ist — aus einer Gleichspannungsquelle (3) gespeist wird. Damit der Strom durch den Verbraucher auch dann weiterfließen kann, wenn ihm der Weg durch den Einwegschalter versperrt ist, weil sich dieser im sperrenden Zustand β befindet, ist dem Verbraucherzweipol eine Freilaufdiode (4) antiparallel geschaltet.
Für die folgende Betrachtung sei angenommen, daß der Einwegschalter (2) zunächst längere Zeit eingeschaltet war und sich erst seit kurzem im gesperrten Zustand β befindet Dann schließt sich der Strom durch den gemischt ohmisch-induktiven Verbraucher (1) über ., die Freilaufdiode (4).

Wird nun der Einwegschalter (2) in F i g. 1 vom sperrenden Zustand β in den leitenden Zustand « versetzt (beim beispielhaft angenommenen Transistor dadurch, daß dessen Basisstrom erhöht wird), so sinkt der zwischen den beiden Hauptstromelektroden E und A wirk-

säme Widerstand von einem zunächst sehr hohen auf einen sehr geringen Wert ab. Infolgedessen beginnt der Strom durch den Verbraucherzweipol (l),von der Freilaufdiode (4) auf den aus dem Einwegschalter (2) und der

Gleichspannungsquelle (3) gebildeten Pfad überzuwechseln. Dabei wird der Strom durch die Freilaufdiode (4) gerade dann zu Null, wenn die Spannung U zwischen den Hauptstromelektroden E und A des Einwegschalters (2) kleiner zu werden beginnt als die Summe der Quellenspannung U₀ und der Schleusenspannung der Freilaufdiode (4). Zu diesem Zeitpunkt, zu welchem noch die volle Sperrspannung am Einwegschalter (2) liegt, hat dieser den Strom durch den Verbraucherzweipol (1) bereits zur Gänze übernommen; infolgedessen wird im Einwegschalter eine sehr hohe Verlustleistung in Wärme umgesetzt. Im Anschluß daran bleibt der Strom durch den Einwegschalter (2) praktisch konstant und der zwischen seinen beiden Hauptstromelektroden E und A wirksame Widerstand nimmt weiter ab. Damit gehen auch die zwischen seinen Hauptstromelektroden liegende Spannung und die in ihm umgesetzte Verlustleistung zurück.

Die beschriebenen zeitlichen Verläufe des Stromes / durch den Einwegschalter und der Spannung U zwischen seinen beiden Hauptstromelektroden sind in F i g. 2 dargestellt. Aus diesen zeitlichen Verläufen U(t) und l(t) bestimmt sich in einfacher Weise das Produkt U(t) ■ I(t), welches in F i g. 2 ebenfalls dargestellt ist. Man erkennt deutlich die bereits beschriebene hohe Verlustleistungsspitze im Einwegschalter beim Einschalten desselben.

Um diese Verlustleistungsspitze zu verringern, ist es erforderlich, die Spannung zwischen den beiden Hauptstromelektroden des Einwegschalters bereits auf unschädliche Werte zurückzunehmen, bevor der Strom durch den Einwegschalter auf erhebliche Werte angestiegen ist.

Erfindungsgemäß wird dazu in jenen Pfad der Gesamtschaltung, in welchem sich der nach dem Einschalten des Einwegschalters über diesen und das speisende System fließende Strom schließt, eine Drosselspule mit konstanter oder stromabhängiger Induktivität eingefügt, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter während dessen Einschaltens begrenzt und dadurch sicherstellt, daß der Strom durch den Einwegschaiter erst dann auf erhebliche Werte angestiegen ist, wenn der zwischen den Hauptstromelektroden des Einwegschalters wirksame Widerstand bereits sehr klein geworden ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Einwegschalter erst dann mit einem erheblichen Strom belastet wird, wenn es diesem keinen nennenswerten Widerstand mehr entgegensetzt und damit die gleichzeitige Belastung des Einwegschalters mit erheblichen Werten von Strom und Spannung vermieden wird.

Sofern in der ursprünglichen Gesamtschaltung, z. B. infolge verhältnismäßig langer Zuleitungskabel, sonstiger Verbindungsstrecken oder Bauelemente, in jenem iPfad, in welchem sich der nach dem Einschalten des .Einwegschalters über diesen und das speisende System fließende Strom schließt, bereits eine Induktivität wirksam ist, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stroines durch den Einwegschalter während dessen Einschaltens begrenzt, kann die Induktivität der zusätzlich feinzufügenden Drossel entsprechend kleiner gehalten werden oder es kann letztere — bei ausreichender Grö- - ße der bereits wirksamen Induktivität — auch ganz entfallen.

Unabhängig davon, ob die die Anstiegsgeschwindig-Tceit des Stromes durch den Einwegschalter beim Einschalten desselben begrenzende Induktivität bereits in -·■ der ursprünglichen Gesamtschaltung enthalten war oder ob sie zusätzlich eingefügt wurde, muß zur Gewährleistung des Entlastungseffekts sichergestellt sein, daß dieser induktive Energiespeicher vor dem Einschalten des Einwegschalters keinen oder zumindest keinen erheblichen Strom führt.

Dazu wird erfindungsgemäß parallel zu den Hauptsromelektroden des Einwegschalters ein Schaltungspfad geschaffen oder vervollständigt, in welchem mindestens eine Diode und mindestens ein Kondensator in Reihenschaltung angeordnet sind, in welchem aber — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden nur noch Gleichspannungsquellen und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung enthalten sein dürfen. Dabei müssen in diesem Schaltungspfad enthaltene Dioden einheitlich so angeschlossen sein, daß jede Diode für sich, auch bei einem Kurzschließen von in Serie angeordneten Diodenstrecken, einen Stromfluß über den genannten Schaltungspfad von der Ausgangselektrode des Einwegschalters zu dessen Eingangselektrode unterbindet, also nur einen Stromfluß in umgekehrter Richtung zuläßt. Die Gesamtspannung der in diesem Schaltungspfad in Serie geschalteten Kondensatoren bzw. des dort zumindest enthaltenen einzelnen Kondensators wird über schaltungstechnische Maßnahmen, welche an späterer Stelle noch erörtert werden, derart eingestellt, daß beim Abschalten des Einwegschalters in jenem Zeitintervall, währenddessen ein Strom über den genannten Schaltungspfad fließt, die Eingangselektrode des Einwegschalters gegenüber dessen Ausgangselektrode eine höhere Spannung aufweist als dann, wenn der Strom durch jene Induktivität, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter beim Einschalten desselben begrenzt, völlig abgeklungen ist.

In dieser geschilderten Ausführung stellt der parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters geschaffene oder vervollständigte Schaltungspfad sicher, daß zum einen jener induktive Energiespeicher, welcher die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter beim Einschalten desselben begrenzt, seine dabei aufgenommene elektrische Energie beim nächsten Abschalten des Einwegschalters an ihn, den genannten Schaltungspfad, abgibt und daß zum anderen der Einwegschaiter bei seinem Ausschalten von zu hoher Sperrspannungsbeanspruchung verschont bleibt.

Damit erfüllt die beschriebene Einrichtung die erwünschte, im folgenden noch verdeutlichte Funktion der Befreiung elektrischer oder elektronischer Einwegschaiter von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens, — bei welchem ein, zuvor in einem anderen Schaltungspfad fließender, von Null verschiedener Strom auf den betreffenden Einwegschaiter überwechselt — und von überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung zum Ende des Ausschaltens. Mit dem Beginn des Einschaltvorgangs des Einwegschalters geht der zwischen dessen Hauptstromelektroden wirksame Widerstand von sehr hohen auf sehr geringe Werte zurück. Infolgedessen beginnt über den Einwegschaiter ein Strom zu fließen, welcher über die Eingangselektrode des Einwegschalters in diesen eintritt und ihn über dessen Ausgangselektrode wieder verläßt Aufgrund der linearen oder stromabhängigen Induktivität, welche in jenem Pfad der Gesamtschaltung wirksam ist, in welchem sich der nach dem Einschalten des Einwegschalters über diesen und das speisende System fließende

. Strom schließt, und infolge des Umstands, daß diese Induktivität zu Beginn des Einschaltvorgangs stromlos ist, wird die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch

11 12

den Einwegschalter jedoch so begrenzt, daß dieser erst Weise herbeigeführt.

dann erhebliche Werte angenommen hat, wenn der zwi- Wird in der Gesamtanordnung nach F i g. 3 der Einschen den Hauptstromelektroden des Einwegschalters wegschalter (2) nach längerer Einschaltdauer für einige wirksame Widerstand bereits sehr gering geworden ist. Zeit abgeschaltet, so wird der Strom durch den gemischt Infolgedessen ist die Spannung zwischen den Haupt- 5 ohmisch-induktiven Verbraucher (1) sich schließlich alstromelektroden des Einwegschalters bereits auf einen lein über die Freilaufdiode (4) schließen und der Strom sehr kleinen Wert zurückgegangen, bevor der Strom durch die verhältnismäßig kleine Drossel (5) wird auf durch den Einwegschalter eine erhebliche Größe ange- den Wert Null abgeklungen sein. vVird der Einwegschalnommen hat. Damit bleibt das bereits erwähnte Produkt ter (2) in Fig. 3 nun vom gesperrten in den leitenden U ■ /, welches die im Schalter in Wärme umgesetzte io Zustand versetzt, so geht mit dem Beginn dieses EinVerlustleistung repräsentiert, auch während des Ein- Schaltvorgangs der zwischen den Hauptstromelektroschaltvorgangs sehr gering. den E und A wirksame Widerstand von sehr hohen auf Wird der Einwegschalter später wieder ausgeschaltet, sehr geringe Werte zurück. Infolgedessen beginnt der dann kann der Strom durch die die Anstiegsgeschwin- bisher über die Freilaufdiode (4) geflossene, von Null digkeit des Stromes durch den Einwegschalter während 15 verschiedene Verbraucherstrom wieder auf den aus der dessen Einschaltens begrenzende Induktivität nicht Drossel (5), dem Einwegschalter (2) und der Gleichspanschlagartig auf den Wert Null zurückgehen, da er die in nungsqueiie (3) gebildeten Strompfad überzuwechseln, dieser Induktivität gespeicherte Energie kennzeichnet Dies geschieht aber nicht schlagartig sondern aufgrund und sich infolgedessen grundsätzlich nicht sprungartig der Induktivität der in diesem neuen Pfad enthaltenen ändern kann. 20 Drossel (5) mit definiert begrenzter Stromänderungsge-Bei der beschriebenen Einrichtung kann er jedoch schwindigkeit. Bei ausreichend groß gewählter Induktiaußerordentlich rasch auf den parallel zu den Haupt- vität der Drossel (5) wird so erreicht, daß der Strom / Stromelektroden des Einwegschalters geschaffenen durch den Einwegschalter erst dann erhebliche Werte oder vervollständigten Schaltungspfad überwechseln. angenommen hat, wenn der zwischen den Hauptstrom-Dieser besitzt in der beschriebenen Weise die Eigen- 25 elektroden des Einwegschalters (2) wirksame Widerschaft, daß er einem solchen schlagartigen Überwech- stand bereits so klein geworden ist, daß der Strom / an se!n des zuvor über den Einwegschalter geflossenen ihm keine nennenswerte Spannung U mehr hervorruft. Stromes keine stromanstiegsbegrenzenden Induktivitä- Damit bleibt das Produkt U ■ I auch während des Einten entgegenstellt. Aufgrund des Umstands, daß in je- Schaltvorgangs des Einwegschalters (2) in gewünschter nem Zeitintervall, währenddessen ein Strom über den 30 Weise gering.

genannten Schaltungspfad fließt, die Eingangselektrode Wird der Einwegschalter (2) später wieder ausgedes Einwegschalters gegenüber dessen Ausgangselek- schaltet, steigt die zwischen seinen Hauptstromelektrotrode eine höhere Spannung aufweist als dann, wenn den liegende Spannung fan. Sobald sie dabei zum Ende durch jene Induktivität, welche die Anstiegsgeschwin- des Ausschaltens des Einwegschalters so groß gewordigkeit des Stromes durch den Einwegschalter beim 35 den ist wie die Summe aus der Spannung Uq der Gleich-Einschalten desselben begrenzt, kein Strom fließt, wird Spannungsquelle (3), der Spannung uc am Kondensator der Strom durch diese stromanstiegsbegrenzende In- (6) und den beiden Schleusenspannungen der zwei Dioduktivität im Anschluß an das Abschalten des Einweg- den (4) und (7), wechselt zum einen der Strom durch den schalters wieder wunschgemäß auf den Wert Null abge- Verbraucher (1) wieder auf die Freilaufdiode (4) und baut, ohne daß dabei zu hohe Sperrspannungsbeanspru- 40 zum anderen der Strom durch die Drossel (5) auf den chungen des Einwegschalters auftreten. Letzteres wird aus der Diode (7) und den Kondensator (6) gebildeten dadurch gewährleistet, daß der beschriebene, parallel zu Pfad über. Der Strom / durch den Einwegschalter (2) den Hauptstromelektroden des Einwegschalters ge- wird zu Null. Lezterer ist damit abgeschaltet. Im unmitschaffene oder vervollständigte Schaltungspfad dann, telbar anschließenden Zeitraum lädt der Strom durch wenn ein Strom über ihn fließt, eine Erhöhung der Span- 45 die Drossel (5) den Kondensator (6), dessen Spannung nung zwischen den Hauptstromelektroden des Einweg- u_c positiv ist, auf und klingt dabei selbst wieder ab. schalters nur in dem Maße zuläßt, wie die in diesem Die zeitlichen Verläufe des Stromes /durch den Ein-Schaltungspfad enthaltenen Kondensatoren bzw. der , wegschalter (2) und der Spannung U zwischen seinen dort zumindest enthaltene einzelne Kondensator von ' beiden Hauptstromelektroden sowie des Stromes k dem über diesen Schaltungspfad fließenden Strom auf- 50 durch die Drossel (5) und der am Kondensator (6) liegeladen wird. genden Spannung uc sind in F i g. 4 dargestellt.

Damit ist erreicht, daß der Einwegschalter von hoher Aus den zeitlichen Verläufen U(t) sowie I(t) bestimmt

Verlustleistungsbeanspruchung während des Einscha!- sich in einfacher weise das Produkt U(t) ■ i(t), weiches

tens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung in F i g. 4 ebenfalls aufgetragen ist. Man erkennt, daß die

zum Ende des Ausschaltens befreit wird. 55 gewünschten Effekte erreicht sind. Die eingangs be-

Diese Ausführungen seien an einem Beispiel verdeut- schriebene, kritische Verlustleistungsspitze während

licht des Einschaltens ist entfallen und der Einwegschalter

^: Fig.3 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 nach Einfü- wird zum Ende des Ausschaltens nicht mit überhöhter

gung einer, die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes Sperrspannung beansprucht Letzteres würde dann ein-

durch den Einwegschalter während dessen Einschaltens 60 treten, wenn auf den Kondensator (6) und die Diode (7)

"begrenzenden Drossel (5) sowie nach Schaffung des ge- verzichtet, d. h. der parallel zu den Hauptstromelektro-

nannten, parallel zu den Hauptstromelektroden des Ein- den liegende Schaltungspfad, welcher hier aus der

' wegschalters liegenden Schaltungspfads, welcher hier Gleichspannungsquelle (3), der Freilaufdiode (4), dem

aus der Gleichspannungsquelle (3), der Freilaufdiode (4) "Kondensator (6) und der Diode (7) besteht, nicht ge-

,sowie dem zusätzlich eingefügten Kondensator (6) und 65 schaffen würde.

.-' der ebenfalls zusätzlich eingefügten Diode (7) besteht Auf die in F ig. 4 noch festzustellende Verlustlei-

' ■: Mit diesen ergänzenden Bauelementen werden die stungsspitze beim Ausschalten des Einwegschalters (2)

„ gewünschten Effekte in der im folgenden beschriebenen soll an späterer Stelle noch eingegangen werden.

Zur Demonstration des breiten Anwendungsbereiches der Erfindung seien noch einige Ausführungsvarianten aufgeführt

F i g. 5 zeigt die Anordnung nach F i g. 1 nach Einführung zweier Drosseln (8) in jenen Pfad der Gesamtschaltung, in welchem sich der nach dem Einschalten des Einwegschalters (2) über diesen und die speisende Gleichspannungsquelle (3) fließende Strom schließt Als Induktivität, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter während dessen Einschaltens begrenzt, ist hier also die Summe der Induktivitäten der beiden Drosseln (8) wirksam. Des weiteren ist in F i g. 5 erfindungsgemäß der bereits mehrfach beschriebene, parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters liegende Schaltungspfad geschaffen, welcher hier lediglich aus einer zusätzlich eingefügten, direkt mit der Eingangselektrode des Einwegschalters (2) verbundenen Diode (9) und aus einem zusätzlich eingefügten, direkt mit der Ausgangselektrode des Einwegschalters verbundenen Kondensator (10) besteht Diese Ausführung des erfindungsgemäßen, parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters liegenden Schaltungspfads empfiehlt sich insbesondere dann, wenn es sich bei den Drosseln (8) nicht oder nicht nur um ergänzend eingefügte Bauelemente handelt, sondern um in gleicher Weise wirkende, längere Zuleitungen.

F i g. 6 entspricht weitgehend der Anordnung gemäß F i g. 5 mit Ausnahme der Umstände, daß zum einen im Hauptstromkreis die Reihenfolge von Einwegschalter (2) und Verbraucherzweipol (1) vertauscht ist und daß zum anderen im erfindungsgemäß parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) geschaffenen Schaltungspfads die Reihenfolge von Diode und Kondensator vertauscht ist derart, daß die Diode (11) jetzt direkt mit der Ausgangselektrode des Einwegschalters (2) verbunden ist und der Kondensator (12) direkt mit der Eingangselektrode des Einwegschalters.

F i g. 7 entspricht wiederum weitgehend der Anordnung gemäß Fig.3 mit Ausnahme der Umstände, daß die Reihenfolge der stromanstiegsbegrenzenden Drossel (13) und des Einwegschalters (2) vertauscht ist und demzufolge auch der Kondensator (14) und die Diode (15), welche im erfindungsgemäß parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters geschaffenen Strompfad enthalten sind, anders angeordnet sind, und zwar derart, daß die Diode (15) direkt mit der Ausgangselektrode des Einwegschalters verbunden ist und eine Anschlußelektrode des Kondensators (14) an die untere Anschlußelektrode der Gleichspannungsquelle (3) angeschlossen ist. Gegenüber der Anordnung in F i g. 3 bringt dieser Umstand, daß eine Anschlußelektrode des genannten Kondensators an einen Punkt der Gesamtschaltung angeschlossen ist, der beim Abschalten des über den Einwegschalter fließenden Stromes sein elektrisches Potential gegenüber dem zuvor speisenden elektrischen System nicht erheblich verändert, den Vorteil einer Verringerung von parasitären Kapazitäten, die ihre Ladung bei Schaltvorgängen des Einwegschalters verändern und dabei unerwünschte Begleiterscheinungen hervorrufen können.

Bei den bisher beschriebenen Anordnungen, insbesondere jenen, welche in F i g. 5 und F i g. 6 dargestellt sind, kann ein Nachteil der erfindungsgemäßen Einrichtung darin bestehen, daß bei der Inbetriebnahme der Gcsanuschallung bzw. beim Anlegen der Speisespannung an diese, der Kondensator bzw. die Kondensatoren des parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalte.-s bestehenden Schaltungspfads, in welchem mindestens eine Diode und mindestens ein Kondensator in Reihenschaltung angeordnet sind, und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden nur Gleichspannungsquellen und/oder Gleichspannungssenken angeordnet sein dürfen, über das gespeiste elektrische System und/oder über in dei Gesamtschaltung enthaltene Einwegschalter — nach deren Einschalten — aus dem

ίο speisenden elektrischen System aufgeladen werden. Dies kann dadurch vermieden werden, daß in der Gesamtschaltung zusätzliche Diodenpfade geschaffen werden, über welche der bzw. die genannten Kondensatoren bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung bzw. beim Anlegen der Speisespannung an diese, unter Umgehung des gespeisten elektrischen Systems und/oder unter Umgehung von in der Gesamtschaltung enthaltenen Einwegschalters aus dem speisenden elektrischen System aufgeladen werden.

F i g. 8 zeigt die Anordnung nach F i g. 5 nach Einfügung eines derartigen zusätzlichen Diodenpfads, bestehend aus der Diode (16), über welche der Kondensator (10) nach Anlegen der Speisespannung U₀ unter Umgehung des gespeisten Systems (1) aufgeladen wird.

F i g. 9 zeigt a s weiteres Beispiel hierzu einen Gegentaktdurchflußwandier, erfindungsgemäß ausgerüstet mit zwei stromanstiegsbegrenzenden Drosseln (17) und (18), zwei Kondensatoren (19) und (20) in den Schaltungspfaden parallel zu den Hauptstromelektroden der beiden Ein wegschal ter (2), den zugehörigen Dioden (21) und (22) sowie den zusätzlichen Diodenpfaden, bestehend aus je einer Diode (23) und (24), über weiche die Kondensatoren (19) bzw. (20) bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung unter Umgehung des gespeisten Transformators (25) und unter Umgehung der Einwegschalter (2) aus der speisenden Gleichspannungsquelle (3) aufgeladen werden.

Es wurde bereits mehrfach darauf hingewiesen, daß dem Kondensator bzw. den Kondensatoren des erfindungsgemäß parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschallers liegenden Schaltungspfads zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters elektrische Energie zufließt. Zum anderen wurde ausgesagt, daß die Gesamtspannung der in diesem Schaltungspfad in Serie geschalteten Kondensatoren bzw. des dort zumindest enthaltenen einzelnen Kondensators über schaltungstechnische Maßnahmen derart eingestellt wird, daß zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters in jenem Zeitintervall, währenddessen ein Strom über den genannten Schaltungspfad fließt, die Eingangselektrode des Einwegschalters gegenüber dessen Ausgangselektrode eine höhere Spannung aufweist als dann, wenn der Strom durch jene Induktivität, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter beim Einschalten desselben begrenzt, völlig abgeklungen ist. Dazu muß die zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters den Kondensatoren bzw. dem Kondensator zufließende elektrische Energie diesen Bauelementen in dosierter Weise wieder entnommen werden derart, daß bei zu hoher Spannung an diesem Kondensator bzw. an diesen Kondensatoren im Mittel mehr elektrische Energie entnommen als zugeführt wird und bei zu geringer Spannung an diesem Kondensator bzw. an diesen Kondensatoren im Mittel weniger elektrische

b5 Energie entnommen als zugeführt wird.

Dies kann zum einen dadurch geschehen, daß die Entnahme der elektrischen Energie aus dem Kondensator bzw. aus den Kondensatoren unter Zuhilfenahme zu-

sätzlicher elektrischer und/oder elektronischer Bauelemente erfolgt und die entnommene Energie in thermische Verlustleistung umgesetzt wird. Dafür seien nachfolgend kurz einige Ausführungsbeispiele beschrieben.

F i g. 10 zeigt die Anordnung nach F i g. 1, ergänzt um die stromanstiegsbegrenzende Drossel (26), die zusätzlich eingefügte Diode (27), den zusätzlich eingefügten Kondensator (28) sowie die Zenerdiode (29), welche die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator (28) und deren Umsetzung in thermische Verlustleistung bewerkstelligt

F i g. 11 zeigt dieselbe Anordnung mit dem Unterschied, daß hier die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator und deren Umsetzung in thermische Verlustleistung über die gleichsinnig gepolten Dioden (30), (31) und (32) erfolgt

Fig. 12 zeigt wiederum dieselbe Grundanordnung, diesmal mit dem Unterschied, daß dort die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator und deren Umsetzung in thermische Verlustleistung über einen Ohmwiderstand (33) erfolgt

Fig. 13 zeigt die Anordnung nach Fig. 12 mit dem Unterschied, daß zum Ohmwiderstand (33) noch eine Drosselspule (34) in Serie geschaltet ist um die zeitliche Schwankung der Kondensatorspannung zu verringern.

Fig. 14 zeigt zum Abschluß dieser Ausführungsbeispiele schließlich noch die Anordnung nach Fig. 13 mit dem Unterschied, daß in jenen Schaltungszweig, welcher die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator und deren Umsetzung in thermische Verlustleistung bewirkt, in Serie zum Ohmwiderstand (33) und zur Drosselspule (34) noch eine Zenerdiode (35) geschaltet wurde= um sicherzustellen, daß sich die gewünschte Kondensatorspannung rascher aufbaut.

Die dosierte Entnahme der zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters den Kondensatoren bzw. dem Kondensator des parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters geschaffenen Schaltungszweigs zufließenden elektrischen Energie aus diesen Speicherelementen derart, daß bei zu hoher Spannung an diesem Kondensator bzw. an diesen Kondensatoren im Mittel mehr elektrische Energie entnommen als zugeführt wird und bei zu geringer Spannung an diesem Kondensator bzw. an diesen Kondensatoren im Mittel weniger elektrische Energie entnommen als zugeführt wird, kann zum anderen derart erfolgen, daß diese Energie unter Zuhilfenahme zusätzlicher elektrischer und/oder elektronischer Bauelemente wieder entnommen und dem speisenden und/oder gespeisten elektrischen System als Nutzenergie wieder zugeführt wird.

Auch dafür seien nachfolgend kurz einige Ausführungsbeispiele beschrieben.

F i g. 15 zeigt die Anordnung nach Fig.], ergänzt um die stromanEtiegsbegrenzende Drosselspule (26), die zusätzlich eingefügte Diode (27), den zusätzlich eingefügten Kondensator (28) sowie den Gleichstromsteller (36) in potentialverbindender Hoch- und Tiefsetzausführung, welcher die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator (28) und deren Rücktransport zur speisenden Gleichspannungsquelle (3) bewerkstelligt. Die Funktion dieses Gleichstromstellers in potentialverbindender Hoch- und Tiefsetzausführung wird anhand von F i g. 27a noch näher erläutert. Anstelle dieses potentialverbindenden Hoch- und Tiefsetzstellers (36) können selbstverständlich auch andere, bekannte Gleichstromsteller in potentialtrennender oder potentialverbindender Ausführung für diese Aufgabe eingesetzt werden.

F i g. 16 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel für die Spannungseinstellung an dem Kondensator bzw. an den Kondensatoren des parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegichalters geschaffenen Schaltungspfads über die dosierte Entnahme der diesem Kondensator bzw. diesen Kondensatoren zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters zugeführten Energie bei gleichzeitiger Rückführung derselben in das speisende und/oder gespeiste elektrische System die Anordnung nach

to Fig.5, welche hier aus Symmetriegründen um eine zweite Diode (37) im parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters geschaffenen Pfad ergänzt ist und zusätzlich zwei Zenerdioden (38) und (39) aufweist, über welche die Spannung am Kondensator (10) in der gewünschten Weise eingestellt wird. Gleichzeitig stellen diese beiden Zenerdioden (38) und (39) sicher, daß der Kondensator (10) bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung unter Umgehung des Verbraucherzweipols (1) aus der Gleichspannungsquelle (3) aufgeladen wird.

Fig. 17 zeigt die Anordnung nach Fig. 16 mit dem Unterschied, daß die beiden Zenerdioden (38) und (39) aus F i g. 16 jeweils durch eine Reihenschaltung aus gewöhnlichen Dioden (40), (41) und (42) sowie (43), (44)

und (45) ersetzt sind und zusätzlich eine Diode (46) vorgesehen ist, welche sicherstellt, daß bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung der Kondensator (10) aus der Gleichspa.mungsquelle (3) unter Umgehung des Verbraucherzweipols (1) aufgeladen wird.

Fig. 18 unterscheidet sich von Fig. 17 lediglich dadurch, daß die beiden Reihenschaltungen aus den gewöhnlichen Dioden (40), (41) und (42) sowie (43), (44) und (45) durch die beiden Ohmwiderstände (47) und (48) ersetzt sind, welche die entsprechende Aufgabe erfüllen.

Fig. 19 zeigt nochmals die Anordnung nach Fig.8, nach Ergänzung um eine Reihenschaltung aus einem Ohmwiderstand (49) und einer Drossel (50), über welche die Einstellung der Spannung am Kondensator (10) in der gewünschten Weise bewerkstelligt wird. Wegen der dem Ohmwiderstand (49) hier nachgeschalteten Drossel (50) ist es dabei ohne Nachteile möglich, den Rückführungspfad einfach auszuführen und ihn nicht bis an die Anschlußklemmen der speisenden Gleichspannungsquelle (3) zu verlängern.

Fig.20 zeigt wiederum die Anordnung nach Fig. 19 mit dem Unterschied, daß hier in jenen Schaltungszweig, welcher die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator (10) und deren Rückführung zum speisenden und gespeisten elektrischen Systern bewirkt, in Serie zum Ohmwiderstand (49) und zur elektrischen Drossel (50) noch eine Zenerdiode (51) geschaltet wurde, um zu erreichen, daß sich die gewünschte Spannung am Kondensator (10) rascher aufbaut.
Zum Abschluß dieser Ausführungsbeispiele zeigt Fig.21 schließlich nochmals die Anordnung nach Fig.20 mit dem Unterschied, daß die Zenerdiode (51) durch zwei in Flußrichtung entsprechend wirkende, in Reihe geschaltete gewöhnliche Dioden (52) und (53) ersetzt ist.

Die voranstehenden Ausführungen haben gezeigt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung die Befreiung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung zum Ende des Ausschaltens in zufriedenstellender Weise zu gewährleisten vermag. Dies wurde auch anhand der Diagramme von Fig.4 sehr deutlich. Gleichzeitig wurde in den Diagrammen von F i g. 4 aber

17 18

eine recht erhebliche Verlustleistungsspitze beim Aus- genannte Zuflußelektrode gegenüber der genannten schalten des Einwegschalters deutlich. Abflußelektrode eine weitgehend konstante Spannung Diese ist nach den eingangs gemachten Ausführungen aufweist und daß an die genannte Zuflußelektrode und insbesondere bei höheren Umschaltfrequenzen und bei die genannte Abflußelektrode sowie die Eingangselekhohem Ausnutzungsgrad des Einwegschaiters sehr stö- 5 trode und die Ausgangselektrode des Einwegschalters rend. Sie ist jedoch keine Folge der Einführung der er- eine Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Emfindungsgemäßen Einrichtung, sondern tritt auch ohne lastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter eine solche auf. von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim AusEinrichtungen zur Reduzierung der Verlustleistungs- schalten gemäß deutscher Patentanmeldung DE-OS spitze beim Ausschalten sind mit den Auslegeschriften io 26 41 183 angeschlossen ist

DE-AS 1169 517, DE-AS 1168 962 und DE-AS Als Ausführungsbeispiel hierfür zeigt F i g. 22 die An-1043474 bekannt geworden. Diese Einrichtungen wei- Ordnung gemäß Fig. 17 nach Ergänzung um eine in sen jedoch prinzipbedingte Verluste auf. dem strichpunktierten Kasten (54) dargestellte Einrich-Mit den deutschen Patentanmeldungen DE-OS tung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elek-26 41 183 und DE-PS 26 39 589 sind zwei Anordnungen 15 frischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer ohne prinzipbedingte Verluste bekannt geworden, wel- Veriustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten geche die Entlastung elektrischer oder elektronischer Ein- maß DE-OS 26 41 183, welche an die Eingangselektrode wegfchalter von ihrer Verlustleljtungsbeanspruchung F des Einwegschalters, an dessen Ausgangselektrode A, beim Ausschalten zu erreichen vermögen. Sie gehen an die genannte Zuflußelektrode Zu sowie an die gedabei zumindest in verschiedenen, wichtigen Ausfüh- 20 nannte Abflußelektrode Ab angeschlossen ist
rungsvarianten von der ergänzenden Ausbildung zu- Zum anderen kann die genannte Kombination so ersätzlicher Schaltungspunkte aus, welche bei der Einrich- folgen, daß der erfindungsgemäß parallel zu den Haupttung gemäß vorliegender Erfindung ganz automatisch Stromelektroden des Einwegschalters bestehende «nfallen. Es ist daher möglich und in besonderem Maße Schaltungspfad, in welchem mindestens eine Diode und zweckmäßig, die erfindungsgemäße Einrichtung zur Be- 25 mindestens ein Kondensator in Reihenschaltung angefreiung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter ordnet sind, und in welchem ansonsten — in Fortfühvon hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des rung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspru- Dioden nur Gleichspannungsquellen und/oder Gleichchung zum Ende des Ausschaltens mit einer Einrichtung spannangssenken mit weitgehend konstanter Spannung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektri- 30 angeordnet sein dürfen, derart ausgeführt wird, daß in scher oder elektronischer Einwegschalter von ihrer ihm ein Schaltungspunkt — im weiteren Schaltungs-Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten ge- punkt mit Sperrspannungspotential genannt — entsteht, maß deutscher Patentanmeldung DE-OS 26 41 183 und/ welcher gegenüber jener Hauptstromelektrode des Ein- oder mit einer Anordnung ohne prinzipbedingte Verlu- wegschalters — im weiteren Schalterelektrode mit konste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Ein- 35 stantem Potential genannt —, die beim Abschalten des wegschalter von ihrer Veriustleistungsbeanspruchung über den Einwegschalter fließenden Stromes ihr elektribeim Ausschalten gemäß deutscher Patentanmeldung sches Potential gegenüber dem zuvor speisenden elek-DE-PS 26 39 589 derart zu kombinieren, daß in der er- frischen System weitgehend beibehält, eine Spannung findungsgemäßen Einrichtung jene Schaltungspunkte aufweist, welche näherungsweise so groß ist wie die geschahen werden, welche in den Entlaiätungseinrich- 40 Sperrspannung, welche die andere Hauptstromelektrotungen gemäß DE-OS 2641 183 und/oder gemäß DE- de des Einwegschalters — im weiteren Schalterelektro-PS 26 39 589 für deren Funktion benötigt werden. de mit springendem Potential genannt — gegenüber der Zum einen kann dies so geschehen, daß der erfin- Schalterelektrode mit konstantem Potential unmittelbar dungsgemäß parallel zu den Hauptstromelektroden be- im Anschluß an das Abschalten des Einwegschalters stehende Schaltungspfad, in welchem mindestens eine 45 aufweist und daß an die genannte Schalterelektrode mit Diode und mindestens ein Kondensator in Reihenschal- konstantem Potential und an die genannte Schalterelektung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in trode mit springendem Potential sowie an den genann-Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensa- ten Schaltungspunkt mit Sperrspannungspotential eine toren und Dioden nur Gleichspannungsquellen und/ Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entla- oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstan- 50 stung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter ter Spannung angeordnet sein dürfen, derart ausgeführt von ihrer Veriustleistungsbeanspruchung beim Auswird, daß in ihm ein Schaltungspunkt - im weiteren schalten gemäß deutscher Patentanmeldung DE-OS Zuflußelektrode genannt - entsteht, welcher unmittel- 26 41 183 oder/und eine Anordnung ohne prinzipbebar im Anschluß an das Abschalten des Einwegschalters dingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elekmit jener Hauptstromelektrode des Einwegschalters — 55 tronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeim weiteren Eingangselektrode genannt —, über welche anspruchung beim Ausschalten gemäß DE-PS 26 39 589 der Strom in den Einwegschalter eintritt, elektrisch lei- angeschlossen ist.

tend verbunden ist und daß in ihm ein zweiter Schal- Als erstes Ausführungsbeispiel hierfür zeigt F i g. 23 tungspunkt — im weiteren Abflußelektrode genannt — die Anordnung gemäß Fig. 19 nach Ergänzung um eine entsteht, welcher unmittelbar im Anschluß an das Ab- 60 in dem strichpunktierten Kasten (55) dargestellte Einschalten des Einwegschalters mit jener Hauptstrom- richtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrode des Einwegschalters — im weiteren Aus- elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihgangselektrode genannt —, über welche der Strom aus rer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten dem Einwegschalter austritt, elektrisch leitend verbun- gemäß DE-OS 26 41 183, welche an die genannte Schalden ist und daß die genannte Zuflußelektrode sowie die 65 terelektrode mit konstantem Potential SEK und an die genannte Abflußelektrode im leitenden Zustand des genannte Schalterelektrode mit springendem Potential Einwegschalters von dessen Hauptstromelektroden, SES sowie an den genannten Schaltungspunkt mit z. B. über Dioden, elektrisch getrennt sind und daß die Sperrspannungspotential SPS angeschlossen ist.

19 20

Als zweites Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Fig. 24 Spannung LZ₀ in das rechts anzuschließende, gespeiste

die Anordnung gemäß F i g. 13 nach Ergänzung um eine Gleichspannungssystem (77) übertragen kann, unabhän-

in dem strichpunktierten Kasten (56) dargestellte Ein- gig davon, ob dessen Spannung U₁, größer oder kleiner

richtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung ist als LO.

elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ih- 5 Zur Erläuterung der Wirkungsw eise dieser Einrichref Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten tung sei zunächst angenommen, daß sich der elektrische gemäß DE-OS 26 41 183, welche an dit genannte Schal- oder elektronische Einwegschalter (2) im Zustand λ terelektrode mit konstantem Potential SEK und an die (Einwegschalter ist leitend) befindet. Damit bildet sich genannte Schalterelektrode mit springendem Potential ein Stromfluß über den von der speisenden Gleichspan-SE¹S sowie an den genannten Schaltungspunkt mit io nungsquelle (3), die Eingangselektrode E und die Aus-Sperrspannungspotential SPS angeschlossen ist gangselektrode A des Einwegschalters (2), sowie die

Zur weiteren Demonstration des außerordentlich Drosselspule (74) gebildeten Schaltungspfad aus. Die

breiten Anwendungsbereiches der Erfindung seien ab- der Gleichspannungsquelle (3) entnommene Energie

schließend noch einige weitere Einsatzbeispiele aufge- wird dabei in die Drosselspule (74) eingespeichert,

führt. 15 Solange sich der Einwegschalter (2) im Zustand *

F i g. 25a zeigt einen sogenannten Hochsetzsteller, befindet, sperrt die Diode (75) und die dem gespeisten

welcher elektrische Energie von der links angeschlosse- Gleichspannungssystem (77) zufließende Energie wird

nen Gleichspannungsquelle (3) mit der Spannung Ua in dem Stützkondensator (76) entnommen, wodurch die

das rechts enzuschließende Gleichspannunpssystem mit zwischen seinen Anschlußklemmen anliegende Span-

der — größeren — Spannung U_ü überträgt. Die Haupt- 20 nung U„ abnimmt.

stromdiode (57) verhindert, das elektrische Energie in Wird anschließend der elektrische oder elektronische umgekehrter Richtung, vom rechts anzuschließenden Einwegschalter (2) in den Zustand β (Einwegschalter ist Gleichspannungssystem weg und zur links angeschlos- gesperrt) versetzt, so wird zum einen der von der speisenen Gleichspannungsquelle (3) bzw. zum Einweg- senden Gleichspannungsquelle (3) kommende Stromschalter (2) hin fließt 25 fluß unterbunden. Zum anderen fließt der zuvor in der

In F i g. 25b ist diese Anordnung ergänzt um eine er- Drosselspule (74) geflossene Strom über die Diode (75) findungsgemäße Einrichtung zur Befreiung des Einweg- und den Stützkondensator (76) sowie das gespeiste schalters von hoher Verlustleistungsbeanspruchung Gleichspannungssystem (77) weiter. Damit wird Energie während des Einschaltens und überhöhter Sperrspan- aus der Drosselspule (74) in das gespeiste Gleichspannungsbeanspruchung zum Ende des Ausschaltens, be- 30 nungssystem (77) und den Stützkondensator (76) überstehend aus der stromanstiegsbegrenzenden Drossel tragen, wodurch die an dessen Anschlußklemmen anlie-(58) und der Diode (59) sowie dem Kondensator (60) im gende Spannung U_a wieder zunimmt,
parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschal- Durch Variation des Verhältnisses der Dauer des Zuters liegenden Schaltungspfad und dem Ohmwiderstand stands λ (Einwegschalter ist leitend) zu jener des Zu-(61) sowie der Drossel (62) in jenem Pfad, über welchen 35 stands β (Einwegschalter ist gesperrt), läßt sich die die Spannung arn Kondensator (60) eingestellt wird. Spannung U_a des gespeisten Gleichspannungssystems

In Fig. 25c ist schließlich die Anordnung nach (77) frei einstellen. Insbesondere läßt sich der Wert die-

F i g. 25b noch ergänzt um eine in dem strichpunktierten ser Spannung U_a sowohl auf einen höheren als auch auf

Kasten (63) da gestellte Einrichtung ohne prinzipbe- einen tieferen Wert einstellen als LO, die Spannung der dingte Verluste zur Entlastung des Einwegschalters (2) 40 speisenden Gleichspannungsquelle (3). Aus dieser Ei-

von seiner Verlustleistungsbeanspruchung beim Aus- genschaft der Einrichtung resultiert deren Bezeichnung

schalten, gemäß DE-OS 26 41 183. »Hoch-und Tiefsetzsteller«.

Fig. 26a zeigt einen sogenannten Tiefsetzsteller In diesem Zusammenhang sei noch nachgetragen, daß

(engl. buck converter), welcher elektrische Energie von der in Fig. 15 dargestellte Gleichstromsteller (36) in

der links angeschlossenen Gleichspannungsquelle (3) 45 potentialverbindender Hoch- und Tiefsetzausführung

mit der Spannung U₀ in das rechts anzuschließende mit der in Fig. 27a dargestellten Einrichtung überein-

Gleichspannungssystem mit der — kleineren — Span- stimmt, mit dem Unterschied, daß in der Einrichtung

nung Ui, übertragt. Die Hauptstromdiode (64) ermög- nach Fig. 15 das speisende Gleichspannungssystem

licht ein Weiterfließen des Hauptstromes durch die durch die an den Anschlußklemmen des Kondensators

Speicherdrossel (65) auch dann, wenn der Einwegschal- 50 (28) anliegende Spannung repräsentiert wird und die

ter (2) abgescha itet ist. Gleichspannungsquelle (3) mit der Spannung LO das ge-

In Fig. 26b i:;t diese Anordnung ergänzt um eine im speiste Gleichspannungssystem darstellt,

strichpunktierten Kasten(66)dargestellte erfindungsge- In Fig. 27b ist die Anordnung nach Fig. 27a wieder

mäße Einrichtung zur Befreiung des Einwegschalters (2) ergänzt um eine dort im strichpunktierten Kasten (68)

von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des 55 dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung zur Befrei-

Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspru- ung des Einwegschalters(2) von hoher Verlustleistungs-

chung zum Ende des Ausschaltens. beanspruchung während des Einschaltens und überhöh-

In Fig. 26c ist die Anordnung nach Fig.26b noch ter Sperrspannungsbeanspruchung zum Ende des Ausergänzt um eine in dem strichpunktierten Kasten (67) Schaltens.

dargestellte Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste 60 In F i g. 27c ist die Anordnung nach F i g. 27b ebenfalls

zur Entlastung des Einwegschalters (2) von seiner Ver- ergänzt um eine im strichpunktierten Kasten (69) darge-

lustenergiebeir.ii Ausschalten, gemäß DE-OS 26 41 183. stellte Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur

F i g. 27a zeigt als weiteren potentialverbindenden Entlastung des Einwegschalters (2) von seiner Verlust-Gleichstromsteller einen sogenannten Hoch- und Tief- leisiungsbeanspruchung beim Ausschalten, gemäß DE-setzsteller — auch Gleichstromsteller in potentialver- 65 OS 26 41 183.

bindender Hoch- und Tiefsetzausführung genannt — Fig.28a zeigt einen Zweig einer Wechselrichterweicher elektrische Energie von der links angeschlosse- schaltung mit zwei Einwegschaltern (2) und einer Ausnen, speisenden Gleichspannungsquelle (3) mit der gangselektrode (70).

In Fig.28b ist diese Anordnung wieder ergänzt um zwei, dort in dem strichpunktierten Kasten (71) dargestellte, erfindungsgemäße Einrichtungen zur Befreiung der Einwegschalter (2) von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung zum Ende des Ausschaltens.

In F i g. 28c ist die Anordnung nach F i g. 28b ergänzt um zwei in den strichpunktierten Kästen (72) und (73) dargestellte Einrichtungen ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung der Einwegschalter (2) von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß DE-OS 26 41 183.

F i g. 29 zeigt zum Abschluß einen Brückenwechselrichter, der mit vier Einwegschaltern (2) und mit vier erfindungsgemäßen Einrichtungen zur Befreiung der Einwegschalter (2) von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung zum Ende des Ausschaltens sowie mit vier Einrichtungen ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung der Einwegschalter (2) von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß DE-OS 26 41 183 versehen ist.

Hierzu 19 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Befreiung elektrischer oder elektronischer Einwegschaiter (2) von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens — bei welchem ein, zuvor in einem anderen Schaltungspfad (1, 4) fließender, von Null verschiedener Strom auf den betreffenden Einwegschalter (2) überwechselt — und von überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung zum Ende des Ausschaltens, dadurch gekennzeichnet, daß in jenem Pfad der Gesamtschaitung, in welchem sich der nach dem Einschalten des Einwegschalters (2) über diesen und das speisende System (3) fließende Strom schließt, eine lineare oder stromabhängige, die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter (2) während dessen Einschaltens begrenzende Induktivität (5,8) wirksam ist und
daß, zumindest im quasi-stationären, d. h. elektrisch ^eingeschwungenen Betrieb der Gesamtschaitung, .vor dem Einschalten des Einwegschalters (2) kein ^ oder kein erheblicher Strom über diese Induktivität (5,8) fließt und

daß dann, wenn die ursprüngliche Gesamtschaltung nicht bereits eine ausreichende Induktivität dieser Art enthält, in jenen Pfad der Gesamtschaltung, in welchem sich der nach dem Einschalten des Einwegschalters über diesen und das speisende System fließende Strom schließt, eine Drossel mit konstanter oder stromabhängiger Induktivität (5) ergänzend eingefügt ist und

daß sich vor dem Einschalten in einem anderen Schaltungspfad (1, 4) ein von Null verschiedener Strom ausgebildet hat, der beim Einschalten des genannten Einwegschalters (2) auf diesen überwechselt, und

daß parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) ein Schaltungspfad besteht, in welchem mindestens eine Diode (7, 9) und mindestens ein Kondensator (6,10) in Reihenschaltung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden (4) nur Gleichspannungsquellen (3) und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen und
daß dann, wenn der genannte Schaltungspfad nur eine Diode (9) enthält, die Anschlußrichtung dieser Diode so gewählt ist, daß sie einen Stromfluß über diesen Schaltungspfad von jener Hauptstromelektrode des Einwegschalters — im weiteren Ausgangselektrode fA,) genannt —,über welche der Strom aus diesem austritt, zu jener Hauptstromelektrode des Einwegschalters — im weiteren Eingangselektrode (E) genannt —, über welche der Strom in diesen eintritt, unterbindet, und

daß dann, wenn der genannte Schaltungspfad mehrere Dioden oder Diodengruppen enthält, deren Anschlußrichtungen einheitlich so gewählt sind, daß jede Diode für sich, auch bei einem Kurzschließen von in Serie angeordneten Diodenslrecken, einen Stromfluß über den genannten Schaltungspfad von der Ausgangselektrode (A) des Einwegschalters zu dessen Eingangselektrode (£]} unterbindet, und
daß dann, wenn der genannte Schallungspfad nur b5 einen Kondensator enthält, dessen Spannung über schaltungstechnische Maßnahmen (29,30,31,32,33, 34, 35,36, 38, 39,40, 41, 42, 43, 44, 45. 47, 48, 49, 50, 51,52,53) derart eingestellt wird, daß zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters in jenem Zeitintervall, währenddessen ein Strom über den genannten Schaltungspfad fließt, die Eingangselektrode (E) des Einwegschalters gegenüber dessen Ausgangselektrode (A) eine höhere Spannung aufweist als dann, wenn der Strom durch jene Induktivität (5,8, 13, 17, 18, 26), weiche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter (2) beim Einschalten desselben begrenzt, abgeklungen ist und
daß dann, wenn der genannte Schaltungspfad mehrere Kondensatoren enthält, die Gesamtspannung der in Serie geschalteten Kondensatoren über schallungstechnische Maßnahmen derart eingestellt wird, daß zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters in jenem Zeitintervall, währenddessen ein Strom über den genannter! Schaltungspfad fließt, die Eingangselektrode (E) des Einwegschalters gegenüber dessen Ausgangselektrode (A) eine höhere Spannung aufweist als dann, wenn der Strom durch jene Induktivität (5,8,13,17,18,26), welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den EinwegschaltfT (2) beim Einschalten desselben begrenzt, völlig abgeklungen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) bestehende Schaltungspfad, in welchem mindestens eine Diode (9) und mindestens ein Kondensator (10) in Reihenschaltung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden (4) nur Gleichspannungsquellen (3) und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen, derart ausgeführt ist, daß die Ausgangselektrode (A) des Einwegschalters (2) mit der Anschlußelektrode eines Kondensators (10) verbunden ist, dessen zweite Anschlußelektrode über ein Diodennetzwerk oder eine einzelne Diode (9) an die Eingangselektrode (E) des Einwegschalters angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) bestehende Schaltungspfad, in welchem mindestens eine Diode (11) und mindestens ein Kondensator (12) in Reihenschaltung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden (4) nur Gleichspannungsquellen (3) und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen, derart ausgeführt ist, daß die Eingangselektrode (E) des Einwegschalters mit der Anschlußelektrode eines Kondensators (12) verbunden ist, dessen zweite Anschlußelektrode über ein Diodennetzwerk oder eine einzelne Diode (11) an die Ausgangselektrode (A) des Einwegschalters angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

daß der parallel zu den Haupistromelektroden des Einwegschalters (2) bestehende Schaltungspfad, in welchem mindestens eine Diode (15) und mindestens ein Kondensator (14) in Reihenschaltung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden (4) nur Gleichspannungsquellen (3) und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter

Spannung angeordnet sein dürfen, derart ausgeführt ist, daß eine Anschlußelektrode des genannten Kondensators (14) an einen Punkt der Gesamtschaltung angeschlossen ist, der beim Abschalten oes über den Einwegschalter (2) fließenden Stromes sein elektrisches Potential gegenüber dem zuvor speisenden elektrischen System (3) nicht erheblich verändert.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß DieJcnpfade (16; 23, 24) eingefügt sind, über welche der Kondensator (10; 19, 20) bzw. die Kondensatoren des parallel zu den Haupisiromelektroden des Einwegschalters (2) bestehenden Schaltungspfads, in welchem mindestens eine Diode (9; 21,22) und mindestens ein Kondensator (10; 19,20) in Reihenschaltung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden nur Gleichspannungsquellen (3) und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen, bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung bzw. beim Anlegen der Speisespannung (3) an diese, unter Umgehung des gespeisten elektrischen Systems (1,25) und/oder unter Umgehung von in der Gesamtschaltung enthaltenen Einwegschaltern (2) aus dem speisenden elektrischen System (3) aufgeladen werden.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einstellung der Spannung bzw. der Spannengen an dem Kondensator (28) bzw. an den Kondensatoren des parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) bestehenden Schaltungspfads, in welchem mindestens eine Diode (27) und mindestens ein Kondensator (28) in Reihenschaltung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden (4) nur Gleichspannungsquellen (3) und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen, derart vorgenommen wird, daß die elektrische Energie, welche diesem Kondensator (28) bzw. diesen Kondensatoren zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters zufließt, diesen Speicherelementen unter Zuhilfenahme zusätzlicher elektrischer und/oder elektronischer Bauelemente (29; 30, 31, 32; 33; 33, 34; 33,34,35) wieder entnommen und in thermische Verlustleistung umgesetzt wird derart, daß bei zu hoher Spannung an diesem Kondensator (28) bzw. an diesen Kondensatoren im Mittel mehr elektrische Energie entnommen als zugeführt wird und bei zu geringer Spannung an diesem Kondensator (28) bzw. an diesen Kondensatoren im Mittel weniger elektrische Energie entnommen als zugeführt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Entnahme der elektrischen Energie aus dem Kondensator (28) bzw. aus den Kondensatoren des parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) bestehenden Schaltungspfads und ihre Umsetzung in thermische Verlustleistung über Schaltungszweige erfolgt, in welche entweder Zenerdioden (29) oder mehrere gleichsinnig gepolte gewöhnliche Dioden (30, 31, 32) oder Ohmwiderstände (33) oder Ohmwiderstände (33) und in Serie geschaltete elektrische Drosseln (34) oder in Reihe angeordnete Kombinationen (33,34,35) aus solchen Bauelementen eingefügt sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einstellung der Spannung bzw. der Spannungen an dem Kondensator (28) b/w. an den Kunden satoren des parallel zu den Hauptsiromelektroden des Einwegschalters (2) bestehenden Schaltungspfads, in welchem mindestens eine Diode (27) und mindestens ein Kondensator (28) in Reihenschaltung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden (4) nur Gleichspannungsquellen (3) und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen, derart vorgenommen wird, daß die elektrische Energie, welche diesem Kondensator (28) bzw. diesen Kondensatoren zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters zufließt, diesen Speicherelementen (28) unter Zuhilfenahme zusätzlicher elektrischer und/ oder elektronischer Bauelemente (36) wieder entnommen und dem speisenden und/oder gespeisten elektrischen System als Nutzenergie wieder zugeführt wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Entnahme der elektrischen Energie aus dem Kondensator (28) bzw. aus den Kondensatoren des parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) bestehenden Schahungspfads und ihre Rückführung zum speisenden (3) und/oder gespeisten elektrischen System über potentialverbindende oder potentialtrennende Gleichstromsteller (36) ohne prinzipbedingte Verluste vorgenommen wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Entnahme der elektrischen Energie aus dem Kondensator (10) bzw. aus den Kondensatoren des parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) bestehenden Schaltungspfads und ihre Rückführung zum speisenden (3) und/oder gespeisten elektrischen System über Schaltungszweige erfolgt, in welchen entweder Zenerdioden (38,39) oder mehrere gleichsinnig gepolte gewöhnliche Dioden (40,41,42; 43,44,45) oder Ohmwiderstände (47,48) oder Ohmwiderstände (49) und in Serie geschaltete elektrische Drosseln (50) oder in Reihe angeordnete Kombinationen aus solchen Bauelementen (49, 50, 51;49,50,52,53) eingefügt sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

daß der parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) bestehende Schaltungspfad, in welchem mindestens eine Diode (9) und mindestens ein Kondensator (10) in Reihenschaltung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden nur Gleichspannungsquellen (3) und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen, derart ausgeführt ist, daß in ihm ein Schaltungspunkt — im weiteren Zuflußelektrode (Zu) genannt — entsteht, welcher zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters mit jener Hauptstromelektrode des Einwegschalters — im weiteren Eingangselektrode f£y genannt —, über welche der Strom in den Einwegschalter eintritt, elektrisch leitend verbunden ist und daß in ihm ein zweiter Schaltungspunkt — im weiteren Abflußelektrode (Ab) genannt — entsteht, welcher zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters mit jener

Hauptstromelektrode des Einwegschalters — im weiteren Ausgangselektrode (A) genannt —, über welche der Strom aus dem Einwegschalter austritt, elektrisch leitend verbunden ist und
daß die genannte Zuflußelektrode (Zu) sowie die genannte Abflußeiektrode (Ab) im leitenden Zustand des Einwegschalters (2) von dessen Hauptstromelektroden, z. B. über Dioden (9,37), elektrisch getrennt sind und

daß die genannte Zuflußelektrode (Zu) gegenüber der genannten Abflußeiektrode (Ab) eine weitgehend konstante Spannung aufweist und
daß an die genannte Zuflußelektrode (Zu) und die genannte Abflußeiektrode (Ab) sowie die Eingangselektrode (E) und die Ausgangselektrode (A) des Einwegschaiiers eine gekannte Einrichtung (54) ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter (2) von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten angeschlossen ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

daß der parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) bestehende Schaltungspfad, in welchem mindestens eine Diode (9) und mindestens ein Kondensator (10) in Reihenschaltung angeordnet sind und in welchem ansonsten — in Fortführung der Reihenschaltung — außer Kondensatoren und Dioden nur Gleichspannungsquellen (3) und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen, derart ausgeführt ist, daß in ihm ein Schaltungspunkt — im weiteren Schaltungspunkt mit Sperrspannungspotential (SPS) genannt — entsteht, welcher gegenüber jener Hauptstromelektrode des Einwegschalters — im weiteren Schalterelektrode mit konstantem Potential (SEK) genannt —, die beim Abschalten des über den Einwegschalter (2) fließenden Stromes ihr elektrisches Potential gegenüber dem zuvor speisenden elektrischen System (3) weitgehend beibehält, eine Spannung aufweist, weiche näherungsweise so groß ist wie die Sperrspannung, welche die andere Hauptstromelektrode des Einwegschalters — im weiteren Schalterelektrode mit springendem Potential (SES) genannt — gegenüber der Schalterelektrode mit konstantem Potential (SEK) zum Ende des Ausschaltens des Einwegschalters aufweist und
daß an die genannte Schalterelektrode mit konstantem Potential (SEK) und die genannte Schalterelektrode mit springendem Potential (SES) sowie den genannten Schaltungspunkt mit Sperrspannungspotentiai (SFS)eine bekannte Anordnung (55,56) ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten angeschlossen ist