DE2652782A1 - Statischer inverter mit schutzschaltung - Google Patents
Statischer inverter mit schutzschaltungInfo
- Publication number
- DE2652782A1 DE2652782A1 DE19762652782 DE2652782A DE2652782A1 DE 2652782 A1 DE2652782 A1 DE 2652782A1 DE 19762652782 DE19762652782 DE 19762652782 DE 2652782 A DE2652782 A DE 2652782A DE 2652782 A1 DE2652782 A1 DE 2652782A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- circuit
- stage
- coupled
- coincidence
- alternating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
- H02M7/53803—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration with automatic control of output voltage or current
- H02M7/53806—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration with automatic control of output voltage or current in a push-pull configuration of the parallel type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2652782
Dipl.-Ing. H.Wkickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke
Dipl.-Ing. R A.WeiCKMANNj Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
LA/ba
AMF INCORPORATED
777 Westehester Avenue
White Plains, N.Y. 1o6o4
V.St.A.
Statischer Inverter mit Schutzschaltung
Die Erfindung betrifft einen statischen Inverter mit einer Schutzschaltung.
Bekannte statische Halbleiter-Inverter enthalten zwei Gruppen
von Halbleiter-Schalterstufen, von denen jede Gruppe parallel
an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. Zu jeder Schalterstufe gehört einein Serie dazu geschaltete Primärwicklung eines Ausgangstransformators. Die Primärwicklungen
der beiden Gruppen sind für eine Gegentakterregung des Ausgangstransformators gewickelt. Zum abwechselnden Triggern
der Schalterstufen der beiden Gruppen sind Triggerschaltungen vorgesehen, die eine Wechselspannung in der Sekundärwicklung
des Ausgangstransformators bewirken. Die Primärwicklungen der einen Gruppe von Schalterstufen führen im aus magnetischem
709838/0567
Material bestehenden Kern des Ausgangstransformators zu einem magnetischen Flußfeld in einer ersten Richtung. Die Primärwicklungen
der zweiten Gruppe der wechselweise leitenden Halbleiter-Schalterstufen führen im Kern des Ausgangstränsformators
zu einem magnetischen Flußfeld in entgegengesetzter Richtung. Solange die beiden Gruppen der Halbleiter-Schaltstufen
abwechselnd leiten, wird die Magnetisierung des Kerns des Transformators kontinuierlich umgekehrt und der Strom
durch die Halbleiter-Schalterstufen bleibt innerhalb gewünschter Grenzen, die als Funktion der Wechselstromimpedanz
des Ausgangstransformators gegeben sind. Erhält jedoch eine der beiden Gruppen von Schalterstufen keine Triggerimpulse,
so wird diese Gruppe von Schalterstufen nicht wechselweise leitend geschaltet. Die Folge ist, daß der Kern des Ausgangstransformators
durch dien wiederholten leitenden Zustand der anderen Gruppe von Schalterstufen wiederholt in der gleichen
Richtung magnetisiert wird, womit das magnetische Material rasch magnetisch gesättigt wird. Bei gesättigtem Kern ist jedoch
die Wechselstromimpedanz des Transformators beträchtlieh verringert, womit der durch jede der Schalterstufen der anderen
leitenden Gruppe fließende Strom rasch auf einen zur Zerstörung dieser Schalterstufen ausreichenden Wert ansteigen kann.
Es sind Schutzschaltungen bekannt geworden, die einen statischen
Inverter gegen Schäden schützen sollen, die sich aus den oben erläuterten Fehlern ergeben können. Eine bekannte
Schutzschaltung verwendet einen Stromfühler-Transformator, der einen überstrom am Inverterausgang erfaßt. Das erfaßte
Überstrom-Signal löst dann die Schutzschaltung aus. Nachteil derartiger Schaltungen ist, daß der den überstrom erfassende
Transformator relativ groß und teuer ist.
Andere bekannte Schutzschaltungen haben den Nachteil, daß sie
relativ aufwendige Schaltungen erfordern und/oder nicht schnell
709838/056 7
genug arbeiten, so daß sie Schalterstufen mit sehr schneller Stromänderung nicht schützen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend erläuterten Nachteile
zu vermeiden und insbesondere eine relativ einfache und kostengünstig herzustellende Schutzschaltung anzugeben, die
sehr schnell anspricht und den Betrieb des Inverters augenblicklich anhält, wenn einer der Gruppen von Schalterstufen
keine Triggerimpulse zugeführt werden.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Und zwar zeigt;
Fig. 1 ein vereinfachtes Diagramm, teilweise in schematischer Form, teilweise in Blockdarstellung, welches
einen statischen Halbleiterinverter mit einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung zeigt, und
Fig. 2 eine Reihe von Signalformen, die zur Erläuterung der Schaltung nach Fig. 1 herangezogen werden.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung des statischen Inverters als solchem ist herkömmlich aufgebaut. Die Inverterschaltung
wird deshalb in vereinfachter Form und ohne einige der Hilfsschaltungen, wie z.B. Spannungs- und Stromregler,
dargestellt, die üblicherweise bei statischen Invertern dieses Typs vorgesehen sind. Eine detailliertere Beschreibung und
Darstellung eines statischen Halbleiter-Inverters, wie er bei
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist in der anhängigen US-Patentanmeldung 599 148 vom 25. Juli 1975 enthalten.
In Fig. 1 wird der Inverterschaltung an Eingangsklemmen 11 Gleichstromleistung zugeführt. Die zugeführte Gleichstromspannung
wird in einem Filter 12 gefiltert und, z.B. mittels eines Spannungsreglers 13 auf einen 15-V-Pegel geregelt. An
7 09838/0567
den Ausgang des Spannungsreglers 13 ist ein Kondensator Cs mit relativ großer Speicherkapazität gekoppelt. Ein Speicherkondensator
dieses Typs wird üblicherweise zur Verringerung eines Spannungsabfalls in der Speiseleitung bei einer plötzliehen
Belastung vorgesehen. Zum Ansteigen der Spannung am Kondensator Cs wird nach dem ursprünglichen Einschalten der
Anlage eine kurze Zeit benötigt. Es soll hervorgehoben werden daß lediglich die in schematischer Form dargestellten
Teile der Schaltung als an die Versorgungsquelle angeschlossen dargestellt sind. Die in Blockform dargestellten Teile
der Schaltung können herkömmliche Einzelschaltungen enthalten, deren Verbindungen zur Energiequelle zur Vereinfachung
der Darstellung und Beschreibung weggelassen sind. Ein Impulsgenerator 15, beispielsweise ein Relaxations-Oszillator,
erzeugt die in Fig. 2a dargestellten Ausgangsimpulse mit der doppelten Frequenz der gewünschten Ausgangsfrequenz der Inverterschaltung.
In der folgenden Beschreibung soll angenommen werden, daß der Impulsgenerator 15 die Impulse mit einer
Folgefrequenz von 8oo Impulsen pro Sekunde abgibt.
Der Ausgang des Impulsgenerators 15 ist über eine Leitung 16 mit dem Eingang einer monostabilen Schaltung 18 verbunden,
die auf jeden Eingangsimpuls des Impulsgenerators 15 hin einen negativen Steuerimpuls gegebener Dauer abgibt (Fig. 2b).
Die monostabile Schaltung 18 kann eine Leitung 18a aufweisen, die ein spannungs- und/oder stromabhängiges Rückkopplungssignal
an eine Zeitkonstanten-Schaltung der monostabilen Schaltung
18 koppelt und die Dauer des negativ verlaufenden Steuerimpulses des Signals in Fig. 2b so ändert, daß die Spannung und/oder
der Strom in gewissem Umfang als Funktion der Ausgangsspannung und/oder des AusgangsStroms des Inverters geregelt wird.
Die Leitung 18a entspricht der Leitung 65 in Fig. 1 der obenstehend erwähnten US-Patentanmeldung.
Der Ausgang des Impulsgenerators 15 (Fig. 2a) ist über die Leitung 16 und eine Leitung 25 mit dem Eingang einer ersten
709838/0567
- sf -
Flipflop-Schaltung 26 gekoppelt. Die beiden Ausgangssignale
der Flipflop-Schaltung 26 sind 4oo Hz-Rechtecksignale mit einer Phasenverschiebung von 18o° (Fig. 2c und 2d). Diese
Ausgangssignale werden jeweils über Ausgangsleitungen 28
bzw. 29 zu einem Eingang jeweils eines NOR-Gatters φλ und
φ2 zugeführt.
Ein zweites Eingangssignal jedes der NOR-Gatter Φ 1 und φ
wird über eine Ausgangsleitung 2o der monostabilen Schaltung
18 zugeführt. Das Signal auf dieser Leitung 2o sind die Steuerimpulse nach Fig. 2b mit 8oo Impulsen pro Sekunde.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist das NOR-Gatter φ 1
gleichsinnig gepolte Dioden d1, d2 und d3 auf, deren Kathoden miteinander verbunden sind. Widerstände r1 und r2 koppeln die
Kathoden der Dioden d1, d2 und d3 an die Basis-Elektrode eines n-p-n Transistors Q1. Der Transistor Q1 ist mit einem
Transistor Q2 in einer Darlington-Schaltung zusammengeschlossen.
Die miteinander verbundenen Transistoren Q1 und Q2 sind
parallel zur Gleichstromquelle geschaltet.
Beim Betrieb des NOR-Gatters Φ 1 liegt das Ausgangssignal an
den Kollektoren der Transistoren Q1 und Q2 lediglich dann
hoch, wenn die an die Anoden sämtlicher Dioden d1, d2 und d3 gekoppelten Eingangssignale tief liegen. Wenn eines oder mehr
der Eingangssignale der Dioden d1, d2 und d3 hoch liegen,
liegt das Ausgangssignal des NOR-Gatters φ\ tief.
Das NOR-Gatter φ2 umfaßt die Dioden d4, d5, d6, die Widerstände
r3 und r4 und die miteinander verbundenen Transistoren Q3 und Q4. Das NOR-Gatter Φ2 arbeitet in gleicher Weise wie
das NOR-Gatter φ 1.
Zunächst soll angenommen werden, daß das Signal am untersten Eingang jedes der NOR-Gatter φΐ und Φ2 tief liegt. Das NOR-
709838/0567
-•-
AO
Gatter ΦΛ liefert somit ein positiv ansteigendes Ausgangssignal
(Fig. 2f)/ wenn die ihren beiden obersten Eingängen zugeführten Signale (Fig. 2b und 2d) tief liegen. In gleicher
Weise kann angenommen werden, daß das NOR-Gatter φ2 ein positiv ansteigendes Ausgangssignal (Fig. 2e) liefert,
wenn die seinen beiden obersten Eingängen zugeführten Signale (Fig. 2b und 2c) jeweils tief liegen. Da die beiden 4oo-Hz~
Ausgangssignale der Flipflop-Schaltung 26 nicht in Phase sind (Fig. 2c und 2d) und die negativen Steuerimpulse der
monostabilen Schaltung 18 mit einer Folgefreguenz von 8oo Impulsen pro Sekunde erscheinen (Fig. 2b), arbeiten die NOR-Gatter
φΛ und φ2 wechselweise bei aufeinanderfolgenden Steuerimpulsen
der monostabilen Schaltung 18 und erzeugen jeweils wechselweise auftretende Triggerimpulse der Figuren 2f und
2e.
Die Ausgangssignale der NOR-Gatter φΐ und φ2 werden jeweils
in Treiberschaltungen 34 bzw. 35 verstärkt. Die beiden Folgen verstärkter Impulse werden parallel den Basiselektroden
jeweiliger Gruppen parallel geschalteter Schalttransistoren Qs 1, Qs2.. .Qsn und QsV, Qs2 '.. .Qsn1 über entsprechend bezeichnete
Basiswiderstände rb1, rb2...rbn bzw. rb1·, rb"... rbn1 zugeführt. Bei tatsächlichen Ausfuhrungsformen kann jede
gewünschte Anzahl Schalttransistoren von 1 bis etwa 1o in einer Gruppe verwendet werden.
Jeder Schalttransistor ist mit seiner Kollektorelektrode über eine Primärwicklung ρ eines Ausgangstransforraators T1
und eine Leitung 41 an die Gleichstromquelle angeschlossen. Die beiden Gruppen von Primärwicklungen p1, p2...pn und p1',
p2'...pnf sind nach Gegentaktart auf den Transformator T1
gewickelt. Da die beiden Gruppen von Schalttransistoren Qs1,
Qs2...Qsn und Qs1·, Qs2'...Qsn' in Abhängigkeit von den
wechselweise auftretenden Folgen von Triggerimpulsen der Fig. 2e und 2f wechselweise leiten, werden die beiden Grup-
709838/0567
pen von Primärwicklungen im Gegentaktbetrieb wechselweise erregt und erzeugen in einer Sekundärwicklung 52 des Transformators
T1 ein im wesentlichen rechteckförmiges Wechselstrom-Ausgangssignal.
Dieses Signal wird in einem Filterkreis 55 zur Verbesserung seiner Signalform gefiltert und dann Ausgangsanschlüssen
57 als Ausgangssignal nach Fig. 2g zugeführt.
Der Ausgangstransformator T1 ist herkömmlich ausgeführt und
weist einen Kern 53 aus magnetischem Material, wie z.B. gebiechtem Eisen, auf. Im Normalbetrieb wird das magnetische
Material des Kerns 53 unterhalb des Bereichs seiner magnetischen Sättigung betrieben.
Die bis hierher erläuterte Schaltung stellt den Grundtyp eines Inverters dar, bei dem die Erfindung verwendet werden kann.
Wie in der obenstehend erwähnten US-Patentanmeldung beschrieben, kann die Inverterschaltung weitere Merkmale, wie z.B.
einen Spannungs- und/oder Strom-Regler aufweisen und sie kann Einschalt-Schutzschaltungen enthalten, die das anfängliche
Einschwingen des Stroms in den Schalttransistoren begrenzen.
Da hierfür geeignete Einrichtungen bekannt und nicht Teil dieser Erfindung sind, sollen sie nicht weiter erläutert werden.
Für den Fall, daß gewisse Fehler in der Schaltung nach Fig. 1 zum Ausbleiben eines Triggerimpulses aus der Folge der Triggerimpulse,
z.B. aus der Folge der Impulse nach Fig.2e führen,so
würde die zweite Gruppe der Schalttransistoren Qs1', Qs2'...
Qsn' nicht in den leitenden Zustand geschaltet werden und damit die entsprechenden Primärwicklungen p1', p2'...pn' nicht
erregt werden.Die erste Gruppe der Schalttransistoren Qs1,
Qs2...Qsn würde jedoch nach wie vor aufeinanderfolgend leitend geschaltet werden, bzw. würde die zugeordneten Primärwicklungen
p1, p2...pn erregen. Dementsprechend würde das magnetische Material des Kerns 53 des Transformators T1 wiederholt in der
709838/0567
gleichen Richtung magnetisiert werden und würde rasch die magnetische Sättigung erreichen. Es hätte eine beträchtliche
Abnahme der Wechselstromimpedanz des Transformators T1 zur
Folge, womit die Schalttransistoren Qs1, Qs2...Qsn einen
übermäßigen Strom aus der Gleichstromquelle ziehen würden. Dieses Fehlverhalten führt rasch zu Schäden und zur Zerstörung
der Schalttransistoren.
Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung vorgesehen, die einen fehlenden Triggerimpuls erfaßt und die normal arbeitende
Gruppe der Schalttransistoren augenblicklich abschaltet. In Fig. 1 wird der Ausgang des NOR-Gatters ^1 über d.ne Leitung
überprüft, die an einen Verbindungspunkt 76 zwischen der Anode einer Diode d7 und der Kathode einer Diode d8 gekoppelt ist.
In entsprechender Weise wird der Ausgang des NOR-Gatters φ2
über eine Leitung 78 überprüft, die an einen Verbindungspunkt 79 zwischen der Anode einer Diode d1o und der Kathode einer
Diode d11 gekoppelt ist. Bei normalem Betrieb treten dementsprechend an den beiden Eingängen eines ODER-Gatters 82
wechselweise die Impulsfolgen der Fig. 2e und 2f auf. Dieses kombinierte Eingangssignal des ODER-Gatters 82 ist in Fig. 2h
dargestellt.
Der Ausgang des ODER-Gatters 82 ist an den Eingang einer zweiten Flipflop-Schaltung 85 gekoppelt, die jedesmal dann von
ihrem einen bistabilen Zustand in ihren anderen wechselt, wenn das Signal nach Fig. 2h negativ wird. Die entsprechenden
Ausgangssignale auf Ausgangsleitungen 88 und 89 der. Flipflopschaltung
85 sind in den Fig. 2j und 2k dargestellt. Die Signalforra nach Fig. 2j auf der Leitung 88 ist als drittes
Eingangssignal des NOR-Gatters ^1 an die Anode der Diode d3
gekoppelt, während die Signalform der Fig. 2k über eine Leitung 89 als drittes Eingangssignal des NOR-Gatters φ2 der
Anode der Diode d6 zugeführt wird. Wie bereits erläutert, liegt das Ausgangssignal des NOR-Gatters hoch, wenn irgendeines
seiner Eingangssignale tief liegt und kein Triggerim-
709838/0567
puls darüber zur korrespondierenden Gruppe von Schalttransistoren gekoppelt ist.
Zunächst soll die Betriebsweise der erfindungsgemäßen
Schutzschaltung bei normalem Betrieb erläutert werden. Tritt ein Triggerimpuls To1 nach Fig. 2e auf, so wird dieser Impuls
über die Leitung 78 erfaßt und über das ODER-Gatter 82 als Impuls 1o2 des Signals nach Fig. 2h weitergeleitet. Die
negativ verlaufende Rückflanke dieses Impulses ändert den Zustand des Flipflops 85, so daß das Signal nach Fig. 2j in
seinen tiefen Zustand übergeht und das Signal nach Fig. 2k in seinen hohen Zustand überwechselt. Zur Zeit ti (Fig. 2)
zu der der negative Steuerimpuls 1o7 des Signals 2b auftritt, liegt sowohl das Signal nach Fig. 2d als auch das Signal nach
Fig. 2j tief. Dementsprechend liegen alle drei Eingangssignale des NOR-Gatters φ\ tief, womit ein Triggerimpuls nach Fig.
2f den Schalttransistoren Qs1, Qs2.,.Qsn zugeführt wird. Zum gleichen Zeitpunkt ti liegt das Eingangssignal (Fig. 2k)
des NOR-Gatters Φ2 hoch, so daß das Ausgangssignal dieses
Gatters tief liegt und den Durchtritt eines Triggerimpulses zur zweiten Gruppe von Schalttransistoren Qs1', 032'...QSn1
verhindert.
Der nächste Steuerimpuls 1o9 nach Fig. 2b tritt zum Zeitpunkt t2 auf. Das Signal nach Fig. 2c liegt, ebenso wie das Signal
nach Fig. 2k, tief. Diese drei tief liegenden Eingangssignale
des NOR-Gatters j£2 lassen den Triggerimpuls 11o nach Fig. 2e
durchtreten, womit die zweite Gruppe von Schalttransistoren QsT, Qs2'...Qsn' getriggert wird. Zum Zeitpunkt t2 liegt das
Signal der Flipflopschaltung 85 (Fig. 2j) der Schutzschaltung hoch, womit das NOR-Gatter φ\ wirksam gesperrt wird und keine
Gatterimpulse der ersten Gruppe von Schalttransistoren Qs1, Qs2...Qsn zugeführt werden können.
Die zweite Flipflop-Schaltung 85 schaltet also wechselweise das erste NOR-Gatter wirksam und sperrt das zweite bzw. sperrt
709838/0567
das erste NOR-Gatter und schaltet das zweite wirksam. Aus dem Vergleich der Signale der Fig. 2f und 2j und der Signale der
Fig. 2e und 2k ist ersichtlich, daß die jeweiligen Sperrsignale 2j und 2k jeweils um einen kurzen Zeitraum t früher
von den NOR-Gattern abgeschaltet werden, bevor ein Triggerimpuls erwartet wird.
Als nächstes soll der Zeitpunkt t3 und die Signalform der Fig. 2f betrachtet werden. Hierbei soll angenommen werden,
daß aus irgendeinem Grund der nächste, erwartete Triggerimpuls der ersten Gruppe von Schalttransistoren Qs1, Qs2...Qsn
in Wirklichkeit nicht auftritt. Dies ist durch den gestrichelt eingezeichneten Impuls 112 dargestellt. Das Fehlen des Impulses
112 hat zur Folge, daß das ODER-Gatter 82 (Fig. 2h) der Schutzschaltung zu diesem Zeitpunkt kein Eingangssignal erhält.
Die Flipflop-Schaltung 85 ändert daraufhin ihren Zustand nicht (Fig. 2j und 2k). Dementsprechend bleibt das Signal der
Fig. 2k hoch und da dieses Signal eines der Eingangssignale des NOR-Gatters φ2 ist, wird dieses Gatter wirksam gesperrt
und verhindert das Triggern der zweiten Gruppe von Schalttransistoren QsI1, 032'...QSn1. Aus dem vorstehenden Beispiel
wird deutlich, daß das Fehlen eines Triggerimpulses der ersten Gruppe von Schalttransistoren das NOR-Gatter φ2, das der zweiten
Gruppe von Schalttransistoren zugeordnet ist, sperrt. Damit wird der Betrieb der Inverterschaltung insgesamt verhindert,
da beide Gruppen von Schalttransistoren gesperrt sind.
Wird die Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 1 anhand der Signale nach Fig. 2 verfolgt, so wird deutlich, daß bei fehlenden
Triggerimpulsen nach Fig. 2e und damit bei gesperrter zweiter Gruppe von Schalttransistoren Qs1', Qs2'...Qsn', die
erfindungsgemäße Schutzschaltung so arbeitet, daß das Signal nach Fig. 2j an einem Eingang des NOR-Gatters ?1 hoch bleibt,
womit das Ausgangssignal dieses Gatters tief liegt und die
erste Gruppe von Schalttransistoren sperrt.
709838/0567
Zum gleichen Ergebnis kommt man durch Betrachten der Signalformen nach den Fig. 2f und 2j, die jeweils die Triggerimpulse
am Ausgang der NOR-Gatters 5M bzw. am Eingang der Schutzschaltung
dieses Gatters zeigen. Die negativ verlaufende Rückflanke jedes Triggerimpulses nach Fig. 2f bewirkt einen positiven
Artstieg der Signalform nach Fig. 2j, die das NOR-Gatter φΛ sperrt. Damit wird das NOR-Gatter ψ\, jedesmal wenn
es einen Triggerimpuls durchläßt, automatisch am Ende des Impulses gesperrt. Das NOR-Gatter £1 kann lediglich durch das
übergehen der Signalform nach Fig. 2j in den tiefen Zustand
wirksam geschaltet werden. Dies erfolgt lediglich dann, wenn ein Triggerimpuls des NOR-Gatters f2 durch das ODER-Gatter
tritt und die Flipflop-Schaltung 85 in ihren anderen stabilen Zustand rücksetzt. Tritt dieser andere Triggerimpuls des NOR-Gatters
f2 nicht auf, so bleibt das NOR-Gatter ^1 gesperrt.
Der Vergleich der Signalformen der Fig. 2e und 2k, die jeweils die Triggerausgangsimpulse und das Eingangssignal der
Schutzschaltung zum NOR-Gatter fl zeigen, wird deutlich, daß
ein Triggerimpuls am Ausgang des NOR-Gatters φ2 das übergehen
der Signalform nach Fig. 2k in den hohen Zustand bewirkt, womit das NOR-Gatter φ2 gesperrt wird. Wenn das NOR-Gatter j41
nicht nachfolgend einen Triggerimpuls an die Flipflop-Schaltung 85 abgibt und diese setzt, so bleibt die Signalform nach Fig. 2k hoch und hält das NOR-Gatter φ2 gesperrt.
In der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden NOR-Gatter verwendet. Die gleichen Ergebnisse können jedoch auch durch Verwendung anderer logischer
Funktionen und Schaltungen erzielt werden. Dem Grunde nach sind die NOR-Gatter Koinzidenzschaltungen, die ein gewünschtes
Signal lediglich dann durchtreten lassen, wenn die zugeführten Eingangssignale gleichzeitig jeweils vorbestimmte
Werte annehmen.
709838/0567
Obwohl in der beschriebenen Ausführungsform Transistoren als
steuerbare Leitereinrichtungen zum Schalten von Gleichstrom durch die Primärwicklungen des Transformators beschrieben
wurden, können auch andere steuerbare Leitereinrichtungen
verwendet werden. Die Erfindung soll nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt sein.
70 Γ1 838/0567
Leerseite
Claims (7)
- PatentansprücheStatischer Inverter mit wenigstens einer ersten und wenigstens einer zweiten steuerbaren Schalterstufe, die parallel an eine Gleichstromquelle angeschlossen und wechselweise für Strom aus der Gleichstromquelle leitend schaltbar 3ind und mit einer an die Schalterstufen angekoppelten Ausgangsstufe, die, gesteuert von den Schalterstufen, ein Wechselstromsignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalterstufen (Qs, Qs1) durch Triggerimpulse steuerbar sind, daß eine erste Generatorstufe (NOR 1) eine erste Folge von Triggerimpulsen mit einer vorgegebenen Folgefrequenz erzeugt und über eine erste Koppelstufe (34) der ersten Schalterstufe (Qs) zuführt, daß eine zweite Generatorstufe (NOR 2) eine zweite Folge von Triggerimpulsen mit der vorgegebenen Folgefrequenz abwechselnd mit den Triggerimpulsen der ersten Folge erzeugt und über eine zweite Kopjjelstufe (35) der zweiten Schalterstufe (Qs1) zuführt, daß an die erste (NOR 1) und die zweite (NOR 2) Generatorstufe eine Prüfstufe (d7 - d11, 82) angekoppelt ist, die das Auftreten der Triggerimpulse erfaßt, daß eine entsprechend den erfaßten Triggerimpulsen der Prüfstufe (d7 d11, 82) schaltbare bistabile Schaltung (85) an zwei Ausgängen Freigabesignale und Sperrsignale erzeugt, die in Abhängigkeit von aufeinanderfolgend erfaßten Triggerimpulsen wechselweise auf jeweils verschiedenen Ausgängen der zwei Ausgänge auftreten und daß jeder der zwei Ausgange an eine der Generatorstufen (HOR 1, NOR 2) angekoppelt ist und die Generators tuf e (NOR^t, NORj42) , die den letzten Triggerimpuls abgegeben hat, sperrt bzw. die jeweils andere Generatorstufe (NOR 2, NOR 1) freigibt, so70 Π 838/0 5 67daß beim Ausbleiben von Triggerimpulsen eine der Generatorstufen (NOR 1, NOR 2) die jeweils andere Generatorstufe (NOR 2, NOR 1) ebenfalls gesperrt ist.
- 2. Inverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Generatorstufen eine Gatterschaltung (NOR 1, NOR 2) enthält, und daß jeder der Ausgänge der bistabilen Schaltung (85) zum Zuführen der Freigabesignale bzw. Sperrsignale an jeweils eine der Gatterschaltungen (NOR 1, NOR 2) gekoppelt ist.
- 3. Inverter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfstufe (d7 - d11, 82) an die Ausgänge jeder der Gatterschaltungen (NOR 1 , NOR 2) angekoppelt ist.
- 4. Statischer Inverter, mit wenigstens zwei steuerbaren Schalterstufen, von denen jede an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist und wechselweise in Abhängigkeit zugeordneter B'olgen wechselweise auftretender Triggerimpulse eine Ausgangsschaltung zur Erzeugung eines Wechselstrom-Ausgangssignals wirksam schaltet, wobei die Frequenz des Wechaelstrom-Ausgangssignals gleich der Wiederholungsfrequenz jeder der beiden Folgen von Triggerimpulsen ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Generator (15, 18) vorgesehen ist, der eine Folge von Steuerimpulsen mit einer Folgefrequenz gleich der doppelten Frequenz des Wechselstrom-Ausgangssignals erzeugt, daß Generatorstufen (26, 28; 26, 29) vorgesehen sind, die im wesentlichen gegenphasige erste und zweite Wechselsignale mit der Frequenz des Wechselstrom-Ausgangssignals erzeugen, daß erste und zweite Koinzidenzschaltungen (NOR 1, NOR 2) vor-Jo gesehen sind, denen die Steuerimpulse zuführbar sind, daß die ersten Wechselsignale der ersten Koinzidenzschaltung und die zweiten Wechselsignale der zweiten Koinzidenzschaltung zuführbar sind, daß jede der Koinzidenzschaltun-70 Π 838/0567ORiGfNAL INSPECTEDibhz/H/gen (NOR 1, NOR 2) einen Triggerimpuls erzeugt, wenn das Steuersignal und das zugeordnete Wechselsignal in einem vorbestimmten Zusammenhang auftreten, derart, daß die Koinzidenzschaltungen (NOR 1, NOR 2) bei normalern Betrieb wechselweise Folgen von wechselweise auftretenden Triggerimpulsen erzeugen, daß die eine Folge von Triggerimpulsen der einen Schalterstufe (Qs) und die andere Folge von Triggerimpulsen der anderen Schalterstufe (Qs') zuführbar ist, daß die das Wechselstrom-Ausgangssignal erzeugende Ausgangsschaltung (T1) an die steuerbaren Schalterstufen (Qs, Qs1) angekoppelt ist, daß an die beiden Koinzidenzschaltungen (NOR 1, NOR 2) eine Prüfstufe (d7 - d11, 82) angekoppelt ist, die die Triggerimpulse beider Koinzidenzschaltungen (NOR 1, NOR 2) erfaßt und daß eine zwischen einem ersten und einem zweiten stabilen Zustand umschaltbare, bistabile Schaltung (85) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit aufeinanderfolgend erfaßter Triggerimpulse diejenige Koinzidenzschaltung (NOR 1, NOR 2), die den letzten Triggerimpuls abgegeben hat, sperrt und die jeweils andere Koinzidenzschaltung (NOR 2, NOR 1) freigibt.
- 5. Inverter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichn e t , daß die bistabile Schaltung als Flipflop-Schaltung (85) mit zwei Ausgängen ausgebildet ist, an denen komplementäre Signale auftreten, deren Amplitude sich beim Wechsel des stabilen Zustands der Schaltung ändert und daß jeder der Ausgänge mit einem Eingang jeweils einer der Koinzidenzschaltungen (NOR 1, NOR 2) gekoppelt ist.
- 6. Statischer Inverter mit wenigstens zwei steuerbaren Schalterstufen, von denen jede an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist und wechselweise in Abhängigkeit zugeordneter Folgen wechselweise auftretender Triggerimpulse
- 7 0' ■ Ά Π / 0 b B 7 ORIGINAL INSPECTEDin einem an die Schalterstufen angekoppelten Transformator ein Wechselstrom-Ausgangssignal erzeugt, wobei die Frequenz des Wechselstrom-Ausgangssignals gleich der Wiederholungsfrequenz jeder der beiden Folgen von Triggerimpulsen ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Generator (15, 18) vorgesehen ist, der eine Folge von Steuerimpulsen mit einer Folgefrequenz gleich der doppelten Frequenz des Wechselstrom-Ausgangssignals erzeugt, daß Generatorstufen (26, 28; 26, 29) vorgesehen sind, die im wesentlichen gegenphasige erste und zweite Wechselsignale mit der Frequenz des Wechselstrom-Ausgangssignals erzeugen, daß erste und zweite Koinzidenzschaltungen (NOR 1/ NOR 2) vorgesehen sind, denen die Steuerimpulse zuführbar sind, daß die ersten Wechselsigna-Ie der ersten Koinzidenzschaltung und die zweiten Wechselsignale der zweiten Koinzidenzschaltung zuführbar sind, daß jede der Koinzidenzschaltungen (NOR 1, NOR 2) einen Triggerimpuls erzeugt, wenn das Steuersignal und das zugeordnete Wechselsignal in einem vorbestimmten Zusammenhang auftreten, daß jede der steuerbaren Sehalterstufen (Qs, Qs1) an jeweils eine der Koinzidenzstufen (NOR 1, NOR 2) angekoppelt ist, daß eine Prüfstufe (d7 - d11, 82) vorgesehen ist, die die Triggerimpulse beider Koinzidenzschaltungen (NOR 1, NOR 2) erfaßt, daß die erfaßten Triggerimpulse einer bistabilen Schaltung (85) mit zwei Ausgängen zuführbar sind, von denen jeder an einen Eingang jeweils einer der beiden Koinzidenzschaltungen (NOR 1, NOR 2) angekoppelt ist, und daß die bistabile Schaltung (85) in Abhängigkeit von einem erfaßten Triggerimpuls an demjenigen Ausgang ein Sperrsignal erzeugt, der mit der den letzten Triggerimpuls erzeugenden Koinzidenzschaltung (NOR 1, NOR 2) gekoppelt ist und an dem mit der anderen Koinzidenzschaltung (NOR 2, NOR 1) gekoppelten Ausgang ein Freigabesignal erzeugt.7Q9838/0S67
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/664,820 US4021719A (en) | 1976-03-08 | 1976-03-08 | Protective circuit for static inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2652782A1 true DE2652782A1 (de) | 1977-09-22 |
Family
ID=24667571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762652782 Pending DE2652782A1 (de) | 1976-03-08 | 1976-11-19 | Statischer inverter mit schutzschaltung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4021719A (de) |
DE (1) | DE2652782A1 (de) |
FR (1) | FR2344168A1 (de) |
GB (1) | GB1520214A (de) |
NL (1) | NL7611883A (de) |
SE (1) | SE7612681L (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4222098A (en) * | 1978-02-16 | 1980-09-09 | Nasa | Base drive for paralleled inverter systems |
US4384320A (en) * | 1982-01-25 | 1983-05-17 | Pioneer Magnetics, Inc. | Push-pull switching mode inverter-type power supply |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2872635A (en) * | 1955-07-26 | 1959-02-03 | Lawn Electric Co Inc | Inverter |
US3027508A (en) * | 1959-09-25 | 1962-03-27 | Ampex | Inverter having amplitude regulation |
US3495156A (en) * | 1968-03-29 | 1970-02-10 | Bell Telephone Labor Inc | Push-pull inverter with synchronized monostable drivers |
US3490028A (en) * | 1968-07-24 | 1970-01-13 | Hughes Aircraft Co | Power supply energy transformation apparatus |
US3601680A (en) * | 1969-04-01 | 1971-08-24 | Robert W Beckwith | Dc-to-dc converter |
US3708739A (en) * | 1971-11-24 | 1973-01-02 | Gen Electric | Regulated electrical inverter system |
-
1976
- 1976-03-08 US US05/664,820 patent/US4021719A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-10-14 GB GB42748/76A patent/GB1520214A/en not_active Expired
- 1976-10-27 NL NL7611883A patent/NL7611883A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-11-12 SE SE7612681A patent/SE7612681L/xx unknown
- 1976-11-19 DE DE19762652782 patent/DE2652782A1/de active Pending
- 1976-12-14 FR FR7637594A patent/FR2344168A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2344168A1 (fr) | 1977-10-07 |
GB1520214A (en) | 1978-08-02 |
US4021719A (en) | 1977-05-03 |
NL7611883A (nl) | 1977-09-12 |
SE7612681L (sv) | 1977-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1171983B (de) | Selbstgesteuerter Wechselrichter mit Transistoren | |
DE2255822B2 (de) | Treiberschaltung für eine lichtemittierende Diode | |
DE2000422A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schutz von Thyristoren | |
DE3640546A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum fehlertesten eines steuerbaren abschalt-halbleiters | |
DE3335153A1 (de) | Stabilisierter netzgeraetschaltkreis | |
DE3237141C1 (de) | Steuervorrichtung für einen Schalttransistor | |
DE3405793A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum kurzschlussschutz eines stromrichtergeraetes mit gto-thyristoren | |
DE2203038A1 (de) | Elektronisches, beruehrungslos arbeitendes schaltgeraet | |
DE2854441A1 (de) | Gleichspannungsregler | |
DE19731836A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Abschaltthyristors | |
DE2110427A1 (de) | Schaltungsanordnung zur Abgabe einer bestimmten Ausgangsspannung auf die Aufnahme einer Eingangsspannung hin | |
DE2652782A1 (de) | Statischer inverter mit schutzschaltung | |
DE1900823A1 (de) | Antriebseinrichtung mit impulsgespeistem Gleichstrommotor | |
DE1037509B (de) | Impulsuebertragungssystem mit einem Transformator, der einen Kern von im wesentlichen rechteckiger Hysteresisschleife aufweist | |
DE3238127A1 (de) | Anordnung zur steuerung von halbleiterschaltungen | |
DE1227937B (de) | Schaltungsanordnung zur Realisierung logischer Funktionen | |
DE2952654A1 (de) | Gegentakt-wechselrichter | |
DE3536447C2 (de) | Kurzschluß- und überlastfeste Transistorausgangsstufe | |
DE3531324A1 (de) | Hochgeschwindigkeits-leistungsverstaerker zum treiben induktiver lasten | |
DE1487024B2 (de) | Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Stromimpulsen großer Flankensteilheit | |
DE1085915B (de) | Impulsformende Halbleitertransistorverstaerkeranordnung | |
DE1058103B (de) | Schaltung zur Umwandlung von einem Transistorkreis zugefuehrten Eingangsimpulsen in Ausgangsimpulse mit praktisch unveraenderlicher Breite und Amplitude | |
DE1151280B (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung impuls-foermiger Kurvenverlaeufe | |
DE1487024C (de) | Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Stromimpulsen großer Flankensteilheit | |
DE1236562B (de) | Impulsgenerator zur Erzeugung von Impulsen entgegengesetzter Polaritaet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |