DE2819895A1 - Selbstgesteuerter gegentaktwechselrichter - Google Patents

Selbstgesteuerter gegentaktwechselrichter

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Hans Joachim Schung
Wilfried Ing Grad Strauss
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Description

  • Selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter
  • Die Erfindung betrifft einen selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichter, insbesondere zur Verwendung in einem Wechselspannungstransformator, mit zwei Gegentakttransistoren, mit einer von den Gegentakttransistoren gespeisten Übertrageranordnung und ggf. mit einer Anschwingschaltung, wobei zu der Ubertrageranordnung eine aus zwei Teilwicklungen bestehende Hauptwicklung, eine aus zwei Teilwicklungen bestehende Steuerwicklung und eine Lastwicklung gehören.
  • Wechselspannungstransformatoren sind seit langem und in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Dabei wird bei herkömmlichen Wechselspannungstransformatoren eine hohe Wechselspannung im Verhältnis der Windungszahlen von Primärwicklung und Sekundärwicklung des Wechselspannungstransformators in eine niedrige Wechselspannung - oder umgekehrt - transformiert, - wobei die Frequenz der Wechselspannung gleich bleibt. Sollen mit einem solchen bekannten echselspannungstransformator große Leistungen übertragen werden, so wird dieser Wechselspannungs trans formator groß und schwer, da die übertragbare Leistung von der Frequenz der Wechselspannung abhängt und diese bei Netzbetrieb mit 50 Hz relativ niedrig ist.
  • Um die bekannte Tatsache auszunutzen, daß bei Wechselspannungstransformatoren vorgegebener Größe die maximal übertragbare Leistung mit der Frequenz der Wechselspannung ansteigt, sind Wechselspannungstransformatoren bekannt, bei denen die primärseitige hohe Wechselspannung niedriger Frequenz zunächst gleichgerichtet und dann über einen selbst gesteuerten Gegentaktwechselrichter sekundärseitig in eine niedrige Wechselspannung hoher Frequenz transformiert wird.
  • In den zuvor beschriebenen Wechselspannungstransformatoren, aber nicht nur dort, werden Gegentaktwechselrichter der eingangs beschriebenen Art verwendet. Solche selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichter sind beispielsweise aus der Literaturstelle "AEG-BandSucl-1", Band 3 "Transistoren in der Industrie", Berlin 1961, insbesondere Seiten 52 bis 64, bekannt. Bei diesen bekannten selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichtern sind zwei in Emitterschaltung angeordnete Gegentakttransistoren vorgesehen, deren Kollektoren jeweils über eine Teilwicklung der Hauptwicklung einer Übertrageranordnung an die speisende Gleichspannung angeschlossen sind, während deren Basen über jeweils eine Teilwicklung der Steuerwicklung an Masse liegen. Als Anschwingschaltung ist an geeigneter Stelle ein RC-Glied angeordnet. Nach dem Anschwingen schwingt dieser selbstgesteuerte Gegentaktwechselrichter mit einer durch die in der Schaltungsanordnung vorgesehenen Bauelemente vorgegebenen Frequenz, die üblicherweise zwischen 20 und 50 kHz liegt. Die Verwendung dieses bekannten selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichters in einem Wechselspannungstransformator führt schon zu einer deutlichen Verringerung des erforderlichen Aufwandes, insbesondere zu einer deutlichen Verringerung der Größe und des Gewichtes des Wechselspannungstransformators. Jedoch ist die Verlustleistung (und die damit verbundene Wärmeentwicklung, die Kühlkörper od. dgl. erfordert) im Normalbetriebsfall und auch im Leerlauffall noch erheblich. Auch sind die bekannten selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichter der zuvor beschriebenen Art, auch und gerade wenn sie in einem Wechselspannungstransformator verwendet sind, im Leerlauffall und im Kurzschlußfall noch relativ störanfällig.
  • Die Verlustleistung von selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichtern hängt naturgemäß von dem primärseitig, d. h. durch die Gegentakttransistoren fließenden Strom ab. Während des Umschaltvorganges von einem Gegentakttransistor auf den anderen treten regelmäßig erhebliche Verlustströme auf, da der Kollektorstrom des jeweiligen Gegentakttransistors mit einer erheblichen Verzögerung, nämlich erst nach Ablauf der sogenannten Speicherzeit des jeweiligen Gegentakttransistors, gegenüber dem jeweiligen Basisstrom auf den Reststrom absinkt. Dies hat seinen Grund darin, daß die Gegentakttransistoren weit in der Sättigung betrieben werden, so daß insbesondere bei den im allgemeinen verwendeten Hochvolttransistoren Speicherladungen erheblicher Größe auftreten. Diese Speicherladungen wirken genauso wie ein extern eingeprägter Basisstrom, so daß erst nach ihrem Abbau der Kollektorstrom absinken kann. Dies hat zur Folge, daß während jedes Umschaltvorganges kurzzeitig beide Gegentakttransistoren leitend sind, so daß erhebliche Kollektorströme als Verlustströme gegen Masse fließen können. Die dabei auftretenden Verlustleistungen sind ganz beträchtlich. Zur Verringerung der zuvor erläuterten Verlustströme und der mit diesen Verlustströmen verbundenen Verlustleistungen ist es bereits bekannt, den dem jeweiligen Gegentakttransistor zugeführten Basisstrom durch einen Vorwiderstand herabzusetzen.
  • Abgesehen davon, daß durch derartige Vorwiderstände allein keine sehr drastische Herabsetzung der Verlustströme bzw. der damit verbundenen Verlustleistungen möglich ist, ist mit dieser Schaltungsmaßnahme der Nachteil verbunden, daß bei sekundärseitigem Leerlauf des Gegentaktwechselrichters am Anfang jeder Halbperiode der jeweilige Gegentakttransistor invers betrieben wird. Der größte Teil des Kollektorstromes fließt dabei über die Basis ab und ruft einen zusätzlichen Spannungsabfall hervor, bedingt also eine Erhöhung der Sperrspannung am Gegentakttransistor. Die Widerstandswerte der Vorwiderstände sind daher so niedrig wie möglich zu wählen, damit im Leerlauffall die Gegentakttransistoren nicht zerstört werden. Vorwiderstände mit niedrigen Widerstandswerten haben jedoch im Normalbetriebsfall wieder den Nachteil, daß die weiter oben erläuterten Verlustströme und die damit verbundenen Verlustleistungen nur geringfügig verringert werden.
  • Beim Leerlaufbetrieb der bekannten selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichter treten aber nicht nur die zuvor beschriebenen Probleme hinsichtlich einer möglichen Zerstörung der Gegentakttransistoren auf, vielmehr sind auch hier die anfallenden Verlustleistungen ganz erheblich, da der Gegentaktwechselrichter auch im Leerlauffall schwingt. Dies ist gerade beim Einsatz selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter in Wechselspannungstransformatoren ein Problem, da hier sehr oft ein Leerlauffall vorliegt, beispielsweise dann, wenn eine sekundärseitig angeschlossene Niederspannungs-Halogenlampe durchgebrannt ist und zunächst nicht und dann ohne Abschaltung des Wechselspannungstransformators ausgewechselt wird.
  • Insgesamt sind die bekannten selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichter der eingangs beschriebenen Art hinsichtlich der bei ihnen auftretenden Verlustleistungen sowie hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit noch in erheblichem Maße verbesserungsfähig.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den bekannten, zuvor beschriebenen selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichter so auszugestalten und weiterzubilden, daß die auftretenden Verlustleistungen, insbesondere im Normalbetriebsfall und im Leerlauffall, so gering wie möglich gehalten werden und daß gleichwohl die Gegentakttransistoren mit hoher Sicherheit gegen eine Zerstörung geschützt sind.
  • Der erfindungsgemäße selbstgesteuerte Gegentaktwechselrichter, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertrageranordnung in einen Hauptübertrager und einen Steuerübertrager aufgeteilt ist, daß der Hauptübertrager aus der Hauptwicklung und der Lastwicklung und der Steuerübertrager aus der Steuerwicklung und einer Rückkopplungswicklung besteht, daß die Lastwicklung des Hauptübertragers und die Rückkopplungswicklung des Steuerübertragers in Reihe geschaltet sind und daß der Steuerübertrager so ausgelegt ist, daß er früher in die Sättigung kommt als der Hauptübertrager. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß der Basisstrom vor dem Ende jeder Halbperiode "abgeschaltet" werden muß, damit am Ende jeder Halbperiode der Kollektorstrom Null wird, - weil nämlich nach einem "Abschalten" des Basisstromes noch während der Speicherzeit der Kollektorstrom fließt. Anders ausgedrückt muß der Basisstrom so zeitig "abgeschaltet" werden, daß die Basisstronzeit (Zeit, während der der Basisstrom fließt und wegen des Basisstromes der Kollektorstrom fließt) und die Speicherzeit (Zeit, während der durch die vorhandenen Speicherladungen der Kollektorstrom noch fließt) zusammen die Dauer einer Halbperiode ergeben. Das "Abschalten" des Basisstromes vor dem Ende jeder Halbperiode erfolgt nun erfindungsgemäß dadurch, daß dafür gesorgt wird, daß die den Basisstrom treibende, durch die Teilwicklungen der Steuerwicklung des Steuerübertragers erzeugte Steuerspannung vor dem Ende jeder Halbperiode Null wird. Das wiederum wird dadurch erreicht, daß der Steuerübertrager entsprechend frühzeitig in die Sättigung kommt, so daß eine Flußänderung nach der Zeit und folglich auch eine Induzierung einer Steuerspannung nicht mehr möglich ist. Dieses Ergebnis wird schaltungsmäßig dadurch realisiert, daß die Steuerwicklung von der Hauptwicklung und der Lastwicklung getrennt, nämlich mit einer in Reihe zu der Lastwicklung geschalteten Rückkopplungswicklung zu einem Steuerübertrager zusammengefaßt ist. Dieser Steuerübertrager ist nun ohne Beeinflussung des von der Hauptwicklung und der Lastwicklung gebildeten Hauptübertragers so auslegbar, daß hier die magnetische Sättigung hinreichend früh erreicht wird.
  • Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichter auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.
  • Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichter, wie an sich bekannt, in Reihe mit der Steuerwicklung mindestens ein Vorwiderstand angeordnet. Der Vorwiderstand ist zur Feineinstellung und zum Abgleich der Schaltungsanordnung zweckmäßig, kann jedoch aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Gegentaktwechselrichters außerordentlich niedrig gewählt werden. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn parallel zu mindestens einer Teilwicklung der Steuerwicklung ein Abstimmwiderstand angeordnet ist. Durch einen solchen Abstimmwiderstand läßt sich die Frequenz des Gegentaktwechselrichters in einem gewissen Bereich einstellen.
  • Nach einer weiteren Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, und zwar einerseits auch losgelöst von der zuvor beschriebenen Lehre und andererseits insbesondere dann, wenn die Gegentakttransistoren in Emitterschaltung betrieben werden, ist parallel zu der Basis-Kollektor-Strecke jedes Gegentakttransistors eine Schottky-Diode angeordnet. Selbstverständlich kann auch beim Betrieb der Gegentakttransistoren in Basisschaltung oder in Kollektorschaltung eine Schottky-Diode vorgesehen und an der physikalisch entsprechenden Stelle angeordnet sein. Eine Schottky-Diode ist eine Metall-Halbleiter-Diode, die, bei geeigneter Wahl der Materialien, eine Durchlaßspannung aufweist, die knapp unterhalb der Durchlaßspannung eines normalen Halbleiter-Halbleiter-Überganges liegt. Für den besonders bedeutungsvollen Fall, daß die Gegentakttransistoren in Emitterschaltung betrieben werden, bedeutet das, daß die zur Basis-Kollektor-Strecke des jeweiligen Gegentakttransistors parallel geschaltete Schottky-Diode in Durchlaßrichtung leitend wird, bevor die Basis-Kollektor-Strecke des Gegentakttransistors selbst gleitend wird. Damit ist gewährleistet, daß die Basis des Gegentakttransistors gegenüber seinem Kollektor nie um mehr als die Durchlaßspannung der Schottky-Diode positiv sein kann, d. h. niemals in Durchlaßrichtung arbeiten kann.
  • Dies aber ist gleichbedeutend mit einer prinzipiellen Verhinderuny der Sättigung der Gegentakttransistoren. Das wiederum garantiert, daß die Kollektroströme nahezu gleichzeitig mit den Basisströmen absinken, da die Speicherzeit praktisch Null wird. Durch entsprechende Auslegung des Steuerübertragers und des eventuell der Basis vorgeschalteten Vorwiderstandes läßt sich der über die Schottky-Diode fließende Nebenstrom auf einen Minimalwert begrenzen, so daß hier keine ins Gewicht fallende Quelle für eine zusätzliche Verlustleistung entsteht.
  • Nach einer weiteren Lehre der Erfindung, der auch losgelöst von den zuvor beschriebenen Lehren besondere Bedeutung zukommt, weist die Anschwingschaltung einen Speicherkondensator, einen in Reihe zu dem Speicherkondensator geschalteten Ladewiderstand und eine dem Speicherkondensator parallel geschaltete Reihenschaltung aus einer Anschwingwicklung und einem elektronischen Bauelement mit Schwellwertcharakter auf und ist die Anschwingwicklung mit der Steuerwicklung der über trageranordnung induktiv gekoppelt. Durch diese Anschwingschaltung, die ihrerseits - direkt oder indirekt - an die den Gegentaktwechselrichter speisende Gleichspannung angeschlossen ist, werden fortlaufend Nadelimpulse erzeugt, deren Dauer und Abstand durch den Speicherkondensator, den Ladewiderstand, die Anschwingwicklung und das elektronische Bauelement mit Schwellwertcharakter bestimmt sind. Die von der Anschwingschaltung erzeugten Nadelimpulse erzeugen in den Teilazicklungen der Steuerwicklung der Ubertrageranordnung Steuerimpulse, die zum Anschwingen des Gegentaktwechselrichters führen können.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des zuletzt beschriebenen selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichters ist die Ubertrageranordnung in einen Hauptübertrager und einen Steuerübertrager aufgeteilt, besteht der Hauptiibertrager aus der Hauptwicklung und der Lastwicklung und der Steuerübertrager aus der Steuerwicklung, einer l'ückkopplungswicklung und der Anschwingwicklung und sind die Lastwicklung des Hauptübertragers und die Rückkopplungwicklung des Steuerübertragers in Reihe geschaltet.
  • Bei dieser Ausführungsform sind also die Hauptwicklung und die Steuerwicklung nicht direkt magnetisch miteinander gekoppelt, erfolgt vielmehr die Kopplung der Hauptwicklung mit der Steuerwicklung nur über die Lastwicklung und die Rückkopplungswicklung, wobei die Lastwicklung und die Rückkopplungswicklung ihrerseits nur durch den über die Lastwicklung und die Rückkopplungswicklung fließenden Laststrom gekoppelt sind. Folglich führen bei dieser Ausführungsform die durch die Anschwingschaltung erzeugten Nadelimpulse und die von den Nadelimpulsen erzeugten Steuerimpulse nur dann zum Anschwingen des Gegentaktwechselrichters, wenn der Gegentaktwechselrichter sekundärseitig belastet ist, also nicht leerläuft, da nur dann, wie zuvor dargelegt, die Hauptwicklung mit der Steuerwicklung cekoppelt ist, diese Kopplung aber Voraussetzung dafür ist, daß der Gegentaktwechselrichter zum Anschwingen kommt. Diese Ausführungsform hat also den Vorteil, daß im Leerlauffall der Gegentaktwechselrichter nicht arbeitet, also auch keine Verlustleistung entsteht, der Gegentaktwechselrichter aber gleichwohl stets anschwingbereit ist.
  • Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist der Ubertrageranordnung ein Längswiderstand zugeordnet und parallel zu dem Längswiderstand eine Kurzschlußschutzschaltung vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichters wird der am Längswiderstand infolge des über die übertrageranordnung und über den Längswiderstand fließenden Stromes auftretende Spannungsabfall mit einer Referenzspannung verglichen und wird das Schwingen des Gegentaktwechselrichters dann unterbrochen, wenn der Spannungsabfall am Längswiderstand die Referenzspannung überschreitet.
  • Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichters ist die Kurzschlußschutzschaltung zweckmäßigerweise so aufgebaut, daß sie einen elektronischen Schalter, vorzugsweise einen Transistor, insbesondere einen Darlington-Transistor, eine an den Ausgang des elektronischen Schalters angeschlossene Gleichrichterbrücke und eine an den Ausgang der Gleichrichterbrücke angeschlossene Schutzwicklung aufweist, daß die Schutzwicklung mit der Steuerwicklung induktiv gekoppelt ist und daß bei einem Kurzschluß (oder einer vorgegebenen Überlastung) die Schutzwicklung durch den elektronischen Schalter kurzgeschlossen wird. Spricht bei dieser Ausführungsform der elektronische Schalter an, wird also die Schutzwicklung durch den elektronischen Schalter kurzgeschlossen, so können in den Teilwicklungen der Steuerwicklung keine Steuerspannungen mehr induziert werden, wird also das Schwingen des Gegentaktwechselrichters unterbrochen. Dadurch wird sicher vermieden, daß die Gegentakttransistoren durch das Auftreten von sie überlastenden Strömen zerstört werden.
  • Schließlich empfiehlt es sich, bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichters, bei der eine Kurzschlußschutzschaltung vorgesehen ist, die Kurzschlußschutzschaltung mit einem Verzögerungskondensator zu versehen. Dadurch wird erreicht, daß kurzzeitige Stromspitzen nicht zu einem Ansprechen der Kurzschlußschutzschaltung führen.
  • Je nach dem welche der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Maßnahmen für sich oder gemeinsam bei dem in Rede stehenden selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichter verwirklicht sind, ist die Verlustleistung im Normalbetriebsfall, im Leerlauffall, im Normalbetriebsfall und im Leerlauffall, im Normalbetriebsfall und im Kurzschlußfall, im Leerlauffall und im Kurzschlußfall oder im Normalbetriebsfall, im Leerlauffall und im Kurzschlußfall auf einen minimalen Wert reduziert, wobei gleichzeitig unter allen Umständen eine höchstmögliche Sicherung der Gegentakttransistoren gegen Zerstörung gewährleistet ist. Daraus resultieren erhebliche Vorteile hinsichtlich der Größe und des Gewichtes des erfindungsgemäßen selbstgesteuerten Gegentaktwechselrichters gegenüber bisher bekannten Gegentaktwechselrichtern bzw. von mit dem erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichter bestückten wechselspannungstransformatoren gegenüber bisher bekannten We chse lspannungs trans formatoren. Da die den bekannten Gegentaktwechselrichtern anhaftenden Nachteile erfindungsgemäß weitestgehend vermieden werden, sind bislang in vielen Fällen eingesetzte Wechselspannungstransformatoren (50 Hz / 50 Hz) nunmehr durch Wechselspannungstransformatoren (50 Hz / ca. 20 - 50 kHz) also durch Wechselspannungstransformatoren mit Gegentaktwechselrichtern ersetzbar.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 die Schaltungsanordnung eines Wechselspannungstransformators unter Verwendung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichters und Fig. 2 ausschnittsweise eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichters.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung eines Wechselspannungstransformators 1 weist eingangsseitig eine Gleichrichterbrücke 2 auf, an die über Versorgungsleitungen 3, 4 ein Gegentaktwechselrichter 5 angeschlossen ist. Der Gegentaktwechselrichter 5 weist zwei Gegentakttransistoren 6, eine von den Gegentakttransistoren 6 gespeiste Ubertrageranordnung 7 und eine Anschwingschaltung 8 auf. Zu der Übertrageranordnung 7 gehören eine aus zwei Teilwicklungen 9a, 9b bestehende Hauptwicklung 9, eine aus zwei Teilwicklungen 10a, 10b bestehende Steuerwicklung 10 und eine Lastwicklung 11.
  • Wie die Fig. 1 zeigt, ist die Ubertrageranordnung 7 in einen Hauptübertrager 12 und einen Steuerübertrager 13 aufgeteilt, wobei der Hauptübertrager 12 aus der Hauptwicklung 9 und der Lastwicklung 11 besteht, während der Steuerübertrager aus der Steuerwicklung 10 und einer Rückkopplungswicklung 14 besteht.
  • Die Lastwicklung 11 des Hauptübertragers 12 und die Rückkopplungswicklung 14 des Steuerübertragers 13 sind in Reihe geschaltet. Der Steuerübertrager 13 ist so ausgelegt, daß er früher in die Sättigung kommt als der Hauptübertrager 12.
  • Wie sich aus Fig. 1 ergibt, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel in Reihe mit der Steuerwicklung 10, d. h. mit den entsprechenden Teilwicklungen 10a, 10b Vorwiderstände 15, 16, 17 vorgesehen. Außerdem ist der Teilwicklung 10a noch ein Abstimmwioerstand 18 parallelgeschaltet.
  • Im übrigen zeigt die Fig. 1 in bezug auf die Anschwingschaltung 8 eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichters 5. Die Anschwingschaltung 8 besteht hier nämlich aus einem Speicherkondensator 19, einem in Reihe zu dem Speicherkondensator 19 geschalteten Ladewiderstand 20 und einer dem Speicherkondensator 19 parallelgeschalteten Reihenschaltung aus einer Anschwingwicklung 21 und einem elektronischen Bauelement 22 mit Schwellwertcharakter. Die gesamte Anschwingschaltung 8 ist an die Versorgungsleitungen 3, 4 und damit an den Ausgang der Gleichrichterbrücke 2 angeschlossen, wobei im übrigen parallel zum Ausgang der Gleichrichterbrücke 2 noch ein Glättuncskondensator 23 geschaltet ist. Die Anschwingwicklung 21 ist mit der Steuerwicklung 10 der Übertrageranordnung 7 induktiv gekoppelt.
  • Schließlich zeigt die Fig 1 insoweit eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichters 5, als der Übertrageranordnung 7 ein Längswiderstand 24 zugeordnet und parallel zu dem Längswiderstand 24 eine Kurzschlußschutzschaltuna 25 vorgesehen ist. Die Kurzschlußschutzschaltung 25 weist einen elektronischen Schalter 26, eine an den Ausgang des elektronischen Schalters 26 angeschlossene Gleichrichterbrücke 27 und eine an den Ausgang der Gleichrichterbrücke 27 angeschlossene Schutzwicklung 28 auf. Die Schutzwicklung 28 ist mit der Steuerwicklung 10 induktiv gekoppelt. Bei einem Kurzschluß (oder einer vorgegebenen Überlastung) wird die Schutzwicklung 28 durch den elektronischen Schalter 26 kurzgeschlossen. Im übrigen ist dem Längswiderstand 24 und damit dem Eingang der Kurzschlußschutzschaltung 25 ein Verzögerungskondensator 29 parallelgeschaltet.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Gegentaktwechselrichters 5 sind, wie an sich bekannt, die Gegentakttransistoren 6 in Reihe geschaltet. Zwischen den Versorgungsleitungen 3, 4 liegt eine Reihenschaltung aus zwei Brückenkondensatoren 30, 31. Zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Gegentakttransistoren 6 und dem Verbindungspunkt der beiden Brückenkondensatoren 30, 31 liegt die Hauptwicklung 9 des Hauptübertragers 12. Bei dieser Ausführungsform ist also die Hauptwicklung 9 des Hauptübertragers 12 einteilig ausgeführt.

Claims (9)

  1. Patentansprüche: 9 Selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter, insbesondere zur Verwendung in einem Wechselspannungstransformator, mit zwei Gegentakttransistoren, mit einer von den Gegentakttransistoren gespeisten Übertrageranordnung und ggf. mit einer Anschwingschaltung, wobei zu der Übertrageranordnung eine aus zwei Teilwicklungen bestehende Hauptwicklung, eine aus zwei Teilwicklungen bestehende Steuerwicklung und eine Lastwicklung gehören, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Übertrageranordnung (7) in einen Hauptübertrager (12) und einen Steuerübertrager (13) aufgeteilt ist, daß der Hauptübertrager (12) aus der Hauptwicklung (9) und der Lastwicklung (11) und der Steuerübertrager (13) aus der Steuerwicklung (10) und einer Rückkopplungswicklung (14) besteht, daß die Lastwicklung (11) des Hauptübertragers (12) und die Rückkopplungswicklung (14) des Steuerübertragers (13) in Reihe geschaltet sind und daß der Steuerübertrager (13) so ausgelegt ist, daß er früher in die Sättigung kommt als der Hauptübertrager (12).
  2. 2. Selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Steuerwicklung (10) mindestens ein Vorwiderstand (15, 16, 17) angeordnet ist.
  3. 3. Selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu mindestens einer Teilwicklung (10a, 10b) der Steuerwicklung (10) ein Abstimmwiderstand (18) angeordnet ist.
  4. 4. Selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter, insbesondere zur Verwendung in einem Wechselspannungstransformator, mit zwei Gegentakttransistoren, mit einer von den Gegentakttransistoren gespeisten Ubertrageranordnung und ggf. mit einer Anschwingschaltung, wobei zu der Ubertrageranordnung eine aus zwei Teilwicklungen bestehende Hauptwicklung, eine aus zwei Teilwicklungen bestehende Steuerwicklung und eine Lastwicklung gehören, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder wenn die Gegentakttransistoren in Emitterschaltung angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß parallel zu der Basis-Kollektor-Strecke jedes Gegentakttransistors (6) eine Schottky-Diode angeordnet ist.
  5. 5. Selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter, insbesondere zur Verwendung in einem Wechselspannungstransformator, mit zwei Gegentakttransistoren, mit einer von den Gegentakttransistoren gespeisten Übertrageranordnung und ggf. mit einer Anschwingschaltung, wobei zu der Übertrageranordnung eine aus zwei Teilwicklungen bestehende Hauptwicklung, eine aus zwei Teilwicklungen bestehende Steuerwicklung und eine Lastwicklung gehören, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Anschwingschaltung (8) einen Speicherkondensator (19), einen in Reihe zu dem Speicherkondensator (19) geschalteten Ladewiderstand (20) und eine dem Speicherkondensator (19) parallelgeschaltete Reihenschaltung aus einer Anschwingwicklung (21) und einem elektronischen Bauelement (22) mit Schwellwertcharakter aufweist und daß die Anschwingwicklung (21) mit der Steuerwicklung (10) der Übertrageranordnung (7) induktiv gekoppelt ist.
  6. 6. Selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrageranordnung (7) in einen Hauptübertrager (12) und einen Steuerübertrager (13) aufgeteilt ist, daß der Hauptübertrager (12) aus der Hauptwicklung (9) und der Lastwicklung (11) und der Steuerübertrager aus der Steuerwicklung (10), einer Rückkopplungswicklung (14) und der Anschwingwicklung (21) besteht und daß die Lastwicklung (11) des Hauptübertragers (12) und die Rückkopplungswicklung (14) des Steuerübertragers (13) in Reihe geschaltet sind.
  7. 7. Selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ubertrageranordnung (7) ein Längswiderstand (24) zugeordnet und parallel zu dem Längswiderstand (24) eine Kurzschlußschutzschaltung (25) vorgesehen ist.
  8. 8. Selbstgesteuerter Gegentaktwechselrichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußschutzschaltung (25) einen elektronischen Schalter (26), vorzugsweise einen Transistor, insbesondere einen Darlington-Transistor, eine an den Ausgang des elektronischen Schalters (26) angeschlossene Gleichrichterbrücke (27) und eine an den Ausgang der Gleichrichterbrücke (27) angeschlossene Schutzwicklung (28) aufweist, daß die Schutzwicklung (28) mit der Steuerwicklung (10) der Übertrageranordnung (7) induktiv gekoppelt ist und daß bei einem Kurzschluß (oder einer vorgegebenen Überlastung) die Schutzwicklung (28) durch den elektronischen Schalter (26) kurzgeschlossen wird.
  9. 9. Gegentaktwechselrichter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußschutzschaltung (25) einen Verzögerungskondensator (29) aufweist.
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