DE2814706A1

DE2814706A1 - Inverterschaltung

Info

Publication number: DE2814706A1
Application number: DE19782814706
Authority: DE
Inventors: Philip John Fitz
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1978-02-01
Filing date: 1978-04-05
Publication date: 1979-08-02
Also published as: GB1554835A; DE2814706B2; DE2814706C3

Description

28H706

Die Erfindung betrifft eine Inverterschaltung, besonders eine als Rücklaufinverter bekannte Inverterschaltung.

Das Schaltbild einer typischen, zur Zeit gebräuchlichen Rücklauf inverter schaltung ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Hier liegt ein Transistor 1 mit seiner Emitter/Kollektorstrecke zwischen den Klemmen 2 einer Versorgungsquelle. In Reihe mit der Emitter/Kollektorstrecke des Transistois 1 liegt zwischen den Klemmen 2 die Primärwicklung 3¹ eines Transformators 3. Die Sekundärwicklung 3'' des Transformators 3 ist in Reihe mit einem Gleichrichter 4 an die Klemmen einer Last 5 angelegt. Gleichfalls liegt ein Speicherkondensator 6 an den Klemmen der Last 5. Die Basis des Transistors 1 ist mit einer Klemme 7 verbundenen die ein Treiberimpuls angelegt werden kann, um den Transistor 1 leitend zu machen.

Im Betrieb wird der Transistor 1 durch einen an die Klemme 7 angelegten Treiberimpuls leitend gemacht und die Versorgungsspannung V an den Klemmen 2 liegt an der Primärwicklung 3' des Transformators 3 an. Der Transformator 3 ist so polarisiert, daß die Spannung an seiner Sekundärwicklung 3'' den Gleichrichter 4 in Sperrichtung vorspannt, so daß kein Sekundärstrom fließt.

In der Primärwicklung 3' baut sich ein Strom entsprechend dem Wert der Induktivität L₁ dieser Wicklung auf, bis der an der Klemme 7 anliegende Impuls aufhört. Mit dem Ende des Treiberimpulses sperrt der Transistor 1 und die in der Primärwicklung 3' gespeicherte Energie wird in die Sekundärwicklung 3'' übertragen; der Gleichrichter 4 ist nun im Leitfähigkeitszustand, so daß die Energie in den Speicherkondensator und die Last 5 weitergegeben wird.

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-A-

Die beschriebene Schaltung arbeitet zufriedenstellend, sie ist jedoch in ihrer Leistungsübertragungskapazität relativ beschränkt, da nur ein Transistorschalter in der Schaltung benutzt wird. Um diese Leistungsverarbeitungskapazität zu erhöhen, werden mehrere parallel zueinander liegende Transistoren statt des einzelnen Transistors 1 als Versorgungsstromschalter benutzt. Diese Art der Erhöhung des Verarbeitungsvermögens erfordert jedoch eine komplizierte Sicherstellung der richtigen Stromaufteilung auf die mehrfach vorhandenen Transistoren und ist deshalb nur schwer zu verwirklichen.

Die Erfindung schafft einen verbesserten Rücklaufinverter, der eine richtige Stromaufteilung ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird in einer Rücklaufinverterschaltung eine Versorgungsquelle,eine Ausgangsanordnung zur Versorgung einer Last und eine Vielzahl von Induktivitäten verwendet, die jeweils in Reihe mit einem zugeordneten Schalter an der Versorgungsquelle liegen, wodurch eine Induktivität eine Ladung von der Versorgungsquelle erhält, wenn der jeweils zugeordnete Schalter leitend ist, sowie eine Einrichtung, die dann, wenn der einer jeweiligen Induktivität zugeordnete Schalter seine Leitung einstellt, bewirkt, daß die in der Induktivität gespeicherte Ladung an die Ausgangsanordnung weitergegeben wird.

Vorzugsweise umfaßt die Ausgangsanordnung einen Transformator, von dem eine Sekundärwicklung zur Versorgung der Last geschaltet ist, und die erwähnte Einrichtung ist wirksam, wenn der einer Induktivität zugeordnete Schalter aufhört, elektrisch leitend zu sein, um die Induktivität an eine Primärwicklung des Transformators zu legen.

Wiederum umfaßt die erwähnte Einrichtung vorzugsweise für jede Induktivität ein in einer Richtung leitendes Gerät, das

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so angeordnet ist, daß es in Sperrichtung vorgespannt ist, während die damit verbundene Induktivität infolge der Leitung des jeweils zugeordneten Schalters eine Ladung von der Versorgungsquelle empfängt und das leitet , wenn der erwähnte Schalter aufhört, elektrisch leitend zu sein, um die Induktivität an die Primärwicklung des Transformators zu legen.

Vorzugsweise sind die Schalter Transistoren, die jeweils mit ihren Emitter/Kollektorstrecken in Reihe mit den jeweiligen Induktivitäten an der Versorgungsquelle liegen.

Vorzugsweise sind die Vorspannungselektroden der Transistoren mit jeweiligen Treiberimpuls-Eingangsklemmen verbunden, wodurch ausgewählte Transistoren oder alle Transistoren in den Leitungszustand gebracht werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand Fig. 2 der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; diese Figur zeigt das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Rücklaufinverters, wobei der Fig.1 entsprechende Bauteile gleiche Bezugszeichen besitzen.

Der in Fig. 2 dargestellte Lastkreis ist einschließlich Sekundärwicklung 3¹¹ mit dem Inverter nach Fig. 1 identisch. Statt des einzelnen Schalttransistors 1 ist hier jedoch eine Vielzahl von η Transistoren 1a, 1b ... 1n vorgesehen, die jeweils mit ihren Emitter/Kollektorstrecken in Reihe mit jeweiligen Induktivitäten 8a,8b 8n an den Versorgungsklemmen 2 liegen. Die Basis jedes Transistors 1a,1b ... 1n ist mit einer jeweiligen Triggerklemme 7a,7b ... 7n so verbunden, daß einzelne oder alle Transistoren 1a,1b ...1n erforderlichenfalls leitend getriggert werden können.

Jede Induktivität 8a,8b ... 8n ist so geschaltet, daß sie über einen jeweiligen Gleichrichter 9a,9b ... 9n an der Primärwicklung

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3' des Transformators 3 liegt. Die Gleichrichter 9a,9b ... 9n sind so in Sperrichtung vorgespannt, daß während des Leitungszustandes der jeweiligen Transistoren 1a,1b ... 1n sich in den jeweiligen Induktivitäten 8a,8b ... 8n ein Strom aufbaut.

Während des Betriebs der in Fig. 2 dargestellten Schaltung liegt dann, wenn einer der Transistoren 1a,1b ... 1n durch einen an der jeweiligen Triggerklemme 7a,7b ... 7n anliegenden Treiberimpuls leitend ist, die Versorgungsspannung V an der jeweiligen Induktivität 8a,8b ... 8n und infolge des/vorgespannten Zustandes der Dioden 9a,9b ... 9n baut sich in den jeweiligen Induktivitäten 8a,8b ... 8n ein Strom auf. Mit dem Ende des Treiberimpulses wird die in den jeweiligen Induktivitäten 8a,8b ... 8n gespeicherte Energie über den jeweiligen Gleichrichter 9a,9b ... 9n auf die Primärwicklung 3¹ des Transformators 3 übertragen. Die weitere Schaltung nach Fig. wirkt dann so, wie es in Bezug auf Fig. 1 bereits beschrieben wurde.

Es ist zu bemerken, daß bei dem in Fig. 2 dargestellten Inverter die zu verarbeitende Leistung durch Hinzufügen von Transistorstufen, wie sie mit 1a,1b ... 1n bezeichnet sind, erhöht werden kann, ohne daß Stromverteilungs- oder Stromauf teilungsprob¹ame entstehen, da während des Ladezyklus der Induktivitäten 8a,8b ... 8n jeder Zweig für sich von seinem Nachbarzweig isoliert ist. Zusätzlich ist der Leistungswert flexibel, da jede beliebige Transistorstufe 1a,1b ... 1n wahlweise nicht angesteuert werden kann und die Leistung so herabgesetzt werden kann. In diesem Fall stellen die Gleichrichter 9a,9b ... 9n eine Isolierung der Stufen gegeneinander sicher.

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ORIGINAL INSPECTFn

Claims

PATENTANWÄLTE 28 14/06

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

THE MARCONI COMPANY LIMITED München, den 5. April 1978

Marconi House, New Street

Chelmsford, Essex, England f/J/ku μ

Inverterschaltung

Patentan s ρ r ü c h e :

( 1 .^Inverterschaltung, insbesondere Rücklaufinverter, mit einer

—SVersorgungsquelle, einer zur Versorgung einer Last geschalteten Ausgangsanordnung und einer schaltbaren, an der Versorgungsquelle liegenden Induktivitätseinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß die schaltbare Induktivitätseinrichtung eine Vielzahl von Induktivitäten (8a,8b ... 8n) umfaßt, die jeweils in Reihe mit einem zugeordneten Schalter (1a,1b ... 1n) an die Versorgungsquelle (2) geschaltet sind, wodurch eine jeweilige Induktivität eine Ladung von der Versorgungsquelle erhält, wenn der zugeordnete Schalter im leitenden Zustand ist und daß eine Einrichtung (9a,9b ... 9n) vorgesehen ist, die eine

Übertragung einer in einer jeweiligen Induktivität (8a,8b 8n)

gespeicherten Ladung auf die Ausgangsanordnung (3,4,5) bewirkt, wenn der dieser Induktivität zugeordnete Schalter (1a,1b ... 1n) seinen Leitungszustand beendet.

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DR. C. MANITZ · DIPL.-INC. M. FINSTERWALD DIP L. -INC. W. GRÄMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

β MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART SO ( BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-N UMMER 7 2

TEL. IO89) 22 42 M. TELEX OS - 2967 2 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (0711)56 72 61 POSTSCHECK! MÖNCHEN 77062-805

ORIGINAL INSPECTED

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2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsanordnung einen Transformator (3) umfaßt, von dem eine Sekundärwicklung (3¹¹) zur Versorgung der Last (5) geschaltet ist und daß die Einrichtung (9a,9b ...9n) ein Anlegen der Induktivität (8a,8b ... 8n) an die Primärwicklung (3¹) des Transformators (3) bewirkt, wenn der der Induktivität (8a,8b ... 8n) zugeordnete Schalter (1a,1b ... 1n) seinen elektrisch leitenden Zustand beendet.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für jede Induktivität (8a,8b ...8n) ein in einer Richtung leitendes Bauteil (9a,9b ... 9n) umfaßt, das so angeordnet ist, daß es in Sperrichtung vorgespannt ist, wenn die zugeordnete Induktivität (8a,8b ... 8n) infolge des leitfähigen Zustandes des zugeordneten Schalters (1a,1b ... 1n) eine Ladung von der Versorgungsquelle (2) empfängt und daß es leitet, wenn der Schalter (1a,1b ... 1n) seinen elektrisch leitenden Zustand beendet, und daß es so die Induktivität (8a,8b ... 8n) an die Primärwicklung (3') des Transformators (3) legt.
4. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalter Transistoren (1a, 1b ... 1:*) sind, die jeweils mit ihren Emitter /Kollektorstrecken in Reihe mit der zugeordneten Induktivität (8a,8b ... 8n) an der Versorgungsquelle (2) liegen.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungsanschlüsse der Transistoren (1a,1b ... 1n) so mit einzelnen Treiberimpuls-Eingangsklemmen (7a,7b ... 7n) verbunden sind, daß jeder Transistor oder alle Transistoren (1a,1b ... 1n) in den Leitzustand getrieben werden kann bzw. können.

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