DE2835282C2 - Tax rate for a self-commutated inverter - Google Patents
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Description
— Dem Taktgeber (1) ist ein Frequenzteiler (2) mit dem Teilverhältnis 2 :1 nachgeschaltet, der nur bei steigender bzw. nur bei fallender Flanke der Impulse des Taktgebers (1) schaltet;- The clock generator (1) is followed by a frequency divider (2) with a division ratio of 2: 1, which only with a rising or only a falling edge, the pulse of the clock (1) switches;
— dem Taktgeber (1) ist ferner parallel zum Frequenzteiler (2) ein Speicher (3) nachgeschaltet, der beim Einschalten des Wechselrichters im Reset-Zustand ist und der bei der anderen Ranke der Impulse des Taktgebers (1) gesetzt wird;- The clock generator (1) is also followed by a memory (3) in parallel with the frequency divider (2), which is used when the inverter is switched on is in the reset state and that is set in the other tendril of the pulses of the clock generator (1) will;
— die Ausgänge (2t£ Ie, 3c) von Frequenzteiler (2) und Speicher (3) sind mit den Eingängen (22a, 23a. 226. 236; einer ersten Verriegelungsstufe verbunden, die die Ausgangssignale des Frequenzteilers (2) nur bei g..-setztem Speicher (3) durchläßt, wobei an den Ausgängen (22c 23c) dieser ersten Verriegelungsstufe (22, 23) die J0 Steuersignale für den Wechselrichter anstehen.- The outputs (2t £ Ie, 3c) of the frequency divider (2) and memory (3) are connected to the inputs (22a, 23a. 226, 236; . -set memory (3), the J0 control signals for the inverter being present at the outputs (22c 23c) of this first locking stage (22, 23).
2. Steuer*jtz für einen Wechselrichter nach Anspruch 1. dadurch geker-.zeichnet. daß das Puls-Pausenverhältnis dps Taktgebers (1) einstellbar J5 2. Steuer * jtz for an inverter according to claim 1. that the pulse-pause ratio dps clock generator (1) adjustable J5
3. Steuersatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücksetzeingang (3b) des Speichers (3) mit einem die Versorgungsspannung (U') des Steuersatzes überwachenden Grenzwertgeber (6) verbunden ist. wobei der Speicher (3) zurückgesetzt wird, sobald die Versorgungsspan nung (U') des Steuersatzes unter einem Grenzwert liegt und das Setzen des Speichers (3) freigegebe.; wird, sobald die Versorgungsspannung (U) diesen Grenzwert überschreitet.3. A tax rate according to claim 1 or 2, characterized in that the reset input (3b) of the memory (3) is connected to a limit value transmitter (6) which monitors the supply voltage (U ') of the tax rate. wherein the memory (3) is reset as soon as the supply voltage (U ') of the tax rate is below a limit value and the setting of the memory (3) is enabled. as soon as the supply voltage (U) exceeds this limit value.
4. Steuersatz nach einen der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (2) zwei antivalente Ausgänge (2c/, Ie)Tw Ansteuerung mindestens je eines Thyristors (9, 10) aufweist und daß den Ausgängen des Frequenzteilers (2) eine Impuls-Umformerstufe nachgeschaltet ist, die den Beginn jedes Ausgangssignals des Frequenzteilers (2) verzögert.4. Tax rate according to one of claims I to 3, characterized in that the frequency divider (2) has two complementary outputs (2c /, Ie) Tw control at least one thyristor each (9, 10) and that the outputs of the frequency divider (2) a pulse converter stage is connected downstream, which delays the beginning of each output signal of the frequency divider (2).
5. Steuersatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausgestaltung der Impuls-Umforrnerstufs die beiden Ausgänge (2c/, 2e) des Frequenzteilers (2) mit dem Setz- bzw. Rücksetzeingang (life. 1IcV eines /K-Speichergliedes (11) verbunden sind, daß mindestens ein Eingang (Wb) go und ein Ausgang (lindes /K-Speichergliedes (11) mit einer Vergleichsstufe (12) verbunden sind, die über eine Verzögerungsstufe (13) mit dem Takteingang (Wa) des /K-Speichergliedes (11) verbunden ist, wobei bei Wechsel der Eingangssignale des /K-Speichergliedes (11) über die Vergleichsstufe (12) und die Verzögerungsstufe (13) nach Ablauf der Verzögerungszeit ein Signal auf den Takteingang (Wa)des y/C-Speichergliedes (11) gegeben wird, und daß dem /K-Speichergleid (11) eine dritte Verriegelungsstufe (4, 5) nachgeschaltet ist, die bei Signalwechsel an den Eingängen (Wb, Wc) des JK-Speicbergliedes (11) die Ausgangssignale sperrt, bis der Signalwechsel an den Ausgängen nachvollzogen ist 5. Tax rate according to claim 4, characterized in that the two outputs (2c /, 2e) of the frequency divider (2) with the set or reset input (life. 1IcV of a / K memory element (11) are connected that at least one input (Wb) go and one output (Lindes / K memory element (11) are connected to a comparison stage (12) which is connected to the clock input (Wa) of the / K memory element via a delay stage (13) (11) is connected, with a signal on the clock input (Wa) of the y / C memory element (Wa) of the y / C memory element ( 11) is given, and that the / K-Speichergleid (11) is followed by a third locking stage (4, 5 ) which blocks the output signals when the signal changes at the inputs (Wb, Wc) of the JK storage element (11) until the The signal change at the outputs has been reproduced
Die Erfindung betrifft einen Steuersau für einen selbstgeführten Wechselrichter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a control unit for a self-commutated inverter according to the preamble of Claim 1.
Beim Ausschalten eines Wechselrichters wird im Normalfall der Wechselrichtertransformator annähernd entmagnetisiert, da in der Regel Stromversorgungen und Verbraucher annähernd gleichzeitig abgeschaltet werden, während die Steuerung der Thyristoren des Wechselrichters noch für eine gewisse Zeit anstehen kann. Während des Betriebs wird die magnetische Induktion des Wechselrichtertransformators von einer maximalen negativen Betriebsinduktion zu einer maximalen positiven Betriebsinduktion geändert. Dagegen kann sich bei einer erneuten Einschaltung des Wechselrichters nach dem Ausschalten die Induktion nur von Null bis zur Sättigungsinduktion ändern. Da die Betriebsinduktion in der Nähe der Sättigungsinduktion liegt, würde der Wechselrichtertransformator beim Einschalten mit einer vollen Halbwolle in die Sättigung gehen und damit sehr hohe Einschaltspitzenströme aufnehmen. Falls beim Abschalten des Wechselrichters ein Kommutierungskurzschluß auftritt, so kann der Wechselrichtertransformator in einer Remanenz verbleiben, die nur wenig unterhalb der maximalen Betriebsinduktion liegt. Da nicht vorhersehbar ist. ob diese Remanenz psoitiv oder negativ ist. muß damit gerechnet werden, daß sich die magnetische Induktion des Wechselrichtertransformators beim ersten Einschaltimpuls nur in dem relativ kleinen Bereich von der Remanenz zur Sättigungsinduktion endern kann. Damit werden in diesem Fall die Einschaltstromspitzen noch höher.When an inverter is switched off, the inverter transformer is usually approximately demagnetized, since power supplies and consumers are usually switched off almost at the same time while the control of the inverter's thyristors is still pending for a certain period of time can. During operation, the inverter transformer's magnetic induction is powered by a maximum negative operating induction changed to a maximum positive operating induction. Against it If the inverter is switched on again after it has been switched off, induction can be reduced only change from zero to saturation induction. Since the operating induction close to the saturation induction the inverter transformer would saturate with a full half-wool when switched on go and thus absorb very high inrush currents. If when switching off the inverter a commutation short-circuit occurs, the inverter transformer can remain in a remanence that is only slightly below the maximum Operation induction lies. Because it is unpredictable. whether this remanence is positive or negative. must with it be expected that the magnetic induction of the inverter transformer at the first switch-on pulse only in the relatively small range from the Remanence to induction of saturation can end. In order to In this case, the inrush current peaks become even higher.
Zur Unterdrückung der Einschaltstromspitzen sind verschiedene Verfahren gebräuchlich. Aus der DE-AS 14 88 911 ist es bekannt, den Transformator über einen Hilfsthyristor und einen Widerstand vor dem Einschalten in definierter Weise vorzumagnetisieren. Damit kann sichergestellt werden, daß sich beim Einschalten die magnetische Induktion in einem Bereich zwischen positiver und negativer Sättigungsinduktion ändern kann und damit der Transformator nicht in den Sättigungsbereich gesteuert wird.Various methods are used to suppress the inrush current peaks. From the DE-AS 14 88 911 it is known to have the transformer via a Pre-magnetize auxiliary thyristor and a resistor in a defined manner before switching on. In order to can be assured that when switching on change the magnetic induction in a range between positive and negative saturation induction can and thus the transformer is not controlled in the saturation range.
im Handel sind Wechselrichter erhältlich, die im Leerlauf über Vorwiderstände eingeschaltet werden, die nach dem Anlauf kurzgeschlossen werden. Aurh dadurch können die Einschaltstromspitzen verringert werden.inverters are commercially available that are im Idle can be switched on via series resistors, which are short-circuited after start-up. Aurh this can reduce the inrush current peaks.
Diese beiden Verfahren haben den Nachteil, daß fur den Einschaltvorgang zusätzliche Elemente im Leistungskreis vorgesehen werden müssen, die entsprechend stark dimensioniert sein müssen und Verluste im Leistungskreis bedingen.Both of these methods have the disadvantage that for the switch-on additional elements must be provided in the power circuit, which must be dimensioned accordingly and losses in the Condition performance group.
Steuersätze für selbstgeführte Wechselrichter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sind in folgender Form bekannt: Bei im Handel erhältlichen Wechselrichtern ist es bekannt, den Wechselrichter mit einem auf die Hälfte seiner normalen Länge verkürzten EinschaltimpulsTax rates for self-commutated inverters according to the preamble of claim 1 are in the following form known: With inverters available in the market, it is known to cut the inverter with one to half The switch-on pulse is shortened to its normal length
anlaufen zu lassen. D„n>it wird die Sp?nnungvZeitfläche des Einschaltimpulses halbiert und damit TQr die meisten Betriebsfälle verhindert, daß der Transformator in Sättigung geht und unzulässig hohe Einschaltstromspitzen auftreten. Als Taktgeber werden dabei sogenannte Sättigungstaktgeber eingesetzt, die aber recht aufwendig sind. Die Frequenz des Sättigungstaktgebers wird über die Speisespannung eingestellt, an deren Stabilität damit hohe Anforderungen zu stellen sind. Bei Anlauf und Betrieb des Sättigungstaktgebers können Unsymmetrien auftreten. Ferner ist keine definierte Impulsfreigabe möglich. Die Länge des Einschaltimpulses ist vielmehr auf eine Viertel-Welle festgelegtto start up. This becomes the voltage of the time area of the switch-on pulse halved and thus TQr prevents most operating cases that the transformer goes into saturation and impermissibly high inrush current peaks occur. As a clock are so-called Saturation clocks are used, but they are quite complex. The frequency of the saturation clock is set via the supply voltage, the stability of which is therefore subject to high requirements. at The start-up and operation of the saturation clock generator can cause asymmetries. Furthermore, there is no defined one Impulse release possible. Rather, the length of the switch-on pulse is set to a quarter wave
Aus der DE-OS 25 16 934 ist ein Steuersatz für einen aus antiparallelen Thyristoren bestehenden Wechselstromsteller mit Vollwellensteuerung bekannt, bei dem bei Einsatz eines Transformators als Last in der ersten Halbwelle jedes Vollwellenpakets eine Anschnittsteuerung durchgeführt wird. Dazu ist einer bistabilen Kippstufe, mit deren Ausgangssignai ein die Thyristoren ansteuernder hochfrequenter Gegentaktoszillator ein- bzw. ausgeschaltet wird, eine Verzögenngsstufe nachgeschaltet, durch die das Ausgangssignal und dpmit das Einschalten des Gegentaktoszillators gegenüber dem Nulldurchgang der Wechselspannung verzöger« wird. Bei Wechselrichtern wäre der Einsatz einer Verzögerungsstufe zur Verkürzung des Einschaltimpulses recht aufwendig, da die Verzögerungsstufe zum Taktgeber synchronisiert sein müßte, um eine definierte Impulsverkürzung zu erreichen.From DE-OS 25 16 934 is a tax rate for one known from antiparallel thyristors existing AC power controller with full wave control, in which when using a transformer as a load in the first half-wave of each full-wave packet, a gate control is carried out. For this purpose there is a bistable multivibrator with whose output signal the thyristors controlling high-frequency push-pull oscillator is switched on or off, followed by a delay stage, by which the output signal and dpmit the switching on of the push-pull oscillator compared to the Zero crossing of the alternating voltage is delayed. In the case of inverters, a delay stage would be used to shorten the switch-on pulse quite expensive, since the delay stage to the clock generator would have to be synchronized in order to achieve a defined pulse shortening.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Steuersatz für einen selbstgeführten Wechselrichter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Länge des Einschaltimpulses bei guter Symmetrie der gesamten Wechselrichtersteuerung in definierter Weise vorgebbar ist.The object of the invention is to provide a tax rate for a self-commutated inverter of the above designed so that the length of the switch-on pulse with good symmetry of the entire Inverter control can be specified in a defined manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim I.
Mit der Schaltungsanordnung wird erreicht, daß der Einschaltimpuls des Steuersatzes gegenüber den folgenden Impulsen um eine Zeitspanne verkürzt ist. die durch den Impulsflankenabstand des Taktgebers definiert ist. Die Länge des ersten Impulses hängt vom Puls-Pausenverhältnis des Taktgebers ab. Das Puls-Pausen verhältnis des Taktgebers kann dabei einstellbar sein.With the circuit arrangement it is achieved that the switch-on pulse of the tax rate compared to the following Pulses is shortened by a period of time. which is defined by the pulse edge spacing of the clock generator. The length of the first pulse depends on the pulse-pause ratio of the clock generator. The pulse-pause ratio the clock can be adjustable.
Der Rücksetzeingang des Speichers kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 3 mit einem die Versorgungsspannung des Steuersatzes überwachenden Grenzwertgebers verbunden sein. Damit wird ein selbsttätiges An- und Abfahren des Wechselrichters in Abhängigkeit von der Versorgungsspannung erreicht. Bei Einbrüchen in der Versorgungsspannung wird also der Wechselrichter automatisch an- und wieder abgefahren.The reset input of the memory can according to the features of claim 3 with a die Be connected to the supply voltage of the limit indicator monitoring the tax rate. This becomes a Automatic start-up and shutdown of the inverter depending on the supply voltage. In the event of a drop in the supply voltage, the inverter is automatically switched on and off again gone.
Den Ausgängen des Frequenzteilers kann eine Impuls-Umformerstu'e nachgeschaltet sein, die den Beginn jedes Ausgangssignals des Freuqenzteilers verzögert. Damit wird sichergestellt, daß der zweite Thyristor erst einschaltet, wenn der erste sperrt. Eine derartige Impuls-Umformerstufe kann einsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 ausgeführt sein.A pulse converter stage can be connected downstream of the outputs of the frequency divider Delayed start of each output signal of the frequency divider. This ensures that the second Thyristor only switches on when the first one blocks. One Such a pulse converter stage can be designed in accordance with the features of claim 5.
Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Steuersatz ist in F i g. 1 beispielhaft als Blockschaltbild dargestellt. Der Leistungskreis des Wechselrichters ist dabei nur schematisch angedeutet. E'n Pol einer Gleichstromquelle 25 ist mit der MittelaiKapfung der Primärwicklung 26a eines Transformators 26 verbunden. Der zweite Pol der Gleichstromquelle 25 isi über je einen Thyristor 9A tax rate designed according to the invention is shown in FIG. 1 shown as an example as a block diagram. Of the The power circuit of the inverter is only indicated schematically. One pole of a direct current source 25 is connected to the center cap of the primary winding 26a of a transformer 26. The second pole the direct current source 25 is via a thyristor 9 each
bzw. to mit den Enden der Primärwicklung 26a verbunden. Ein Kommutierungskondensator 27 dient dazu, beim Umschalten jeweils einen Thyristor zu löschen. Die schematisch angedeuteten Thyristoren 9 und 10 werden durch den Steuersatz abwechselnd in den leitenden Zustand geschaltet Dadurch wird der Kern des Transformators 26 ständig ummagnetisiert und eine Wechselspannung in der Sekundärwicklung 266 induziert or to connected to the ends of the primary winding 26a. A commutation capacitor 27 is used to delete one thyristor when switching over. The schematically indicated thyristors 9 and 10 are alternately switched to the conductive state by the control set. This causes the core of the transformer 26 is constantly reversed and an alternating voltage is induced in the secondary winding 266
Das Umschalten der Thyristoren 9 und 10 wird durch einen Taktgeber 1 gesteuert Der Ausgang a des Taktgebers 1 ist mit dem Takteingang eines /K-Flip-Flops 2 verbunden. Setzeingang 26 und Rücksetzeingang 2c des /K-Flip-FIops 2 sind mit »!«-Potential verbunden. Das /K-Flip-Flop 2 wirkt daher als Frequenzteiler mit dem Teilverhältnis 2:1, wobei der Signalwechsel bei negativer Flanke des Ausgangssignals des Taktgebers 1 erfolgt An den Ausgängen 2d und 2e des /K-FIip-FIops 2 steht daher abwechselnd »!«-Signal an. Diese Ausgangssignale werden dem Setzeingang 116 bzw. dem Rücksetzeingang lic eines weiteren /K-Flip-Flops 11 zugeführt. Jeder Ausg.ig Hc/bzw. He des y/C-Flip-Hops 11 ist mit einem Eingang 46 bzw. 56 eines UND-Gatters 4 bzw. 5, die als Verriegelungsstufe wirken, verbunden. Die Ausgänge 4cund 5csind mit den Eingängen 22a und 23a einer weiteren aus UND-Gattern 22 ui J 23 bestehenden Verriegelungsstufe verbunden. The switching of the thyristors 9 and 10 is controlled by a clock generator 1. The output a of the clock generator 1 is connected to the clock input of a / K flip-flop 2. Set input 26 and reset input 2c of the / K flip-flop 2 are connected to “!” Potential. The / K flip-flop 2 therefore acts as a frequency divider with a division ratio of 2: 1, with the signal change taking place when the output signal of the clock generator 1 has a negative edge. The outputs 2d and 2e of the / K-flip-flop 2 therefore alternate with »! «Signal on. These output signals are fed to the set input 116 or the reset input lic of a further / K flip-flop 11. Each output Hc / or. He of the y / C flip-hop 11 is connected to an input 46 or 56 of an AND gate 4 or 5, which act as a locking stage. The outputs 4c and 5c are connected to the inputs 22a and 23a of a further locking stage consisting of AND gates 22 and J 23.
Der Ausgang 2tf des //C-FHp- Flops 2 und der Ausgang j le des /K-Flip-Flops 11 sind ferner mit Eingängen 12a bzw. 126 einer EXKLUSIV-ODER-Stufe i2 verbunden. Der Ausgang 12c dieser Stufe ist mit zwei weiteren Eingängen 4aund 5a der UND-Gatter4 und 5 sowie mit dem Eingang 13a eines Impulsgebers 13 verbunden. Der Impulsgeber 13 ist so geschaltet daß er bei negativer Signalflanke am Eingang 13a einen Impuls am Ausgang 136 liefert. Das Ausgangssignal des Ausgangs 136 wird auf den Takteingang Hades /K-Flip-Flops 11 gegeben, das ebenfalls bei negativer Signalfianke am Eingang 11a umschaltet.The output 2tf of the // C-FHp-flop 2 and the output j le of the / K flip-flop 11 are also connected to inputs 12a and 126 of an EXCLUSIVE-OR stage i2. The output 12c of this stage is connected to two further inputs 4a and 5a of the AND gates 4 and 5 and to the input 13a of a pulse generator 13. The pulse generator 13 is connected in such a way that it delivers a pulse at the output 136 in the event of a negative signal edge at the input 13a. The output signal of the output 136 is sent to the clock input Hades / K flip-flops 11, which also switches over when there is a negative signal flank at input 11a.
Der Steuersatz enthält weiterhin einen Signalspeicher 3. dessen Reset-Eingang 36invertierend geschaltet ist unj mit einer Grenzwertstufe 6 verbunden ist. die »!«-Signal liefert, sobald eine am Eingang 6a anstehende Versorgungsspannung U' des Steuersatzes einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Die Versorgungsspannung U' des Steuersatzes wird aus der Versorgungsspannung U des Wechselrichters durch Glättung mit einem RC-GWeA 30, 31 und Stibilisierung mit einer Z-Diode 32 gewonnen. Der Eingang 3a des Signalspeichers 3 steht mit dem Ausgang 21c eines UND-Gatters 21 in Verbindung, dem das Ausgangssignal der Grenzwertstufe 6 sowie das Ausgangssignal eines Impulsgebers 20 zugeführt werden. Der Eingang 20a des Imp-ilsg .-frjrs 20 ist mit dem Taktgeber 1 verbunden, wobei der impulsgeber 20 am Ausgang 206 dann einen Impuls liefert, wenn das Ausgangssignal des "iaV tgebers 1 von »0« nach »1« wechselt. Der Ausgang 3c des Signalspeichers 3 is. mit den Eingängen 226 und 236der UND-Gatter 22 bzw. 23 verbunden.The control record also contains a signal memory 3, the reset input 36 of which is switched to invert and is connected to a limit value stage 6. delivers the "!" signal as soon as a supply voltage U 'of the control rate applied to input 6a exceeds a certain limit value. The supply voltage U 'of the control set is obtained from the supply voltage U of the inverter by smoothing with an RC-GWeA 30, 31 and stabilization with a Zener diode 32. The input 3a of the signal memory 3 is connected to the output 21c of an AND gate 21, to which the output signal of the limit value stage 6 and the output signal of a pulse generator 20 are fed. The input 20a ilsg Imp-des.-Frjrs 20 is connected to the clock generator 1, the pulse generator 20 then supplies a pulse at the output 206 when the output of the "IAV tgebers 1 of" 0 "changes to" 1 ". The output 3c of the latch 3 is connected to the inputs 226 and 236 of the AND gates 22 and 23, respectively.
Die Ausgangssignale der UND-Gatter 22 und 23 werden über Impulsverstärker 18 bzw. 19 den Thyristoren 9 bzw. 10 zugeführt.The output signals of AND gates 22 and 23 are through pulse amplifiers 18 and 19 respectively Thyristors 9 and 10 respectively supplied.
Die Funktion der Schaltung nach Fig.] wird nachfolgend anhand der Impulsdiagramme in Fig.2 erläutert. Dobei sind die einzelnen Impulsdiagrpmme entsprechend den Ein- bzw. Ausgängen der Bauelemente numeriert.The function of the circuit according to FIG.] Is explained below with reference to the pulse diagrams in FIG. Dobei are the individual momentum diagrams numbered according to the inputs and outputs of the components.
Das erste Impulsdiagramm la zeigt die Ausgangssignale des Taktgebers 1. Diese Ausgangssignale werden mit dem Frequenzteiler 2 in Signale mit der halben Frequenz umgesetzt, die an den Ausgängen 2a und 2e anstehen und ebenfalls in F i g. 2 dargestellt sind. Wie -, bereits erwähnt, erfolgt der Signalwechsel an den Ausgängen bei der negativen Signalflanke der Ausgangssignale des Taktgebers I.The first pulse diagram la shows the output signals of the clock generator 1. These output signals are with the frequency divider 2 converted into signals with half the frequency, which are at the outputs 2a and 2e pending and also in F i g. 2 are shown. As - already mentioned, the signal change takes place on the Outputs on the negative signal edge of the output signals of the clock generator I.
Die Ausgangssignale des Frequenzteilers 2 sind nicht zur unmittelbaren Ansteuerung der Thyristoren geeig- ,n net, da der Einschaltvorgang u. U. mit einem vollen Impuls erfolgen würde und damit aus den eingangs erläuterten Gründen eine hohe Einschalt-Stromspitze auftreten würde. Außerdem muß sichergestellt werden, daß der zweite Thyristor erst dann einschalten kann, r> wenn der erste Thyristor sicher ausgeschaltet ist, d. h. die Impulse für verschiedene Thyristoren müssen gegeneinander sogenannte Respektabstände aufweisen.The output signals of the frequency divider 2 are not suitable for direct control of the thyristors, n net, since the switch-on process would possibly take place with a full pulse and thus from the input For reasons explained, a high inrush current peak would occur. It must also be ensured that that the second thyristor can only switch on when the first thyristor is safely switched off, d. H. the pulses for different thyristors must have so-called respect distances from one another.
Zur Bildung eines Respektabstandes sind die Ausgänge 2rfund 2edes Teilers 2 mit dem Set-Eingang 1 \b bzw. >n dem Reset-Eingang Hc des JK-Flip-Flops 11 verbunden. Ein Signalwechsel an den Ausgängen 2dbzw. 2edes Frequenzteilers 2 wird erst dann an den Ausgängen Wd bzw. Iiedes /K-Flip-Flops 11 nachvollzogen, wenn am Takteingang 11a des JK-Flip-Flops 11 ein negativer >·> Signalwechsel auftritt. Zur Bildung eines Taktsignals für das /K-Flip-Flop 11 werden das Eingangssignal am Eingang 11 bund das Ausgangssignal am Ausgang Hein einem EXKLUSIV-ODER-Gatter 12 miteinander verglichen. Dieses EXKLUSIV-ODER-Gatter 12 liefert am )n Ausgang 12c »!«-Signal, solange die Ausgangssignale des JK-Flip-Flops 11 mit den Eingangssignalen am Setbzw, am Reset-Eingang übereinstimmen. Sobald nun an den Eingängen 116 bzw. Hc ein Signalwechsel auftritt, geht das Ausgangssignal am Ausgang 12c des 3, EXKLUSIV-ODER-Gatters 12 auf »0«, da die Ausgänge des /K-Flip-Flops 11 diesem Signalwechsel zunächst nicht folgen. Durch den Übergang des Ausgangssignals des EXKLUSIV-ODER-Gatters 12 wird die Impulsgeberstufe 13 angestoßen, die dadurch am Ausgang 13f> den in Fig.2 dargestellten Impuls bestimmter Dauer liefert. Dieser Impuls wird dem Takteingang 11a des JK-Flip-Flops 11 zugeführt. Da der Takteingang auf negative Ranken wirkt, werden die Ausgangssignale des JK-Flip-Flops 11 entsprechend den anstehenden Eingangssignalen umgeschaltet, sobald der Impuls des Impulsgebers 13 beendet ist. Die Signale an den Ausgängen 11 t/und lledes JK-Flip-Flops 11 sind damit gegenüber den Eingangssignalen um die Breite eines Impulses des Impulsgebers 13 verschoben, wie Fig.2 zeigt. Die Ausgangssignale an den Ausgängen Wdund lie haben aber noch keinen Respektabstand zueinander. Dieser Respektabstand wird erreicht, indem man die Ausgangssignale an den Ausgängen lic/und He jeweils einem UND-Gatter 4 bzw. 5 zuführt, wobei jeweils ein weiterer Eingang des UND-Gatters 4 brw. 5 mit dem Aasgang 12c des EXKLUSIV-ODER-Gatters 12 verbunden ist. Durch UN D-Verknüpfung dieser Eingangssignale stehen an den Ausgängen 4c und 5c der UND-Gatter 4 und 5 die in Fig. 2 dargestellten«) Ausgangssignale an, deren positiven Flanken gegen die positiven Ranken der am Frequenzteiler 2 anstehenden Ausgangssignale um die Breite eines Impulses des Impulsgebers 13 verschoben sind. Die Signale an den Ausgängen 4c und 5c weisen damit die gewünschten to Respektabstände auf.The outputs 2rf and 2 of the divider 2 are connected to the set input 1 \ b or> n to the reset input Hc of the JK flip-flop 11 to form a respectful distance. A signal change at the outputs 2d or 2 of the frequency divider 2 is only reproduced at the outputs Wd or Iiedes / K flip-flops 11 when a negative>·> signal change occurs at the clock input 11a of the JK flip-flop 11. To form a clock signal for the / K flip-flop 11, the input signal at the input 11 b and comparing the output signal at output Hein an EXCLUSIVE-OR gate 12 to one another. This EXCLUSIVE-OR gate 12 supplies the "!" Signal at the) n output 12c as long as the output signals of the JK flip-flop 11 match the input signals at the set or reset input. As soon as a signal change occurs at the inputs 116 or Hc, the output signal at the output 12c of the 3, EXCLUSIVE-OR gate 12 goes to "0", since the outputs of the / K flip-flop 11 do not initially follow this signal change. The transition of the output signal of the EXCLUSIVE-OR gate 12 triggers the pulse generator stage 13, which thereby delivers the pulse of a certain duration shown in FIG. 2 at output 13f. This pulse is fed to the clock input 11a of the JK flip-flop 11. Since the clock input acts on negative tendrils, the output signals of the JK flip-flop 11 are switched over according to the input signals as soon as the pulse of the pulse generator 13 has ended. The signals at the outputs 11 t / and lledes JK flip-flops 11 are thus shifted relative to the input signals by the width of a pulse from the pulse generator 13, as FIG. 2 shows. The output signals at the outputs Wd and lie do not yet have a respectful distance from one another. This respect distance is achieved by feeding the output signals at the outputs lic / and He to an AND gate 4 and 5, respectively, with a further input of the AND gate 4 brw. 5 is connected to the output 12c of the EXCLUSIVE-OR gate 12. By UN D linking these input signals, the outputs 4c and 5c of AND gates 4 and 5 have the output signals shown in FIG of the pulse generator 13 are shifted. The signals at the outputs 4c and 5c thus have the desired to respect distances.
Es muß nun dafür gesorgt werden, daß die Einschaltstromspitzen des Wechselrichters unterdrückt werden. Zu diesem Zweck soll sichergestellt werden, daß der erste, dem Wechselrichter zugeführte Impuls nur die halbe Länge und damit auch nur die halbe Spannungs-Zeitfläche der übrigen Impulse hat. Die Ausgangssignale des UND-Gatters 4 und 5 werden daher einer weiteren Verriegelungsstufe zugeführt, die aus den UND-Gattern 22 und 23 besteht. Die UND-Gatter werden freigegeben, sobald Ausgang 3c des Speichers 3 »I «-Signal aufweist. Ausgang 3c des Speichers 3 wird über das UND-Gatter 21 in den »!«-Zustand geschaltet, sobald die Versorgungsspannung U' des Steuersatzes einen Grenzwer·. überschritten hat und der Taktgeber 1 einen positiven Impuls abgibt, der mit de::j Impulsgeber 20 auf das UND-Gatter 21 übertragen wird. Damit wird also erreich!, daß die Ausgangssignale der UND-Gatter 4 und 5 freigegeben werden, sobald bei ausreichender Versorgungsspannung des Steuersatzes die erste positive Impulsflanke des Taktgebers 1 auftritt. Der die Steuersignale liefernde Frequenzteiler 2 spricht jedoch auf negative Impulsflanken an. Der erste Impuls beginnt also mit einer negativen Impulsflanke des Taktgebers 1, wird aber erst mit der nächsten positiven Impulsflanke des Taktgebers 1 freigegeben. Im angegebenen Beispiel sind die Impulse symmetrisch und das Teilverhältnis des Frequenzteilers 2 ist 2 : 1, so daß die Ausgangsimpulse des Frequenzteilers 2 halb so lang sind wie die Impulse des Taktgebers 1. Damit ist also erreicht, daß der erste Impuls nur die halbe Länge der übrigen Impulse aufweist. Im Beispiel nach F i g. 2 steht der erste Impuls mit halber Länge am Ausgang 23cdes UND-Gatters 23 an.It must now be ensured that the inrush current peaks of the inverter are suppressed. For this purpose it should be ensured that the first pulse fed to the inverter is only half the length and thus only half the voltage-time area of the remaining pulses. The output signals of AND gates 4 and 5 are therefore fed to a further locking stage, which consists of AND gates 22 and 23. The AND gates are enabled as soon as output 3c of memory 3 has an "I" signal. Output 3c of the memory 3 is switched to the "!" State via the AND gate 21 as soon as the supply voltage U 'of the control unit has reached a limit value. exceeded and the clock 1 emits a positive pulse, which is transmitted to the AND gate 21 with de :: j pulse generator 20. It is thus achieved! That the output signals of AND gates 4 and 5 are released as soon as the first positive pulse edge of the clock generator 1 occurs when the supply voltage of the control unit is sufficient. The frequency divider 2 which supplies the control signals, however, responds to negative pulse edges. The first pulse begins with a negative pulse edge of the clock generator 1, but is only released with the next positive pulse edge of the clock generator 1. In the example given, the pulses are symmetrical and the division ratio of the frequency divider 2 is 2: 1, so that the output pulses of the frequency divider 2 are half as long as the pulses of the clock 1. This means that the first pulse is only half the length of the has other pulses. In the example according to FIG. 2, the first half-length pulse is available at the output 23c of the AND gate 23.
Die Versorgungsspannung U' des Steuersatzes folgt wegen des Glättungsgliedes 30, 31 verzögert der Versorgungsspannung U des Wechselrichters. Durch die Freigabe der Steuerimpulse mit dem Ausgangssignal des Grenzwertgebers 6 wird also erreicht, daß der Wechselrichter nach dem Einschalten seiner Versorgungsspannung L/selbsttätig verzögert angefahren wird und bei Ausschalten seiner Versorgungsspannung U ebenso verzögert wieder abgefahren wird.The supply voltage U 'of the control set follows the supply voltage U of the inverter with a delay because of the smoothing element 30, 31. By releasing the control pulses with the output signal of the limit value transmitter 6 it is achieved that the inverter is automatically started up with a delay after its supply voltage L / is switched on and is shut down again with a delay when its supply voltage U is switched off.
Die an den Ausgängen 22cund 23cder UND-Gatter 22 und 23 anstehenden Impulse weisen also einen Respektbestand auf und der Startvorgang wird mit einer Viertel-Welle eingeleitet, so daß diese Impulse nach Verstärkung zur Ansteuerung für die Thyristoren 9 und 10 verwendet werden können.The ones at the outputs 22c and 23c of the AND gates 22 and 23 pending impulses therefore have a stock of respect and the starting process is with a quarter-wave is initiated, so that these pulses after amplification to control the thyristors 9 and 10 can be used.
Mit der erläuterten Schaltung sind also die Anforderungen, die an einen Steuersatz für einen Wechselrichter zu stellen sind, nämlich Anlauf mit einem verkürzten Impuls, ggf. unter Einhaltung eines Respektabstandes zwischen den Impulsen, auf einfache Weise "rfüllt. Insbesondere wird ein Anlauf des Wechselrichters ohne unzulässig hohe Stromspitzen erreicht, ohne daß im Leistungskreis zusätzliche Elemente vorgesehen werden müssen. Es ist darauf hinzuweisen, daß man bei dieser Schaltung im Gegensatz zu bekannten Schaltungen die Länge des ersten Impulses beim Anlauf frei wählen kann, indem man das Puls-Pausen-Verhältnis des Taktgebers 1 verändert. Wenn man z. B. das Puls-Pausen-Verhältnis kleiner macht, so tritt relativ zur gesamten Periode die positive Flanke, die das Steuersignal freigibt, erst später auf, so daß der erste Impuls kurzer wird.With the circuit explained, the requirements for a control rate for an inverter are met are to be provided, namely start-up with a shortened pulse, if necessary while maintaining a respectful distance between the impulses, in a simple manner. In particular, the inverter can be started without a Inadmissibly high current peaks are reached without additional elements being provided in the power circuit have to. It should be pointed out that, in contrast to known circuits, this circuit the length of the first impulse on start-up can be freely selected by adjusting the pulse-pause ratio of the clock 1 changed. If you z. B. makes the pulse-pause ratio smaller, occurs relative to entire period the positive edge that enables the control signal, only later, so that the first Impulse becomes shorter.
Da der Taktgeber unabhängig von den nachgeschalteten Stufen zur Verkürzung des ersten Impulses und zur Bildung eines Respektabsiandes arbeitet, kann dieser sehr einfach und mit hoher FrequenzstabilitätSince the clock generator is independent of the downstream stages to shorten the first pulse and works to create a respectable community, can this very easily and with high frequency stability
aufgebaut werden. Dabei ist es auf einfache Weise möglich, eine von der Versorgungsspannung unabhängige Frequenz zu erzielen. Die Freigabe des Steuersatzes erfolgt mit Verzögerung nach Aufbau der Versorgungsspannung des Wechselrichters. Ebenso wird der Steuersatz bei sinkender Versorgungsspannung des Wechselrichters verzögert ausgeschaltet.being constructed. It is possible in a simple manner to have a voltage that is independent of the supply voltage To achieve frequency. The tax rate is released with a delay after the inverter supply voltage has been established. Likewise, the Tax rate switched off with a delay when the inverter supply voltage drops.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782835282 DE2835282C2 (en) | 1978-08-11 | 1978-08-11 | Tax rate for a self-commutated inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782835282 DE2835282C2 (en) | 1978-08-11 | 1978-08-11 | Tax rate for a self-commutated inverter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2835282A1 DE2835282A1 (en) | 1980-02-14 |
DE2835282C2 true DE2835282C2 (en) | 1983-01-20 |
Family
ID=6046827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782835282 Expired DE2835282C2 (en) | 1978-08-11 | 1978-08-11 | Tax rate for a self-commutated inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2835282C2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1488911B2 (en) * | 1965-03-03 | 1970-03-19 | Fuji Electric Co.Ltd., Kawasaki (Japan) | Converter with a transformer fed alternately by at least two main thyristors |
DE2516934A1 (en) * | 1975-04-17 | 1976-10-21 | Siemens Ag | CONTROL KIT FOR AN AC CONTROLLER WITH FULL SHAFT CONTROL |
-
1978
- 1978-08-11 DE DE19782835282 patent/DE2835282C2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2835282A1 (en) | 1980-02-14 |
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