DE2849575C2

DE2849575C2 - Getaktetes Netzgerät

Info

Publication number: DE2849575C2
Application number: DE19782849575
Authority: DE
Inventors: Gautam M.Sc. 8520 Erlangen Tendulkar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1986-03-06
Also published as: DE2849575A1

Description

Die Erfindung betrifft ein getaktetes Netzgerät nach dem Gegentaktwandler-Prinzip mit einem Transformator, dessen Primärwicklung über mindestens zwei abwechselnd angesteuerte Halbleiterschalter mit einer Gleichspannungsquelle verbunden und abwechselnd in der einen oder anderen Richtung von Strom durchflossen ist und dessen Sekundärwicklung über Gleichrichter und Glättungsfilter mit Ausgangsklemmen verbunden ist, wobei mindestens ein Teil einer Wicklung des Transformators von einem weiteren Halbleiterschalter überbrückt ist, der nach jeder Einschaltperiode eines der Halbleiterschalter eingeschaltet wird.

Ein derartig getaktetes Netzgerät ist aus der FR-PS 20 38 097 bekannt. In dieser Schrift ist eine Gegentaktanordnung in Mittelpunktschaltung bekannt, bei der jede Teilwicklung des Transformators von der Reihenschaltung eines Entmagnetisierungsschalters und eines Widerstands überbrückt ist. Die Entmagnetisierungsschalter werden abwechselnd zu den die Transformatorwicklungen mit einer Eingangsspannungsquelle verbindenden Schaltern eingeschaltet. Damit wird zum einen die Bildung einer Überspannung am Transformator beim Abschalten der Schalter verhindert und andererseits der Magnetfluß im Transformator symmetriert.

Außerdem ist aus der US-PS 37 42 330 ein Wechselrichter in Mittelpunktschaltung bekannt, bei dem die Mittelanzapfung eines Transformators über eine Drossel mit einem Pol einer Gleichspannungsquellc verbunden ist. Die beiden Enden der Wicklung sind jeweils über einen Schalter mit dem zweiten Pol der Gleichspannungsquelle verbunden. Außerdem ist die Reihenschaltung von Gleichspannungsquelle und Drossel von einem Eingangsschalter überbrückt, der in den Ausschaltphasen der beiden Schalter eingeschaltet wird. Damit fließt der Strom durch die Drossel abwechselnd über einen der Schalter und den Halbleiterschalter. Eine derartige Mittelpunktschaltung ließe sich bei abgewandeltem Ansteuerverfahren auch für ein getaktetes Netzgerät einsetzen. Dabei ist jedoch nicht sichergestellt, daß die Magnetisierung des Transformatorkerns symmetrisch erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein getaktetes Netzgerät der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei selbsttätiger Symmetrierung des Magnetflusses im Transformatorkern eine geringe Welligkeit

des Eingangsstromes erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen die Gleichspannungsquelli und die Halbleiterschalter eine Drossel geschaltet ist, daß der weitere Halbleiterschalter parallel zur Reihenschaltung von Gleichspannungsquelle und Drossel· geschaltet ist, daß antiparallel zu jedem Halbleiterschalter eine Diode angeordnet ist und daß im Strompfad von Dioden und weiterem Halbleiterschalter mindestens ein Widerstand liegt Bei dieser Anordnung wird der im Querzweig des Eingangskreises liegende Schalter sowohl zur eingangsseitigen Taktung als auch zur Symmetrierung der Magnetisierung des Transformators herangezogen. Dies erreicht man durch die antiparallele Anordnung der Dioden zu jedem Halbleiterschalter, wobei im Strompfad von Dioden und weiterem Halbleiterschalter mindestens ein Widerstand liegt. Über die Dioden wird ein men der Brückenschaltung mittels des parallel zur Reihenschaltung von der Gleichspannungsquelle und Drossel geschalteten, weiteren Halbleiterschalters mit den Eingangsklemmen des getakteten Netzgerätes und die Ausgangsklemmen der Briickenschaltung mit der Primärwicklung des Transformators verbunden sind, daß abwechselnd zwei in der BrückenschaUung diagonal gegenüberliegende Halbleiterschalter gleichzeitig angesteuert werden und daß in Serie zu jeder Diode ein

ίο Widerstand liegt wobei mindestens zwei Widerstände Thermistoren sind. Dabei erfolgt die Entmagnetisierung des Transformators je nach Richtung der vorhergehenden Magnetisierung über jeweils einen Thermistor und einen Widerstand. Da der Spannungsabfall an Thermistören überproportional vom Strom abhängt wird damit der Symmetrierungsvorgang beschleunigt Da der Entmagnetisierungsstrom je nach Richtung über unterschiedliche Thermistoren fließt, ist der Widerstandswert der Thermistoren und damit deren Spannungsabfall

Strompfad für den Magnetisierungsstr<--m geschaffen, wobei der im Strompfad enthaltene Widerstand eine

ausreichende Entmagnetisierungsspannung bewirkt. Da 20 auch vom Entmagnetisierungsstrom in derselben Richaußerdem bei dieser Schaltungsanordnung durch die tung in den vorangehenden Schaltperioden abhängig. Drossel im Eingangskreis eine Glättung des Stromes Das trägt weiter zu einer schnellen Entmagnetisierung erfolgt ist im Gegensatz zu herkömmlichen Gegentakt- des Transformators bei.

wandlern im Ausgangskreis keine Drossel erforderlich. Bei einem getakteten Netzgerät mit zwei abwech-

Wegen der Anordnung des weiteren Halbleiterschalters 25 selnd angesteuerten Halbleiterschaltern, die mit je eiim Querzweig und der Drossel im Längszweig des Ein- nem Anschluß der Primärwicklung mittels der Drossel gangs ergibt sich der Vorteil, daß der Eingangsstrom
nicht lückend ist Die Welligkeit des Eingangsstromes
und damit auch der Eingangsspannung ist klein. Der
Eingangskondensator kann daher eine relativ kleine Ka- 30
pazität aufweisen, die nur von der bei Netzausfall geforderten Überbrückungszeit abhängt Netzstörungen, die

mit der ersten Eingangsklemme verbunden sind, wobei die Primärwicklung eine Mittelanzapfung aufweist, die mit der zweiten Eingangsklemme verbunden ist, sind die zu den Halbleiterschaltern antiparallel angeordneten Dioden über einen gemeinsamen Widerstand mit dem Verbindungspunkt der Halbleiterschalter verbunden. Damit wird die Entmagnetisierung des Transformators über eine Diode und einen Widerstand bei Gegentakt-

in der Schaltung erzeugt werden, werden am Eingang durch den Eingangskondensator und die Drossel ausge-

fillert Die Ausgangsspannung kann sehr hoch gewählt 35 wandlern in Mittelpunktschaltung erreicht, werden, da bereits die Spannung im Zwischenkreis grö- Bei einem getakteten Netzgerät mit zwei abwech-

ßer als die Eingangsspannung gemacht werden kann. Da
bei der erfindungsgemäßen Schaltung an der Sekundärwicklung bereits die konstante Ausgangspannung ansteht, müssen die Dioden im Ausgang lediglich für die 40
Ausgangsspannung dimensioniert sein und nicht wie bei
herkömmlichen Schaltungen für den Scheitelwert der
anstehenden Wechselspannung. Da lediglich im Eingangskreis, nicht aber im Ausgangskreis eine Drossel
nötig ist, ist auch für getaktete Netzgeräte mit mehreren 45 gentaktwandler in Mittelpunktschaltung je nach Rich-Ausgangsspannungen nur eine Drossel erforderlich. tung der vorhergehenden Magnetisierung über einen

Vorteilhaft ist es, daß bei einem getakteten Netzgerät mit vier in einer ersten Brückenschaltung angeordneten selnd angesteuerten Halbleiterschaltern, die mit je einem Anschluß der Primärwicklung mittels der Drossel mit der ersten Eingangsklemme verbunden sind, wobei die Primärwicklung eine Mittelanzapfung aufweist, die mit der zweiten Eingangsklemme verbunden ist, liegt in Serie zu jeder zu einem Halbleiterschalter antiparallel angeordneten Diode ein Thermistor. Damit erfolgt die Entmagnetisierung des Transformators bei einem Ge-

Halbleiterschaltern, wobei die Eingangsklemmen der ersten BrückenschaUung mittels des parallel zur Reihenschaltung von der Gleichspannungsquelle und Drossel geschalteten, weiteren Halbleiterschalters mit den Eingangsklemmen des getakteten Netzgeräts und die Ausgangsklemmen der ersten Brückenschaltung mit der unterschiedlichen Thermistor. Damit wird eine besonders schnelle Symmetrierung erreicht.

Die Widerstände können Thermistoren sein. Das ist auch bei Schaltungsanordnungen sinnvoll, bei denen die Entmagnetisierung unabhängig von der Richtung des Entmagnetisierungsstromes über denselben Widerstand erfolgt. Auch wenn wegen der thermischen Trägheit der Thermistoren die Entmagnetisierung in beiden Richtun-

Primärwicklung des Transformators verbunden sind, 55 gen erhöht wird und nicht nur in der Richtung mit zu wobei abwechselnd zwei in der Brückenschaltung dia- hoher Magnetisierung, so ergibt sich doch insgesamt gonal gegenüberliegende Halbleiterschalter gleichzeitig eine Beschleunigung der Symmetrierung, angesteuert werden, und daß ein Widerstand zwischen Der erfindungsgemäße Gegentaktwandler wird im

dem Verbindungspunkt zweier Halbleiterschalter eines folgenden beispielhaft anhand der F i g. 1 bis 6 näher Brückenzweiges und dem Verbindungspunkt zweier Di- 60 erläutert. Dabei sind in den einzelnen Figuren gleiche

öden angeordnet ist. Damit erfolgt bei einem Brücken-Gegentaktwandler die Entmagnetisierung des Transformators nach jeder Einschaltperiode eines der Halbleiterschalter über zwei in Durchlaßrichtung geschaltete Dioden und einen Widerstand.

Alternativ ist es von Vorteil, daß bei einem getakteten Netzgerät mit vier in einer Brückenschaltung angeordneten Halbleiterschaltern, bei dem die Eingangsklem-

Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt einen Gegentaktwandler in BrückenschJtung. In dieser Ausführungsform liegt ein weiterer Halbleiterschalter 55, auch als Entmagnetisierungs-Halbleiterschalter zu bezeichnen, parallel zur Reihenschaltung der Halbleiterschalter 51, S2 bzw. 53, 54. Ebenfalls parallel zu den Serienschaltungen der Halbleiterschalter 51, 52 bzw. 53, 54 liegen die Serienschal-

tungen der Dioden D 1, D 2 bzw. Di, D 4. Dabei ist der Verbindungspunkt der Dioden Di, D 2 über den Widerstand R 1 mit dem Verbindungspunkt der Halbleiterschalter 51, S 2 verbunden und der Verbindungspunkt der Dioden Di, D 4 ist direkt mit dem Verbindungspunkt der Halbleiterschalter 53, 54 verbunden. Zwischen die Eingangsklemme E1 und einen Anschluß des weiteren Halbleiterschalters 55 ist eine Drossel geschaltet. Auf der Sekundärseite des Transformators W ist eine weitere Sekundärwicklung Wi vorhanden, die eine mit der Ausgangsklemme A 3 verbundene Mittelanzapfung aufweist. Die Enden der Sekundärwicklung Wi sind über Dioden DS, D6 mit der Ausgangsklemme A 4 verbunden, wobei zwischen die Ausgangsklemmen A 3 und A 4 ein Glättungskondensator C2 geschaitet ist. Mit dieser Schaltung soll gezeigt werden, daß die Gleichrichtung auf der Sekundärseite auch in Mittelpunktschaltung erfolgen kann. Damit ist bei dieser Schaltung nach F i g. 1 auf der Sekundärseite keine Drossel notwendig, da bereits auf der Primärseite eine Glättung des Stromes durch die Drossel Dr erfolgt.

Die Ansteuerung der Halbleiterschalter 51—54 und des weiteren Halbleiters 55 erfolgt entsprechend den in der Fig.2 dargestellten Diagrammen durch eine in F i g. 1 der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellte Steuerschaltung. F i g. 2 zeigt den Verlauf der Magr.etisierung Mdes Transformatorkerns Wim eingeschwungenen Zustand und die Schalterstellungen der Halbleiterschalter 51 bis 54 sowie des weiteren Halbleiterschalters 55. Zunächst werden die Halbleiterschalter 51 und 54 geschlossen. Dadurch wechselt die Magnetisierung M des Transformatorkerns W von der negativen in die positive Richtung. Anschließend wird der weitere Halbleiterschalter 55 geschlossen. Bei Schließen des weiteren Halbleiterschalters 5 5 fließt ein ansteigender Strom durch die Drossel Dr. Beim anschließenden öffnen des weiteren Halbleiterschalters 55 und Schließen der Halbleiterschalter 51 und 54 fließt der Strom durch die Drossel Dr durch die Primärwicklung WX des Transformators Zweiter. Dann wird der weitere Halb-Halbleiterschalter 55 wieder geschlossen und die Halbleiterschalter 51 und 54 werden geöffnet. Dadurch steigt der Strom durch die Drossel Dr wieder an. Gleichzeitig fließt über die Diode Dl, den Widerstand R 1 und die Diode D 3 ein Entmagnetisierungsstrom durch den weiteren Halbleiterschalter 55. Durch die periodische Wiederholung dieser Schaltvorgänge ergibt sich in der Primärwicklung IVl ein etwa trapezförmiger Stromverlauf und in den Sekundärwicklungen W2, Wi wird ein ebenfalls angenähert trapezförmiger Strom induziert. Zur Glättung der Ausgangsspannung ist lediglich ein Kondensator auf der Sekundärseite nötig und außerdem steht an den Ausgangsklemmen A 1, A 2 die konstante Ausgangsspannung UA 2 an, die wie bei herkömmlichen Gegentaktwandlern durch Veränderung der Einschaltzeiten der Halbleiterschalter 51 bis 54 bzw. des weiteren Halbleiterschalters 55 geregelt werden kann. Die Drossel Dr wurde damit von der Sekundärseite auf die Primärseite verlagert.

Mit der Anordnung des weiteren Halbleiterschalters 55 parallel zur Serienschaltung der Halbleiterschalter 51, 52 wird es zwar notwendig, eine Drossel Dr im Eingangskreis und Dioden Di —D4 parallel zu den Serienschaltungen der Halbleiterschalter vorzusehen, dafür wird aber eine Reihe von Vorteilen erzielt. Da die Drossel im Ausgang entfallen kann, ergibt sich bei Netzgeräten mit mehreren Ausgangsspannungen der Vorteil, daß nur eine Drossel Dr im Primärkreis vorgesehen werden muß und nicht, wie bei üblichen Gegentaktwandlern, im Sekundärkreis eine eigene Drossel für jede Ausgangsspannung. Wegen der Anordnung der Drossel Dr und des weiteren Halbleiterschalters 55 im Eingang des Gegentaktwandlers kann die an den Schaltern 51 — 54 anstehende Spannung UZ gegenüber der Eingangsspannung UE erhöht werden. Damit können die Ausgangsspannungen UA 1 und UA 2 hoch im Verhältnis zur Eingangsspannung UE sein. Die Dioden im Ausgang müssen nur die Ausgangsspannungen Ua 1 bzw. Ua 2 sperren und nicht, wie bei herkömmlichen Gegentaktwandlern, den Spitzenwert der anstehenden Wechselspannung. Durch die Drossel Dr im Eingang wird der Eingangsstrom nichtlückend und weist eine wesentlich kleinere Welügkeit als bei herkömmlichen Gegentaktwandlern auf. Daher kann auch die Kapazität des Eingangskondensators Cl klein gewählt und trotzdem die Welligkeit der Eingangsspannung klein gehalten werden. Im Gegentaktwandler erzeugte Störspannungen werden durch die Drossel Dr und den Kondensator C1 am Eingang ausgefiltert.

F i g. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Magnetisierung in Abhängigkeit von der Zeit Es wird angenommen, daß der Kern des Transformators vormagnetisiert ist Daher ist, wie Fig.2 zeigt, der Magnetisierungsstroni in der einer., närnüch in der positiven Richtung, wesentlich höher als in der anderen Richtung. Bei der anschließenden Entmagnetisierung ist damit auch die Entmagnetisierungsspannung und, aus den oben erläuterten Gründen die Entmagnetisierung relativ groß, so daß eine Verschiebung des Arbeitsbereichs zur Mittellinie, also eine Symmetrierung der Aussteuerung erfolgt. Dagegen ist die Entmagnetisierung in der entgegengesetzten Richtung sehr klein, was ebenfalls zu einer Symmetrierung beiträgt. Diese Verschiebung des Arbeitsbereichs erfolgt solange, bis die Aussteuerung symmetrisch um die Nullinie liegt und damit die Magnetisierung in beiden Richtungen gleich ist Dabei wird die Zeitkonstante der Entmagnetisierung, die durch die Magnetisierungsreaktanz des Transformators und den Emmagnetisierungswiderstand gegeben ist groß im Verhältnis zur Schaltzeit gewählt Im symmetrischen Arbeitsbereich ist die Entmagnetisierung des Transformators W sehr klein, so daß im Widerstand R 1 nur sehr geringe Verluste auftreten. Durch die stromabhängige Entmagnetisierung des Transformators Wüberden Widerstand Al und den weiteren Halbleiterschalter 55 wird also ein selbstsymmetrierender Effekt erreicht In der Ansteuerschaltung sind deshalb keine besonderen Maßnahmen für die Symmetrierung erforderlich. Diese Maßnahmen waren aber bei herkömmlicher. Schaltungen recht aufwendig.

Eine Variante der Schaltung nach F i g. 1 ist in F i g. 3 dargestellt Diese Schaltung unterscheidet sich von der vorher erläuterten durch die Anordnung der Widerstände R 3—R 6, wobei die Widerstände R 3, R 4 in Serie mit den Dioden Dl, D 2 und die Widerstände R 5, R 6 in Serie mit den Dioden Di, D 4 geschaltet sind. Der Verbindungspunkt der Widerstände Ri, R 4 ist mit dem Verbindungspunkt der Halbleiterschalter 51, 52 und der Verbindungspunkt der Widerstände R 5, R 6 ist mit dem Verbindungspunkt der Halbleiterschalter 53, 54 verbunden. Die Widerstände R 3 und R 4 sind Thermistoren. Die Funktion dieser Schaltung unterscheidet sich von der vorher erläuterten dadurch, daß je nach Richtung des Entmagnetisierungsstromes unterschiedliche Widerstände durchflossen werden.

Bei Entmagnetisierung in der einen Richtung fließl

der Entmagnetisierungsstrom durch den Thermistor R 3 und den Widerstand /?6, bei Entmagnetisierung in der anderen Richtung durch den Thermistor R 4 und den Widerstand R 5. Thermistoren weisen bei höherem Strom wegen der dadurch bedingten Erwärmung einen höheren Widerstand auf, so daß die an den Thermistoren anstehende Spannung überproportional zum Strom wächst. Damit wird also die Entmagnetisierungsspannung überproportional zum Strom erhöht und somit der stabilisierende Effekt beschleunigt. Thermistoren haben eine thermische Trägheit, d. h. sie behalten einige Zeit einen hohen Widerstandswert, wenn sie von einem hohen Strom durchflossen wurden. Aufgrund der Tatsache, daß je nach Richtung der Entmagnetisierung unterschiedliche Thermistoren R 3, R 4 vom Entmagnetisierungsstrom durchflossen werden, ergibt sich der Vorteil, daß bei Auftreten eines hohen Entmagnetisierungsstromes in einer Richtung während einer Schaltperiode die Entmagnetisierungsspannung auch in der nächsten Schaltperiode noch relativ hoch ist, während die Entmagnetisierungsspannung in der anderen Entmagnetisierungsrichtung unbeeinflußt bleibt. Der stabilisierende Effekt kann dadurch stark beschleunigt werden und durch geeignete Auswahl der Thermistoren R 3 und R 4 im Verhältnis zu den Widerständen R5.R6 kann die für die Symmetrierung benötigte Zeitspanne auf ein Minimum gebracht werden.

Weiterhin ist in der Schaltung nach Fig.3 eine vorteilhafte Überwachungsschaltung, die bei allen Ausführungsformen mit einer Drossel Dr im Eingangskreis einsetzbar ist, gezeigt. Die Überwachungsschaltung ist mit dem Thyristor S 8, der Z-Diode Z₁ der Diode DIl, den Widerständen R 10, R 11 und dem Kondensator C4 aufgebaut. Ferner ist eine Meßschaltung MEzur Erfassung des Ausgangsstromes und des Magnetisierungsstromes vorgesehen. Diese Schaltungen, die im folgenden erläutert werden, lassen sich auch bei den Schaltungsvarianlen nach den F i g. 1 und 4 bis 6 anwenden.

Die Meßschaltung Mfliegt an der Sekundärseite des Stromwandlers ST, dessen Primärseite im Stromkreis zwischen einem Anschluß des weiteren Halbleiterschalters 55 und einem Anschluß der Diode D 2 liegt. Mit dem Stromwandler STwird der Eingangsstrom des Gegentakt-Teils erfaßt. Durch Glättung kann man daher als ersten Meßwert MEt ein Maß für den Ausgangsstrom ableiten. Da der Entmagnetisierungsstrom in entgegengesetzter Richtung zum Laststrom fließt, kann man ferner als zweiten Meßwert ME2 ein Maß für den Entmagnetisierungsstrom ableiten und damit die Sättigung des Kerns überwachen. Sobald der Ausgangsstrom seinen zulässigen Wert überschreitet, aiso sobald ME1 über einem bestimmten Grenzwert liegt, wird der weitere Halbleiterschalter S5 eingeschaltet und damit die Halbleiterschalter SI—54 ausgeschaltet Damit ist der Ausgangsstrom unterbrochen. Anschließend wird auch der weitere Halbleiterschalter 55 ausgeschaltet und der Thyristor 58 eingeschaltet, so daß der Strom durch die Drossel Drüber den Thyristor 58 weiterfließen kann. Das Einschalten des Thyristors 58 erfolgt selbsttätig, sobald die an der Drossel Dr anstehende Spannung die Zenerspannung der Z-Diode Z überschreitet Die Z-Diode wird damit leitend und bringt den Thyristor 58 über dessen Steuerelektrode in den leitenden Zustand. Zur Verbesserung des Schaltverhaltens ist der Thyristor S8 mit einer TSE-Beschallung R 10, R 11, C 4, D 11 versehen.

Der Thyristor 58 dient auch gleichzeitig zur Spannungsbegrenzung, da er bei zu hoher Spannung Uz am Gegentakt-Teil leitend wird und damit die SpannungU/ auf die Eingangsspannung Ur. begrenzt.

Fig.4 zeigt eine Ausführungsform des Gegentaktwandlers mit zwei Transistoren 56 und 57 sowie einem Transistor 55 als weiteren Halbleiterschalter. Die Anordnung von Eingangskondensator Cl, Drossel Dr und weiterem Halbleiterschalter S5 entspricht der bereits beschriebenen Anordnung. Die abwechselnd angesteuerten Transistoren 56 und 57 sind einerseits mit der Drossel Dr und andererseits mit verschiedenen Anschlüssen der Primärwicklung des Transformators W verbunden. Der Transformator W weist eine Mittelanzapfung auf, die mit der zweiten Eingangsklemme £2 verbunden ist. Zwischen den Anschlüssen der Primärwicklungen WIa und VVlb liegt die Reihenschaltung zweier entgegengesetzt gepolter Dioden Dl, DS. Der Verbindungspunkt der Dioden DT, DS ist über einen Widerstand R 7 mit der Drossel Dr verbunden. Die Ansteuerung der als Halbleiterschalter eingesetzten Transistoren 55—57 erfolgt wie bei der bereits beschriebenen Anordnung, wobei lediglich anstelle der beiden Halbleiterschalter 51,54 der Transistor 5 6 und anstelle der beiden Halbleiterschalter 52, 53 der Transistor 57 eingeschaltet wird. Die Entmagnetisierung des Transformators IV erfolgt über eine Diode D 7 bzw. DS, den Widerstand R 7 und den Transistor 55. Damit wird derselbe symmetrierende Effekt erreicht wie bei der vorher beschriebenen Anordnung.

F i g. 5 zeigt eine weitere Schaltungsvariante eines Gegentaktwandlers. Diese Schaltung entspricht der Schaltung nach Fig.3, wobei als Halbleiterschalter Thyristoren 51—54 und als weiterer Halbleiterschalter 55 ein Transistor 55 eingesetzt sind und wobei der Transistor 55 mit einer Anzapfung der Drossel Dr verbunden ist. Durch die Verbindung des Transistors 55 mit einer Anzapfung der Drossel Dr wird eine natürliche Kommutierung der Thyristoren 51 bis 54 erreicht Sobald nämlich der Transistor 55 eingeschaltet wird, wird die Spannung Uz an den Thyristoren 51 — 54 negativ. Damit ist sichergestellt, daß die Thyristoren 51—54 ausgeschaltet werden, sobald der Transistor 55 eingeschaltet wird. Anstelle des Transistors 5 5 kann auch ein Thyristor mit Selbstkommutierung eingesetzt werden.

Eine weitere Variante der Schaltung ist schließlich in F i g. 6 dargestellt. Diese Schaltung entspricht der Schaltung nach Fig.4, wobei anstelle der Transistoren 56 und 57 Thyristoren 56 und 57 eingesetzt sind, jedem Thyristor 5 6 bzw. 5 7 eine Reihenschaltung einer Diode

so D 9 bzw. DlO und eines Widerstandes RS bzw. R 9 parailelgesehaltei ist und, wie im Beispiel nach Fig. 5, die Drossel Dr eine Anzapfung aufweist. Die Widerstände R 8 und R 9 sind Thermistoren. Mit der Anzapfung der Drossel Dr wird, wie vorstehend erläutert, eine Selbstkommutierung der Thyristoren 56 und 57 erreicht Ansonsten entspricht die Funktion dieser Schaltung der Funktion der Schaltung nach Fig.4, wobei lediglich ein gesonderter Widerstand R S bzw. R 9 für jede Entmagnetisierungsrichtung vorgesehen ist und die Widerstände RS und R9 Thermistoren sind. Damit wird, wie in Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben, eine Beschleunigung der Symmetrierung erreicht

Mit dem Anschluß des als Entmagnetisierungs-Halbleiterschalter dienenden Transistors 55 an eine Anzapfung der Drossel Dr erreicht man außer der Kommutierung der Thyristoren auch eine Verminderung der Schaltspannung am Thyristor 55. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die am Gegentakt-Teil anste-

hende Spannung Uz sehr hoch sein soll.

Für die Widerstände R 1 — R 9, die vom Entmagnetisierungsstrom durchflossen werden, kann man bei allen Schaltungsvarianten Thermistoren oder eine Reihenschaltung von Thermistor und Widerstand einsetzen, s Wie bereits erläutert, wird damit die Entmagnetisierungsspannung überproportional zum Strom erhöht und somit der stabilisierende Effekt beschleunigt. Bei Schaltungsanordnungen, die nur einen Widerstand zur Entmagnetisierung aufweisen, wird zwar wegen der thermischen Trägheit der Thermistoren auch in der Richtung, in der das nicht erwünscht ist, stärker entmagnetisiert, insgesamt ergibt sich aber trotzdem eine Beschleunigung des stabilisierenden Effekts.

Um das Schaltverhalten der Halbleiterschalter 51—S 7 zu verbessern, kann man diese zweckmäßigerweise mit einer TSE-Beschaltung versehen, die in den Figuren der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt ist.

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Getaktetes Netzgerät nach dem Gegentaktwandler-Prinzip mit einem Transformator, dessen Primärwicklung über mindestens zwei abwechselnd angesteuerte Halbleiterschalter mit einer Gleichspannungsquelle verbunden und abwechselnd in der einen oder anderen Richtung von Strom durchflossen ist und dessen Sekundärwicklung über Gleichrichter und Glättungsfilter mit Ausgangsklemmen verbunden ist, wobei mindestens ein Teil einer Wicklung des Transformators von einem weiteren Halbleiterschalter überbrückt ist, der nach jeder Einschaltperiode eines der Halbleiterschalter einge- is schaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Gleichspannungsquelle (Ue) und die Halbleiterschalter (S 1-54) eine Drossel (Dr) geschaltet ist, daß der weitere Halbleiterschalter (55) parallel zur Reihenschaltung von Gleichspannungsquelle (Uή und Drossel (Zugeschaltet ist, daß antiparallel zu jedem Halbleiterschalter (51—54) eine Diode (Di-DiO) angeordnet ist und daß im Strompfad von Dioden (Di -D10) und weiterem Halbleiterschalter (55) mindestens ein Widerstand (Kl-Λ 9) liegt.

2. Getaktetes Netzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glättungsfilter aus einem parallel zu den Ausgangsklemmen (A i—A 4) liegenden Kondensator (C 2, C 3) besteht.

3. Getaktetes Netzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier Halbleiterschalter (51-54) in einer Brückenschaltung angeordnet sind, wobei die Eingangsklemmen der Brückenschaltung mittels des parallel zur Reihenschaltung von der Gleichspannungsquelle (Ue) und Drossel (Dr) geschalteten, weiteren Halbleiterschalters (55) mit den Eingangsklemmen (Ei, E 2) des getakteten Netzgerätes und die Ausgangsklemmen der Brükkenschaltung mit der Primärwicklung des Transformators (Wl) verbunden sind, daß abwechselnd zwei in der Brückenschaltung diagonal gegenüberliegende Halbleiterschalter (51, 54; 52, 53) gleichzeitig angesteuert werden und daß ein Widerstand (R 1) zwischen dem Verbindungspunkt zweier Halbleiterschalter (51, 52) eines Brückenzweiges und dem Verbindungspunkt zweier Dioden (Di, D 2) angeordnet ist.

4. Getaktetes Netzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier Halbleiterschalter (51—54) in einer Brückenschaltung angeordnet sind, wobei die Eingangsklemmen der Brückenschaltung mittels des parallel zur Reihenschaltung von der Gleichspannungsquelle (Ue) und der Drossel (Dr) geschalteten, weiteren Halbleiterschalters (55) mit den Eingangsklemmen (Ei, E2) des getakteten Netzgerätes und die Ausgangsklemmen der Brükkenschaltung mit der Primärwicklung des Transformators verbunden sind, daß abwechselnd zwei in der Brückenschaltung diagonal gegenüberliegende Halbleiterschalter (51. 54; 52, 53) gleichzeitig angesteuert werden und daß in Serie zu jeder Diode (D1-D4) ein Widerstand (R3-R6) liegt, wobei mindestens zwei Widerstände (R 3, R 4) Thermistoren sind.

5. Getaktetes Netzgerät nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei abwechselnd angesteuerten Halbleiterschaltern, die mit je einem Anschluß der Primärwicklung mittels der Drossel (Dr) mit der ersten Eingangsklemme verbunden sind, wobei die Primärwicklung eine Mittelanzapfung aufweist cjie mit der zweiten Eingangsklemme verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Halbleiterschaltern (56, 57) antiparallel angeordneten Dioden (D 7, D S) über einen gemeinsamen Widerstand (R 7) mit dem Verbindungspunkt der Halbleiterschalter (56, 57) verbunden sind.

6. Getaktetes Netzgerät nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei abwechselnd angesteuerten Halbleiterschaltern, die mit je einem Anschluß der Primärwicklung mittels der Drossel (Dr) mit der ersten Eingangsklemme verbunden sind, wobei die Primärwicklung eine Mittelanzapfung aufweist, die mit der zweiten Eingangsklemme verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zu jeder zu einem Halbleiterschalter (5 G, 5 7) antiparallel angeordneten Diode (D 9, D10) ein Thermistor (R 8, R 9) liegt.