DE2647958C3 - Schaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten· Wechselrichter - Google Patents
Schaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten· WechselrichterInfo
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Description
nung für einen fremdgesteuerten Wechselrichter, bei dem an einer G!eichspannungsquelle mindestens zwei
Halbleiterschalter liegen, die im Gegentakt angesteuert werden und wechselweise Strom führen, wobei die
Halbleiterschalter mit ihren Steuerstrecken an Seknan
därwicklungen eines Steuertransformators liegen, idler
über eine Primärwicklung eine primäre Steuerspanniing
wechselnder Polarität bekommt und wobei ein zeitliches Überschneiden der Stromführungszeit der beiden
Halbleiterschalter durch eine Steuereinrichtung verhiiin
dert wird, die die Ansteuerung eines Halbleiterschalters
solange verhindert wie der im Gegentakt angesteuerte Halbleiterschalter noch Strom führt
Das Problem eines zeitlichen Überschneidens des gleichen Schaltzustandes der beiden Gegen taktschalt er
tritt insbesondere dann auf, wenn als Schalter Leistungstransistoren verwendet werden und wenn die
beiden Leistungstransistoren in Reihe geschaltet sind. In dieser Schaltung liegt dann die Reihenschaltung an der
Gleichspannungsquelle; der Verbindungspunkt der
beiden Leistungstransistoren führt ein Wechselpotential. Wird ein solcher Leistungstransistor abgeschaltet,
d. h. gesperrt, dann ist er für die sog. Ausräumzeit der Basis, oder auch Speicherzeit genannt, noch weiter
leitend. Wenn gleichzeitig mit dem Sperren des einen
Leistungstransistors der andere Leistungstransistor
leitend gesteuert wird, dann sind für eine kurze Zeit
beide Leistungstransistoren der Reihenschaltung leitend. Dadurch können Ströme fließen, die bis ;tur
Zerstörung der beiden Transistoren führen. Damit nun
sichergestellt ist, daß der eine Leistungstransistor erst
dann leitend gesteuert wird, wenn der andere Leistungstransistor mit Sicherheit gesperrt ist, gibt es
die eine Möglichkeit, während der Ansteuerimpulse Pausen einzulegen. Diese Pausen müssen jedoch so groß
sein wie die größtmögliche Speicherzeit der Leistunßstransistoren Angesichts des durch die Toleran2:<en
bedingten Sicherheitsabstandes wird der Wirkungsgrad der Wechselrichtung sehr ungünstig.
Eine bessere Lösung ist beispielsweise aus der DD-PS
74 571 bekennt Danach setzt sich die Steuerspannung für die Wechselrichtertransistoren aus einer Fremdsteuerspannung und aus einer Hilfsspannung zusammen, die
dem Verlauf der Ausgangsspannung des Wechselrichters entspricht Damit wird erreicht daß der zeitliche
Abstand aufeinanderfolgender Steuerimpulse nur so groß ist wie unbedingt erforderlich, nämlich so groß wie
die Sperrverzugszeit der Wechselrichtertransistoren.
Eine andere bessere Möglichkeit ist beispielsweise aus der Zeitschrift »Electronic Design«, Nr. 11, 24. Mai
1975, S. 82 bis 86, insbesondere aus der dortigen Figur 6 bekannt und besteht darin, über eine Logik zu
verhindern, daß ein Leistungstransistor leitend geschaltet wird, solange der andere innerhalb der Speicherzeit
noch leitend ist, obwohl er an sich schon für seine Sperrung angesteuert worden ist Als Indikator für den
Schaltzustand der Leistungstransistoren ist bei der bekannten Schaltung die Ausgangsspannung des die
Leistungstransistoren enthaltenden Schaltverstärkers verwendet die der Kollektor-Emitterspannung der
Leitungstransistoren entspricht Bei hoher I .eistung ist dieser Indikator unzuverlässig und kann ein zeitliches
Überschneiden der Stromführung nicht garantiert verhindern.
Eine technische Realisierung dieses Logik-Prinzips ist aus der DE-AS 20 19 779 bekannt Danach wird mit dem
Fremdsteuersignal nur gesperrt Der jeweils andere Wechselrichtertransistor erhält sein Steuersignal, das
ihn leitend steuern soll, von der Kollektor-Emitter-Spannung des gesperrten Transistors, also erst, wenn
dieser gesperrt ist
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für einen Wechselrichter anzugeben, die ausgehend von dem bekannten
Prinzip, mit einer Logik das zeitliche Überschneiden des Schaltzustandes der beteiligten Gegentaktschalter zu
verhindern, eine zuverlässig arbeitende Steuereinrichtung enthält Dabei ist insbesondere an die Realisierung
bei einem Wechselrichter in Brückenschaltung für hohe Leistungen gedacht bei dem nicht nur an die Sicherheit
der Gegentaktschalter hohe Anforderungen gestellt werden, sondern bei dem auch die bekannten Lösungen
nicht brauchbar sind. Die Wechselrichter-Brückenschaltung ist dabei an sich beispielsweise aus der CH-PS
394 373 bekannt
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß als Stellglieder der Steuereinrichtung parallel zu der Primärwicklung für beide so
Polaritäten jeweils die Reihenschaltung der Emitter-Kollektor-Strecke eines Steuertransistors mit einer
Diode gleicher Leitungsrichtung und mit einem ohmschen Widerstand liegt daß zum Erfassen der
Stromführung jedem Halbleiterschalter die Primärseite jeweils eines Wandlers zugeordnet ist dessen Sekundärseite mit der Emitter-Basis-Strecke jeweils eines der
beiden Steuertransistoren verbunden ist und daß die Zuordnung der Halbleiterschalter zu den Steuertransistoren in der Weise vorgesehen ist, daß der Ausgangs-
strom des Wandlers am jeweils tromführenden Halbleiterschalter denjenigen Steuertransistor leitend
steuert dessen Emitter-Kollektor-Strecke durch die primäre Steuerspannung in Sperrichtung gepolt ist
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen vorzugsweise den Fall, wo die Gegentaktschalter
Leistungstransistoren sind, und sehen zum Erfassen der für den geschalteten Ltrom möglichst ohne zeitliche
Verschiebung repräsentativen Größe vor, daß die Wandler entweder in Reihe jeweils zur Emitter-Kollektor-Streoke des zugehörigen Leistungstrsnsistors liegen, also den Kollektorstrom vorteilhaft direkt erfassen,
oder daß sie parallel zur Emitter-Basis-Strecke liegen, wobei der durch die Emitter-Basis-Spannung fließende
Strom als repräsentative Größe genommen wird. Die Basis-Emitter-Spannung ist mit dem geschalteten
Kollektorstrom über die Sättigung des Leistungstransistors einschließlich der Speicher- bzw. Ausräumzeit der
Basis weitgehend verkoppelt und kann zuverlässiger den Schaltzustand angeben als die Kollektor-Emitter-Spannung.
Andere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung betreffen die Ansteuerung des
Steuertransformators selbst der entweder eine einfache Primärwicklung oder eine Primärwicklung mit Mittelanzapfung hat Im Fall der Mittelanzapfung liegen dann
die beiden Steuertransistoren symmetrisch zur Mittelanzapfung und zu den beiden Hälften der Primärwicklung ausgehend von der Mittelanza. iung parallel.
Eine weitere vorteilhafte Ausgesul'ung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung betrifft die Ausführung des Wechselrichters als Brückenschaltung aus
zwei Paaren von Halbleiterschaltem, bei denen jeweils einander gegenüberliegende Halbleiterschalter gleichsinnig gesteuert sind. Die Wandler gleichsinnig gesteuerter Halbleiterschalter sind dann jeweils mit der
Steuerelektrode eines der beiden Steuertransistoren verbunden. Eine Möglichkeit besteht darin, diese
Verbindung mit der Funktion eines ODER-Gatters für je zwei Halbleiterschalter über eine Diode pro
Halbleiterschalter herzustellen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Steuertransistoren jeweils durch
Parallelschalten eines weiteren Steuertransistors zu je einem Paar zu erweitem. Die Ansteuerung eines Paares
durch die gleichsinnig gesteuerten Halbleiterschalter erfolgt dann jeweils an den Basen der beiden
zusammengeschaiteten Steuertransistoren.
Femer sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung einer
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die Erweiterung zu einer Regelschaltung vor für den Fall, wo dem
Wechselrichter ein Gleichrichter nachgeschaltet ist wo also eine Gleich-Gleich-Wandlung bewerkstelligt werden soll. In diesem Fall können die Steuertransistoren
zur Regelung der Gleichspannung hergezogen werden. Zu diesem Zweck ist eine weitere Steuerung der
Steuertransistoren über einen Regler vorgesehen, der die Höhe der gewonnenen Gleichspannung ausregelt.
Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung stellt mit einfachen Mitteln eine praktikable Lösung der
gestellten Aufgabe dar, insbesondere für einen Wechselrichter hoher Leistung, bei dem wegen der erforderlichen hohen Schaltströme die Ansteuerung der Gegentaktschalter über einen Transformator erfolgt und von
Vorteil ist die Gegentaktschalter durch Loktungstransistoren zu realisieren und die Gegentaktschaltung in
einer Brückenschaltung auszuführen. Durch die Steuereinrichtung wird garantiert, daß ein für die Schalter bzw.
für die Leistungstransistoren schädliches und Verlustleistung erzeugendes Überlappen ihres leitenden Zustandes verhindert wird.
Anhand der Figuren der Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung näher erläutert werden. Dabei zeigt die
F i g. 1 als Ausführungsbeispiel einen Wechselrichter, bei dem vier Leistungstransistoren als Gegentaktschaiter in einer Brückenschaltung angeordnet sind. Die
Ansteuerung erfolgt, über einen Transformator mit
Mittelanzapfung. Die
F i g. 2 zeigt als Variante die Ansteuerung über einen
Transformator ohne Mittelanzapfung, die
Fig.3 die Erweiterung der Steuertransistoren zu Steuertransistorpaaren. In der
F i g. 4 ist die zweite Möglichkeit zur Erfassung des
Schaltzustandes der Leistungstransistoren dargestellt, wo die Wandler parallel zu den Basis-Emitter-Strecken
der Leistungstransistoren liegen. Die
F i g. 5 zeigt die Erweiterung eines Wechselrichters mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung zu
einem Gleichspannungswandler, bei dem die Höhe der gewonnenen Gleichspann jng über die Steuertransistoren ausgeregelt wird.
In der F i g. t sind mit 1 bis 4 vier Leistungstransistoren vom npn-Typ bezeichnet, die in einer Brückenschaltung angeordnet sind. Dazu liegen die Kollektoren der
beiden Leistungstrar sistoren 1 und 2 über die Primärseiten jeweils ;ines Wandlers 5 bzw. 6 an einer
Klemme 9, die gege tuber einem Bezugspotential eine Gleichspannung + Jb führt. Die Emitter der beiden
Leistungstransistoren 1 und 2 führen jeweils über die
Primärseite eines Wandlers 7 bzw. 8 und über die Kollektor-Emitter-Strecke des Leistungstransistors 3
bzw. 4 zum Bezugspotential. Die Emitter der beiden I.eistungstransistoren 1 und 2 sind mit einem Ausgang
IO verbunden, der eine Wechselspannung führi. Die Sekundärseiten der Wandlers S bis 8 haben jeweils zwei
Ausgangsklemmen, die in der Reihenfolge der Wandler 5 bis 8 mit a bis h bezeichnet sind. Zur Ansteuerung sind
die Emitter-Basis-Strecken der Leistungstransistoren 1 bis 4 jeweils über einen ohmschen Widerstand 11 bzw.
12 bis 14 an je eine Sekundärwicklung 15 bzw. 16 bis 18 eines Steuertransformators 19 angeschlossen.
Eine Primärwicklung 20 des Steuertransformators 19 besitzt zwei Anschlußklemmen, die zu zwei Ausgängen
χ und ζ eines Steuerteils 21 führen, und eine Mittelanzapfung, die zu einem Ausgang^des Steuerteils
21 führt. Parallel zu dem einen Teil der Primärwicklung
20 und zwischen den Klemmen yund χ des Steuerteiles
21 liegt die Reihenschaltung der Emitter-Kollektor-Strecke eines Steuertransistors 22 mit einer Diode 23
und mit einem ohmschen Widerstand 24. Parallel zu dem anderen Teil der Primärwicklung 20 und zwischen den
Klemmen y und ζ des Steuerteils 21 liegt die Reihenschaltung der Emitter-Kollektor-Strecke eines
Steuertransistors 25 mit einer Diode 26 und mit einem ohmschen Widerstand 27. Beide Steuertransistoren 22
und 25 sind vom pnp-Typ. Die Basen der beiden Steuertransistoreii 22 und 25 sind mit dem Ausgang y
des Steuerteils 21 jeweils über einen ohmschen Widerstand 28 bzw. 29 verbunden. Die Basis des
Steuertransistors 22 führt über eine Diode 30 zur Klemme s des Wandlers 7 und über eine Diode 31 zur
Klemme c des Wandlers 6. Die Basis des Steuertransistors 25 führt über eine Diode 32 zur Klemme g des
Wandlers 8 und über eine Diode 33 zur Klemme a des Wandlers 5. Die Mittelanzapfung ist mit den Klemmen
d, f, b und h der Wandler 5 bis 8 verbunden. Die Leitungsrichtung der Diode 23 ist dieselbe wie die der in
Reihe geschalteten Emitter-Koilektor-Strecke des Steuertransistors 22, entsprechend die der Diode 26 zum
Steuertransistor 25. Die Leitungsrichtung der Dioden 30 bis 33 ist dieselbe wie die der Emitter-Basis-Dioden der
angeschlossenen Steuertransistoren 22 und 25. Durch Einzeichnung von Punkten bei den Wicklungen des
Steuertransformators 19 ist gekennzeichnet, daß bei
positiver Polarität des an dem Ausgang ζ des Steuerteil.'
21 liegenden Anschlusses der Primärwicklung 20 die beiden Leistungstransistoren 1 und 4 leitend gesteuert
werden, bei positiver Polarität des am Ausgang χ de« Steuerteils 21 liegenden Anschlusses der Primärwicklung 20 die beiden Leistungstransistoren 2 und 3.
Es sei angenommen, daß die beiden Leistungstransi
stören 1 und 4 leitend gesteuert sind und die beider Leistungstransistoren 2 und 3 gesperrt. Dann sind iit
Steuerteil 21 der Ausgang χ auf Bezugspotentia geschaltet, der Ausgang y positiver als χ und dei
Ausgang ζ positiver als y. Es fließt dann ein Strom durcl·
die Wandler 5 und 8, die über die beiden Dioden 32 unc 33 den Steuertransistor 25 leitend zu steuern versuchen
Durch die in Sperrichtung vorgespannte Diode 26 bleibi jedoch der Steuertransistor 25 ohne Strom. Dei
Steuertransistor 22 wäre durch die leitend vorgespannte Diode 23 leitend, ist jedoch wegen der fehlende.
Ansteuerung der beiden Dioden 3ö und 3i gesperrt. Die beiden Wandler 6 und 7 führen keinen Strom.
Wird nun die Ansteuerung umgeschaltet, d. h. dei Ausgang zdes Steuerteils 21 auf Bezugspotential gelegt
der Ausgang y positiver als der Ausgang ζ und dei
Ausgang χ positiver als der Ausgang y, so kehren sich die Spannungen am Steuertransformator 19 um. Die
Diode 23 wird gesperrt, die Diode 26 leitend. Führer nun die beiden Leistungstransistoren 1 und 4 trotz der
sie sperrenden Ansteuerung aufgrund ihrer Speicherzeil wieder Strom, dann bleibt der Steuertransistor 25 weiter
leitend angesteuert und führt wegen der leitendmachenden Vorspannung der Diode 2ti nun Strom. Durch
Dimensionierung des ohmschen Widerstandes 27 — entsprechend des ohmschen Widerstandes 24 — wird
erreicht, daß die Sekundärwicklungen 16 und 17 des Steuertransformators 19 nur eine solche Spannung
bekommen, daß die Leistungstransistoren 2 und 3 noch nicht leitend werden. Solange noch ein Kollektorstrom
durch die beiden Leistungstransistoren 1 und 4 fließt bleibt der Steuertransistor 25 leitend, und die Sekundärspannungen in den Wicklungen 16 und 17 können der
Wert von beispielsweise 0,5 V nicht übersteigen. Die Leistungstransistoren 2 und 3 bleiben solange gesperrt
Erst wenn die Kollektorströme der beiden Leistungstransistoren 1 und 4 auf einen so kleinen Wert
abgesunken sind, daß der Steuertransistor 25 gesperr! wird, können die Sekundärspannungen in den Sekundärwicklungen 16 und 17 über 0,5 V ansteigen und die
Leistungstransistoren 2 und 3 leitend steuern. Das Entsprechende gilt bei dem nächsten Umschalten, wc
das Leitendsteuern der beiden Leistungstransistoren 1 und 4 entsprechend verzögert wird. Die magneiwche
Energie des Steuertransformators !9, die sich al« Stromeinprägung bemerkbar macht, wird während dei
Strompausen in den ohmschen Widerständen 24 und 27 verbraucht und kar.n die Sekundärspannungen nich!
über 0,5 V anheben.
Wird bei dem Steuertransformator 19 keine Primärwicklung 20 mit Mittelanzapfung verwendet, so sind die
Steuertransistoren 22 und 25 zwischen die Anschlußklemmen der Primärwicklung 20 geschaltet Diese;
Detail ist in der F i g. 2 dargestellt Ein Steuertransformator 19 hat wieder die Primärwicklung 20, diesma
ohne Mittelanzapfung, und vier Sekundärwicklungen Ii
bis 18. Das Steuerteil 21 hat nur die Ausgänge * und ζ die mit den beiden Anschlüssen der Primärwicklung 2(
verbunden sind. Die Reihenschaltung der Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 25 mit der Diode 2f
und mit dem ohmschen Widerstand 27 liegt danr
parallel zu den Anschlüssen der Primärwicklung 20; entsprechend für den Steuertransistor 22. Als Variante
sind diesmal keine pnp-Transistoren dargestellt, sondern npn-Transisloren für die beiden Steuertransistoren
22 und 25. Dementsprechend kehren sich die Polaritäten der Dioden 23 und 26 um und die der an den Basen
liegenden ansteuernden Dioden 30 bis 33. Weiter liegt hier uie Diode 26 am Kollektor des Steuertransistors 25
und die Diode 23 am Kollektor des Steuertransistors 22. Der Emitter des Steuertransistors 25 ist mit den
Klemmen b und h des Wandlers 5 bzw. 8, die Emitter des
Steuertransistors 22 mit den Klemmen d und f des Wandlers 6 bzw. 7 verbunden.
In der Fig.3 ist eine andere Ansteuerung der Steuertransistoren 22 und 25 dargestellt. Wieder ist ein
Steuertransformator 19 mit einer Primärwicklung 20 und mit Sekundärwicklungen 15 bis 18 verwendet. Die
Primärwicklung 20 ist mit ihrer Mittelanzapfung mit ciiiciii AüSgäiig y üi'iu i'iiii uci'i uciueii äüGcfcii
Anschlüssen mit den Ausgängen χ und ζ des Steuerteils
21 verbunden. Zwischen den Ausgängen y und ζ liegen wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Reihenschaltung
der Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 25 mit der Diode 26 und mit dem ohmschen
Widerstand 27. Zwischen den Ausgängen y und χ liegt die Reihenschaltung der Emitter-Kollektor-Strecke des
Steuertransistors 22 mit der Diode 23 und mit dem ohmschen Widerstand 24. Parallel zu der Emitter-Kollektor-Strecke
des Steuertransistors 22 ist diejenige eines Steuertransistors 34 und parallel zu der Emitter-Kol.ektor-Strecke
des Steuertransistors 25 diejenige eines Steuertransistors 35 geschaltet. Dadurch werden
Steuertransistorpaare gebildet, die die bei den vorigen Ausführungsbeispielen durch die Dioden 30 bis 33
gebildeten ODER-Gatter ersetzen. In diesem Fall sind
die Klemmen der Wandler 5 bis 8 direkt mit den Basen der Steuertransistoren 22,25,34 und 35 verbunden. Und
zwar liegen die Klemme a des Wandlers 5 an der Basis des Steuertransistors 35, die Klemme gdes Wandlers 8
an der Basis des Steuertransistors 25, die Klemme cdes
Wandlers 6 an der Basis des Steuertrnnsistors 22 und die Klemme e des Wandlers 7 an der Basis des
Steuertransistors 34. Alle Steuertransistoren sind von demselben Typ. Die Klemmen b. d, /V.id Ader Wandler
5 bis 8 sind wie beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 mit dem Ausgangyund mit der Mittelanzapfung
der Primärwicklung 20 verbunden. Der Vorteil dieser direkten Ansteuerung der Steuertransistoren nach
diesem Ausführungsbeispiel gegenüber der Ansteuerung über Dioden liegt darin, daß von den Wandlern 5
bis 8 geringere Ausgangsspannungen verlangt werden und dadurch der Wirkungsgrad des Wechselrichters
verbessert wird.
Eine weitere Möglichkeit, die Steuertransistoren 22 und 25 bzw. nach der Variante der F i g. 3 auch die
Steuertransistoren 34 und 35 anzusteuern, besteht darin, ■-, die Wandler 5 bis 8 nicht in den Kollektorstromkreis der
Leistungstransistoren 1 bis 4 zu schalten, sondern in deren Steuerkreis. Dies ist in der F i g. 4 dargestellt.
Wieder enthält der Steuertransformator 19 die Primärwicklung 20 und Sekundärwicklungen 15 bis 18, die mit
ίο den Emittern und über jeweils einen der ohmschen
Widerstände Il bis 14 mit den Basen eines der Leistungstransistoren 1 bis 4 verbunden sind. Die
Primärseiten der Wandler 5 bis 8 sind hier zwischen die Basis und den Emitter jeweils eines der Leistungstransistören
1 bis 4 geschaltet. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß die Basis-Emitter-Spannung erst nach
Ablauf der Speicherzeit von etwa +0,7 V auf einen negativen Wert absinkt.
mäßen Schaltungsanordnung ist in der Fig.5 dargestellt.
Dort ist ein erfindungsgemäßer Wechselrichter mit Steuereinrichtung erweitert zu einem Gleichspannungswandler.
Die primäre Gleichspannung entspricht der Gleichspannungsquelle 9. Sie wird über die
blockmäßig dargestellte Wechselrichterschaltung 36 wechselgerichtet und steht über eine Gleichrichterschaltung
37 in der gewünschten Höhe an einem Ausgang 38 für eine Last 39 zur Verfügung. Die
Ansteuerung des Wechselrichters 36 ist dieselbe wie
jo nach der F i g. I über den Steuertransformator 19 mit
den entsprechenden Wicklungen und mit den Steuertransistoren 22 und 25 sowie mit dem Steuerteil 21. Die
Höhe der am Ausgang 38 stehenden Gleichspannung wird in einem Differenzverstärker 40 mit einem
j-, Sollwert verglichen. Eine Abweichung führt über einen
Regler 41 zu einer entsprechenden Stellgröße. Diese wird über jeweils eine Diode 42 bzw. 43 auf die Basis des
Steuertransistors 25 bzw. 22 gegeben. Auf diese Weise läßt sich die Höhe der gewonnenen Gleichspannung
über die bereits vorhandene Steuereinrichtung ausregeln. Ist die Ausgangsgleichspannung größer als der
Sollwert, so bleiben die Steuertransistoren 22 und 25 durchgeschaltet, auch wenn die entsprechenden Wandler
6, 7 und 5, 8 die Steuertransistoren 22 und 25
t > freigegeben hätten. Dadurch sinkt die Ausgangsgleichspannung,
bis sie ihren Sollwert unterschreitet. Ist dies der Fall, werden die Steuertransistoren 22 und 25 über
die Dioden 43 und 42 gesperrt; der Wechselrichter 36 schaltet wieder ein und vergrößert die Ausgangsgleichspannung
wieder. Eine solche Schaltung entspricht einem Gleichspannungswandler mit Impulsbreiten-
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Schaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten Wechselrichter, bei dem an einer Gleichspannungsquelle mindestens zwei Halbleiterschalter liegen, die im Gegentakt angesteuert werden und wechselweise Strom führen, wobei die Halbleiterschalter mit ihren Steuerstrecken an Sekundärwicklungen eines Steuertransformators liegen, der über eine Primärwicklung eine primäre Steuerspannung wechselnder Polarität bekommt und wobei ein zeitliches Oberschneiden der Stromführungszeit der beiden Halbleiterschalter durch eine Steuereinrichtung verhindert wird, die die Ansteuerung eines Halbleiterschalters solange verhindert wie der im Gegentakt angesteuerte Halbleiterschalter nach Strom führt, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglieder der Steuereinrichtung parallel zu der Primärwicklung (20) für beide Polaritäten jeweils die Reihenschaltung der Emitter-Kollektor-Strecke eines Steuertransistors (22 bzw. 25) mit einer Diode (23 bzw. 26) gleicher Leitungsrichtung und mit einem ohmschen Widerstand (24 bzw. 27) liegt, daß zum Erfassen der Stromführung jedem Halbleiterschalter (1 bzw. 2 bis 4) die Primärseite jeweils eines Wandlers (5 bzw. 6 bis 8) zugeordnet ist, dessen Sekundärseite mit der Emitter-Basis-Strecke jeweils eines der beiden Steuertransistoren (22 und 25) verbunden ist, und daß die Zuordnung der Halbleiterschalter (1 bis 4) zu den Steuertransistoren (22 und 25.; in der Weise vorgesehen ist, daß der Ausgangsstrom des Wandle-s (5 bzw. 6 bis 8) am jeweils stromführende/*. Halbleiterschalter (1 bzw. 2 bis 4) denjenigen Steuertrar dstor (22 bzw. 25) leitend steuert, dessen Emitter-Kollektor-Strecke durch die primäre Steuerspannung in Sperrichtung gepolt ist.2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Leistungstransistoren (1 bis 4) als Halbleiterschalter mit der Emitter-Kollektor-Strecke als Laststrecke und mit der Emitter-Basis-Strecke als Steuerstrecke die Primärseiten dsr Wandler (5 bis 8) jeweils in Reihe zur Emitter-Kollektor-Strecke des zugehörigen Leistungstransistors (1 bzw. 2 bis 4) liegen.3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Leistungstransistoren (1 bis 4) als Halbleiterschalter mit der Emitter-Kollektor-Strecke als Laststrecke und mit der Emitter-Basis-Strecke als Steuerstrecke die Primärseiten der Wandler (5 bis 8) jeweils parallel zu der Emitter-Basis-Strecke des zugehörigen Leistungstransistors (1 bzw. 2 bis 4) liegen.4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuertransformator (19) primärseitig eine Mittelanzapfung hat, zu der die beiden Steuertransistoren (22,25) symmetrisch liegen.5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von Halbleiterschaltern (1, 3 und 2, 4) in einer Brückenschaltung angeordnet sind, deren einander gegenüberliegende Halbleiterschalter (1,4 und 2, 3) gleichsinnig gesteuert sind, und daß die Wandler (5,8 und 6, 7) gleichsinnig gesteuerter Halbleiterschalter (1,4 und 2,3) über je eine Diode (33 bzw. 32 und 31 bzw. 30) mit der Steuerstrecke des zugeordnetenSteuertransistors (25 bzw, 22) verbunden sind.6, Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von Halbleiterschaltern (1, 3 und 2, 4) in einer Brückenschaltung angeordnet sind, deren einander gegenüberliegende Halbleiterschalter (1,4 und 2,3) gleichsinnig gesteuert sind, und daß jeweils parallel zu der Emitter-Kollektor-Strecke eines Steuertrsinsistors (22 bzw. 25) diejenige eines weiteren Steuertransistors (34 bzw. 35) liegt und daß die Wandler (5, 8 bzw. 6, 7) gleichsinnig gesteuerter Halbleiterschalter (1, 4 bzw. 2, 3) jeweils mit den Steuerstrecken der so gebildeten Steuertransistorpaare (35,25 bzw. 22, 34) verbunden sind.7. Schaltungsanordnung nach einem der Anspi-üche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu einer Regelschaltung für einen nachgeschalteten Gleichrichter (37) derart ausgestaltet ist, daß Abweichungen der gewonnenen Gleichspannung von einem Sollwert für eine übergeordnete Steuerung der Steuertransistoren (22,25) ausgewertet werden und daß zu diesem Zweck die Steuerstrecken der Steuertransistoren (22, 25) zusätzlich mit einem Regler (41) verbunden sind.
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|---|---|---|---|
| DE19762647958 DE2647958C3 (de) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | Schaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten· Wechselrichter |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19762647958 DE2647958C3 (de) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | Schaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten· Wechselrichter |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2647958A1 DE2647958A1 (de) | 1978-04-27 |
| DE2647958B2 DE2647958B2 (de) | 1978-08-10 |
| DE2647958C3 true DE2647958C3 (de) | 1979-04-12 |
Family
ID=5991171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762647958 Expired DE2647958C3 (de) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | Schaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten· Wechselrichter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2647958C3 (de) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3007553C2 (de) * | 1980-02-26 | 1986-08-07 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Anordnung zur Steuerung eines fremdgesteuerten Transistorwechselrichters |
| US4758941A (en) * | 1987-10-30 | 1988-07-19 | International Business Machines Corporation | MOSFET fullbridge switching regulator having transformer coupled MOSFET drive circuit |
| DE4016286A1 (de) * | 1990-05-21 | 1991-11-28 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur impulsbreitenmodulation fuer einen umrichter |
-
1976
- 1976-10-22 DE DE19762647958 patent/DE2647958C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE2647958A1 (de) | 1978-04-27 |
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