DE2951511C2

DE2951511C2 - Circuit arrangement for a converter

Info

Publication number: DE2951511C2
Application number: DE19792951511
Authority: DE
Inventors: Klaus 8000 München Link; Werner 8080 Fürstenfeldbruck Lochter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1984-12-20
Also published as: DE2951511A1

Description

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liegen. Gerade dies ist jedoch wegen der durch die Im- gen näher erläutert:lie. However, it is precisely this that is explained in more detail by the Imgen:

pulsüberirager begrenzten Dauer der Steuerimpulse im F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau sines Eb-pulse-controlled limited duration of the control pulses in FIG. 1 shows the basic structure of his Eb-

allgemeinen nicht gewährleistet, so daß man in diesen takt-Sperrumrichtcrs eines Ausführungsbeispieles dergenerally not guaranteed, so that one in this takt-Sperrumrichtcrs an embodiment of the

Fällen von der Verwendung von Impulsübertragern ab- Erfindung.Cases of the use of pulse transformers from the invention.

sehen muß und stattdessen zum Einsatz anderer Über- 5 F i g. 2 zeigt ein Impulsdiagramm für einzelne Span-must see and instead use other over- 5 F i g. 2 shows a timing diagram for individual span

tragungsmittel zur galvanischen Trennung, z. B. zu Op- nungs- und Stromverläufe der Anordnung nach dercarrying means for galvanic separation, e.g. B. to op- and current courses of the arrangement according to the

tokopplern, greifen muß. F i g. 1.to coupler, must grab. F i g. 1.

Es ist bekannt (Wüstenhube »Schaltnetzteile« Gra- Fig.3 zeigt als Ausführungsbeispiel die Anwendung fenau 1979, Seite 81) bei Gleichstrom-Durchflußwand- der erfindungsgemäßen Ansteuerung bei einem Einlern eine zusätzliche Entmagnetisierungswicklung vor- io taktsperrumrichter, bei dem ein 4-Quadranten-Betrieb zusehen, die über einen Gleichrichter mit dem Eingang möglich ist.It is known (Wüstenhube "switched-mode power supplies" graph. FIG. 3 shows the application as an exemplary embodiment fenau 1979, page 81) with direct current flow wall of the control according to the invention with a teach-in an additional demagnetization winding pre- io clock lock converter, in which a 4-quadrant operation watch, which is possible via a rectifier with the input.

der Schaltung verbunden ist. Dieser Gleichrichter wird F i g. 4 dient zur Veranschaulichung der Lage der ein-connected to the circuit. This rectifier becomes F i g. 4 serves to illustrate the position of the

durch die an der Entma£netisierungswicklung auftre- zeinen Quadranten.due to the quadrants appearing on the demagnification winding.

tende Spannung in Durchlaßrichtung gepolt, wenn der Fi g. 5 zeigt als Ausführungsbeispiel die grundsätzliprimärseitige Leistungsschalter in seinen Sperrzustand is ehe Anordnung für einen Eintakt-Durchflußumrichter. gelangt, so daß die »überschüssige« magnetische Ener- F i g. 6 zeigt in einem Impulsdiagramm einzelne Spangie in die Eingangsquelle zurückgespeist wird. nungs- bzw. Stromverläufe, die sich hei der Grundschal-Für Schaltungsanordnungen der gattungsgemäßen tung nach der F ig. 5 ergeben.tending voltage is polarized in the forward direction when the Fi g. 5 shows the basic primary side as an exemplary embodiment Circuit breaker in its blocking state is before arrangement for a single-ended flow converter. arrives so that the "excess" magnetic energy F i g. 6 shows individual Spangie in a timing diagram fed back into the input source. voltage or current curves, which are called the basic scarf for Circuit arrangements of the generic device according to FIG. 5 result.

Art, bei der auch im Sekundärkreis extern steuerbare F i g. 7 zeigt das Leistungsteil eines Eintakt-Durch-Type in which externally controllable F i g. 7 shows the power section of a single-ended through

Leistungsschalter vorgesehen sind, »st diese bekannte 20 flußumrichters, beidemein4-Quadr.'i)ten-Betriebmög-Circuit breakers are provided, this known flux converter, both four-square

Anordnung zur Ableitung der überschüssigen magneti- lieh ist.Arrangement for deriving the excess magnetic borrowed.

sehen Energie nicht geeignet. Die F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau bei ei-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrur.de, eine nem Sperrumrichter. Zur Umsetzung einer Eingangs-Schaltungsanordnung der gattungsgemäßen Art so aus- gleichspannung UE, die beispielsweise auch durch zubilden, daß auch bei Taktsignalen, deren Perioden- 25 Gleich^chtung einer Wechselspannung gewonnen werdauer größer ist als die zeitliche Länge der durch Im- den kann, in eine Ausgangsspannung UA wird der als pulsübertrager übertragbaren Ansteuersignale für die Schalter arbeitende Transistor PL 1 mit einer hohen Ar-Leistungsschalter, einen periodischen Strom- bzw. beitsfrequenz getaktet. Das Verhältnis der Leitphase Energiefluß durch das magnetische Speicherelement zur Sperrphase, das im Normalfall einen Wert kleiner möglich und damit das Auftreten von die beteiligten 30 oder gleich 1 hat, ist in Abhängigkeit von der Ausgangs-Bauelemente gefährdenden induktiven Spannungsspit- spannung bzw. dem Ausgangsstrom aufgrund einer Imzen vermieden ist pulsbreitenregelung vorgegeben. Während der auf die-Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung se Weise bestimmbaren Leitphase des Transistors PL 1 . mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfin- nimmt der Speicherübertrager SPÜ, der in dem gezeigdungsgemäß werden also während jeder Periode des 35 ten Ausführungsbeispiel gleichzeitig der Potentialtren-Taktsignals drei Leistungsschalter nacheinander wirk- nung dient, Speicherenergie auf. Erst in der Sperrzeit sam: Zunächst wird der primärseitig angeordnete Lei- des Schalttransistors PL 1 wird diese Energie an einen stungsschalter eingeschaltet, mit dem Energie aus der Verbraucher LA und an den dazu parallel liegenden Speisequel's in das magnetische Speicherelement über- Speicherkondensator Cl abgegeben. Dies erfolgt über tragen wird. In einer daran anschließenden zweiten Pha- 40 den entsprechend gesteuerten Leistungsschalter in se ist der primärseitige Leistungsschalter gesperrt, wäh- Form des Transistors SL, der an die Stelle des sonst rend der oder einer der sekundärseitigeti Leistungs- überlicherweise hierfür vorzusehenden Gleichrichters schalter leitend ist, der Energie aus dem Speicherele- tritt. Die noch vorhandene Diode D1 dient lediglich ment zur angeschalteten Last überträgt. Die Einschalt- zum Schutz dieses Transistors vor inversem Betrieb. Sie dauer des primärseitigen oder des jeweiligen sekundär- 45 ist bei diesbezüglich unempfindlichen Halbleiterschalseitigen Leistungsschalters bestimmt sich dabei nach tern nicht erforderlich. Neben der Primärwicklung Pl, Maßgabe der Pulsbreitenmodulation, ist also mit dieser der Sekundärwicklung 51 weist der Speicherübertrager veränderlich, während die Einschaltdauer des jeweils SPÜ noch eine weitere Primärwicklung P2 auf. Diese anderen Leistungsschauen fest vorgegeben ist und ma- Wicklung bildet mit dem als Schalter dienenden Transiximal der halben Periodendauer des Taktsignals ent- 50 stör PL 2 eine Reihenschaltung, die zu der aus dem spricht. Wenn auch der jeweilige sekundäre Leistungs- Schalttransistor PL 1 und der Wicklung Pi bestehenschaltsr gesperrt wird, wird erfindungsgemäß der mit den Reihenschaltung sntiparallel geschaltet ist. Beim der weiteren Wicklung des als Trenntransformator aus- ausschließlichen Einsatz von Kalbleiterschaltern für die gebildeten Speiciierelementes verbundene weitere Lei- Steuerung des Energieflusses muß sichergestellt sein, stungsschalter eingeschaltet, der die noch vorhandene 55 daß zum Abbau der im Speicherübertrager vorhandemagnetische Energie in die Quelle zurückspeist. nen magnetischen Energie immer ein Halbleiterschalter Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in gesteuert ist. Das bedeutet, daß der Speicherübertrager Anspruch 2 beschrieben, auf den hiermit zur Verkür- während einer jHen Arbeitstektperiode kontinuierlich zu ng der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird. mit der spannungsbegrenzenden Eingangsseite cder der Diese Weiterbildung ermöglicht einen 4-Quadrantenbe= 60 Ausgangsseite verbunden sein muß. Trifft dies nicht zu, Ij trieb, wobei jeweils einer der beiden sckundärscitig vor- so könnte durch die Spannungsüberhöhupg am Speigesehenen Leistungsschalter die erwähnte Rückspei- cherübertrager der Halbleiterschalter zerstört werden, sungsfunktion übernimmt, wenn der Umrichter im zwei- Um dies zu verhindern, müßte also ohne zusätzliche ten oder im vierten Quadranten des Strom-Spannungs- Maßnahme während der Sperrphase des Schalttransidiagramms betrieben wird, die dadurch gekennzeichnet 65 stors PL 1 der sekundärseitige Halbleiterschalter SZ, ansind, daß Ausgangsstrc-m und -spannung unterschied!!- gesteuert werden. Dies kann einen Ansteuerimpuls von ehe Vorzeichen haben (Blindlastkomponente). solch langer Zeitdauer erfordern, daß die Anwendung Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnun- eines an sich für die Ansteuerung der Leistungsschaltersee energy not suitable. The F i g. 1 shows the basic structure of a flyback converter. To implement an input circuit arrangement of the generic type in such a way equalizing voltage UE, which can also be formed, for example, by clock signals whose period equation of an alternating voltage is greater than the length of time that can be obtained by iming, The transistor PL 1, which can be transmitted as a pulse transmitter for the switches, is clocked into an output voltage UA with a high Ar power switch, a periodic current or bit frequency. The ratio of the conducting phase of energy flow through the magnetic storage element to the blocking phase, which is normally a lower possible value and thus the occurrence of the involved 30 or equal to 1, is dependent on the inductive voltage peak voltage or the output current endangering the output components a pulse width control is specified. During the conduction phase of the transistor PL 1, which can be determined by a circuit arrangement, this task is performed. solved with the features of claim 1. According to the invention, the storage transformer SPÜ, which in the illustrated embodiment thus simultaneously serves for the potential switch clock signal of three power switches in succession during each period of the 35th exemplary embodiment, receives storage energy. Only in the blocking time sam: First of all, the primary side arranged Lei- des switching transistor PL 1, this energy is switched on to a power switch, with the energy from the consumer LA and the supply source lying parallel to it in the magnetic storage element via storage capacitor Cl . This is done over will carry. In an adjoining second phase 40 the correspondingly controlled power switch in se, the primary-side power switch is blocked, while the transistor SL, which is conductive instead of the rectifier switch normally provided for this purpose, instead of the secondary-side power switch Energy from the storage inlet. The remaining diode D 1 is only used to transfer the load to the connected load. The switch-on to protect this transistor from inverse operation. The duration of the primary-side or the respective secondary-45 is not necessary in the case of semiconductor circuit-breakers that are insensitive in this regard. In addition to the primary winding P1, which is a requirement of the pulse width modulation, the secondary winding 51 is variable with the storage transformer, while the duty cycle of the respective SPÜ still has a further primary winding P2 . These other events connected is fixed and by mass winding forms with the Transiximal serving as a switch to half the period of the clock signal corresponds sturgeon 50 PL 2 is a series circuit, which speaks to that of the. If the respective secondary power switching transistor PL 1 and the winding Pi existing switching is blocked, according to the invention it is switched sntiparallel with the series circuit. During the further winding of the additional line connected as an isolating transformer, which is used exclusively as an isolating transformer for the storage element, control of the flow of energy must be ensured that the power switch is switched on, which feeds the remaining magnetic energy back into the source to reduce the magnetic energy present in the storage transformer. nen magnetic energy always a semiconductor switch. An advantageous development of the invention is controlled in. This means that the memory transmitter is described in claim 2, which is hereby expressly referred to for the sake of shortening the description during one working period. with the voltage-limiting input side cder this development enables a 4-Quadrantbe = 60 output side must be connected. If this is not the case, Ij drove, whereby one of the two secondary circuits could be destroyed by the excess voltage on the power switch, the aforementioned storage transformer of the semiconductor switch would take over the solution function if the converter would have to do this in two ways is operated without additional th or fourth quadrant of the current-voltage measure during the blocking phase of Schalttransidiagramms which characterized 65 stors PL 1 of the secondary-side semiconductor switch SZ, ansind that Ausgangsstrc-m and voltage difference !! - be controlled. This can have a trigger pulse of before sign (reactive load component). require such a long period of time that the application

vorteilhaften Impulsübertragers geeigneter Abmessungen problematisch bzw. nicht möglich ist.advantageous pulse transmitter of suitable dimensions is problematic or not possible.

Erfindungsgemäß wird nun der sekundärscitige Leistungsschalter SL nicht während der gesamten Sperrzeit des Schalters PL 1 leitend gesteuert, sondern dies erfolgt nur für eine festvorgegebene, maximal der halben Periodendauer entsprechenden Zeitspanne. In den Fällen, in denen das durch die Impulsbreitenregelung bestimmte Tastverhältnis kleiner als der Wert 1 ist, ergibt sich somit bis zum Beginn der nachfolgenden Arbeitsperiode eine Restzeitspanne. In dieser Zeitspanne ist der Transistorschalter SL gesperrt, während gleichzeitig der in dem zusätzlichen Kreis angeordnete Schalter PL 2 aufgesteuert wird. Dadurch wird trotz gesperrtem Schalter SL der weitere Abbau der im Speicherübertrager SPÜ vorhandenen Speicherenergie ermöglicht. Während einer Arbeitstaktperiode ist demnach neben den beiden der Energieaufnahme und der Energieübernahme dienenden Arbeitsphasen noch eine dritte Arbeitsphase vorgesehen. In dieser zum Ende der jeweiligen Taktperiodenzeit eingeführten Arbeitsphase findet somit, bezogen auf die jeweilige Nutzübertragungsrichtung, eine Energierücknahme aufgrund der vorhandenen Verknüpfung mit dem Eingangskreis statt. Durch die Einführung dieser dritten Arbeitsphase wird für die den einzelnen Halbleiterschaltern jeweils zugeordneten Ansteuersignale innerhalb einer jeden Arbeitstaktperiode eine Zeitdauer vorgegeben, die die Anwendung von einfachen Impulsubertragern für diese Ansteuerung zulassen. Unter der Voraussetzung, daß die einer der beiden erstgenannten Arbeitsphasen festzugeordnete Ansteuerzeit der halben Periodendauer entspricht und gleichzeitig das der jeweils anderen Arbeitsphase zugeordnete impulsbreitengeregelte Ansteuersignal ebenfalls diesen zeitlichen Grenzwert annimmt, kann während der betreffenden Taktperiode die dritte Arbeitsphase entfallen. Die Arbeitsfrequenz ist so gewählt, daß das Ansteuersignal während der maximal einer halben Periodendauer entsprechenden Zeitspanne durch den Impulsübertrager geliefert wird.According to the invention, the secondary circuit breaker SL is not controlled to be conductive during the entire blocking time of the switch PL 1, but rather this only takes place for a fixed, predetermined period of time corresponding to a maximum of half the period. In those cases in which the pulse duty factor determined by the pulse width regulation is less than the value 1, there is thus a remaining period of time until the beginning of the following working period. During this period of time, the transistor switch SL is blocked, while at the same time the switch PL 2 arranged in the additional circuit is turned on. This enables the further reduction of the storage energy present in the storage transmitter SPÜ despite the blocked switch SL. During a work cycle period, a third work phase is accordingly provided in addition to the two work phases serving to absorb and absorb energy. In this work phase introduced at the end of the respective clock period, there is therefore a reduction in energy, based on the respective useful transmission direction, due to the existing link with the input circuit. As a result of the introduction of this third work phase, a period of time is specified for the control signals assigned to the individual semiconductor switches within each work cycle period, which allows the use of simple pulse transmitters for this control. Provided that the control time assigned to one of the first two work phases corresponds to half the period and at the same time the pulse-width-regulated control signal assigned to the other work phase also assumes this time limit value, the third work phase can be omitted during the relevant cycle period. The working frequency is chosen so that the control signal is supplied by the pulse transmitter during the period corresponding to a maximum of half a period.

Die im zusätzlichen Reihenkreis angeordnete Diode D 2 dient in gleicher Weise wie die Diode Di zum Schutz vor inversem Betrieb des Halbleiter-Schalters. Durch den eingangsseitig angeordneten Lagekondensator Cl wird eine Siebung erreicht. Die Steuer- und Regelschaltung, die diese Anstcuersignale für die Halbleiterschalter bereitstellt, ist nicht weiter dargestellt. Sie kann, bezogen auf die Bereitstellung der den beiden ersten Arbeitsphasen zuzuordnenden Ansteuerimpulse derart ausgelegt sein, daß entweder der in der ersten Arbeiuphase den Halbleiterschalter PL I steuernde Impuls impulsbreitengeregelt und der sich unmittelbar daran anschließende Ansteuerimpuls für den sekundärseitigen Halbleiterschalter SL eine festvorgegebene Zeitdauer aufweist oder daß die dazu umgekehrte Zuordnung gewählt wird. The diode D 2 arranged in the additional series circuit serves in the same way as the diode Di for protection against inverse operation of the semiconductor switch. A filtering is achieved by the position capacitor C1 arranged on the input side. The control and regulation circuit which provides these trigger signals for the semiconductor switches is not shown any further. In relation to the provision of the control pulses to be assigned to the first two working phases, it can be designed in such a way that either the pulse controlling the semiconductor switch PL I in the first working phase is pulse-width-regulated and the immediately following control pulse for the secondary-side semiconductor switch SL has a fixed time duration, or that the reverse assignment is selected.

Die in den drei Arbeitsphasen vorhandenen Ansteuerimpulse der einzelnen Schalter, sowie die primär- und sekundärseitig fließenden Ströme sind in dem Impulsdiagramm nach der F i g. 2 dargestellt In der Zeile a ist eine Taktperiode des zugrundeliegenden Arbeitstaktes gezeigt Während der Periodenzeit Γ soll eine maximal der halben Periodendauer entsprechende Ansteuerzeit im Für den pnmärseitigen Halbleiterschalter Pt bzw. für den sekundärseitigen Halbleiterschalter SL möglich sein.The control pulses of the individual switches present in the three working phases, as well as the currents flowing on the primary and secondary sides, are shown in the pulse diagram according to FIG. 2 shown in the row a is a clock period of the underlying work cycle shown During the period of time Γ to a maximum corresponding to half the period drive time in For be the pnmärseitigen semiconductor switch Pt or possible for the secondary-side semiconductor switch SL.

Es wird in dem Impulsdiagramm davon ausgegangen, daß das Ansteuersignal für den Halbleiterschalter PL 1It is assumed in the pulse diagram that the control signal for the semiconductor switch PL 1 in dieser ersten Arbeitsphase 11 impulsbreitengercgelt sein soll. Ein derartiges Signal zeigt die Zeile b. In der Zeile c ist das Ansteucrsignal für den Halbleiterschalter SL dargestellt, das sich unmittelbar in der zweiten ArIn this first phase of work 1 1 should be pulse width regulated. Such a signal is shown in line b. In line c , the control signal for the semiconductor switch SL is shown, which is directly in the second Ar beitsphase 12 an das Ansteuersignal für den Halbleiter schalter PL 1 anschließt und eine festvorgegebene Zeit-' dauer aufweist. Diese jeweils gleichbleibende und durch die Steuer- und Regelschaltung vorgegebene Ansteuerzeit kann beipielsweise der halben Periodendauer cnt-beitphase 12 connects to the control signal for the semiconductor switch PL 1 and has a fixed time 'duration. This control time, which remains the same and is predetermined by the control circuit, can be, for example, half the period duration cnt- sprechen. An diese zweite Arbeitsphase. in der die ausgangsseitige Energieübernahme vorgenommen wird, schließt sich noch eine weitere Arbeitsphase /3 an. In dieser dritten Arbeitsphase wird durch das gemäß Zeile </mit dem Ende der zweiten Arbeitsphnse beginnendenspeak. This second phase of work. in which the output-side energy transfer is carried out, Another work phase / 3 follows. In this third work phase, according to line </ beginning at the end of the second work cycle und bis zum Anfang der nachfolgenden Taktperiode andauernden Ansteucrsignal für den Halbleiterschalter PL 2 die zusätzliche primärseitige Reihenschaltung wirksam. and the control signal for the semiconductor switch PL 2, which lasts until the beginning of the following clock period, makes the additional primary-side series connection effective.

In den Zeilen e bis g sind die in den jeweiligen Ar-In lines e to g , the information in the respective ar-

beitsphasen im zugeordneten Schaltkreis fließenden Ströme dargestellt. Gemäß Zeile e fließt während der Durchlaßzeit des Halbleiterschalters PL 1 durch die Primärwicklung PX ein linear ansteigender Strom. Während der Sperrzeit des Schalters PL 1 wird in der zwei-working phases in the associated circuit shown currents flowing. According to line e , a linearly increasing current flows through the primary winding PX during the on-time of the semiconductor switch PL 1. During the blocking time of switch PL 1, the second ten Arbeifsphase die im Speicherübertrager gespeicherte Energie durch einen linear abfallenden Strom gemäß Zeile /abgebaut. Der weitere Abbau der gespeicherten Energie erfolgt in der dritten Arbeitsphase gemäß Zeile g durch einen in gleicher Weise linear abfallenden undIn the th working phase, the energy stored in the storage transmitter is reduced by a linearly decreasing current according to line /. The further reduction of the stored energy takes place in the third work phase according to line g by a linearly decreasing and in the same way über die Primärwicklung P2 verlaufenden Strom. Im Beispiel ist die nichtlückende Arbeitsweise des Sperrumrichters dargestellt, d. h. daß im Speicherübertrager ein Gleichstromanteil vorhanden bleibt. Es ist jedoch auch die !tickende Arbeitsweise des Sperrumrichterscurrent running through the primary winding P2. in the The example shows the non-discontinuous operation of the flyback converter, i. H. that in the memory transmitter a direct current component remains. However, it is also the ticking mode of operation of the flyback converter möglich, bei der der restlose Energieabbau zumindest während der dritten Arbeiisphäsc erfolgen kann.possible, in which the complete dissipation of energy can take place at least during the third work phase.

Die F i g. 3 zeigt einen Umrichter, dem das Sperrumrichterprinzip zugrundeliegt und bei dem ein sogenannter 4-Quadranten-Betrieb möglich ist Dadurch wird er-The F i g. 3 shows a converter which is based on the flyback converter principle and in which so-called 4-quadrant operation is possible. reicht daß unabhängig von der Art der ausgangsseitigen Last, d. h. unabhängig davon, ob die Last einen induktiven bzw. kapazitiven Anteil aufweist oder überwiegend induktiv bzw. kapazitiv ist, die Ausgangsspannung exakt die Form einer vorgegebenen Refercnz-is enough that regardless of the type of output load, i. H. regardless of whether the load has an inductive or capacitive component or is predominantly inductive or capacitive, the output voltage exactly takes the form of a given reference

spannung aufweist Unter Zugrundelegung eines derartigen Umrichters, der z. B. eine vorgegebene Gleichspannung in eine Wechselspannung umwandelt, kann ohne zusätzliche Mittel zur Kompensation der Blindleistung neben einer sinusförmigen Ausgangsspanrvigvoltage having Based on such a converter, the z. B. converts a given DC voltage into an AC voltage, can without additional means to compensate the reactive power in addition to a sinusoidal output voltage

so auch eine Ausgangsspannung beliebiger anderer Kurvenform erzeugt werden. Dazu ist unter Anwendung nur eines mehrere Wicklungen aufweisenden Speicherübertragers eine Umkehr der Energierichtung möglich, so daß Blindstrom vom Ausgang zurückgespeist werdenin this way an output voltage of any other waveform can also be generated. This is under application A reversal of the energy direction is only possible for a storage transmitter with several windings, so that reactive current can be fed back from the output kann. Es sind dabei für den Umrichter primärseitig zwei antiparallele Reihenschaltungen, die aus je einer Primärwicklung und einem Halbleiterschalter bestehen, vorgesehen. Weiterhin sind für die Erzeugung der positiven bzw. der negativen Halb welle sekundärseitigcan. There are two on the primary side for the converter anti-parallel series connections, each consisting of a primary winding and a semiconductor switch, intended. Furthermore, the secondary side is used to generate the positive or negative half-wave ebenfalls zwei antiparallele Reihenschaltungen aus je ι einer Sekundärwicklung und je einem Halbleiterschalter vorhanden. Bezogen auf jede der genannten Energieübertragungsrichtungen, d.h. also für die Übertragung vom Eingang UE zum Ausgang UA bzw. for diealso two anti-parallel series circuits each ι a secondary winding and in each case one semiconductor switch is provided. In relation to each of the mentioned energy transmission directions, ie for the transmission from the input UE to the output UA or for the Übertragung in der dazu umgekehrten Richtung ist demnach eine der Grundschaltung nach der F i g. 1 entsprechende Anordnung in einem derartigen Umrichter enthalten. Die im Hinblick auf die vom Eingang zumTransmission in the opposite direction is therefore one of the basic circuits according to FIG. 1 corresponding arrangement in such a converter contain. The in terms of from the entrance to the

Ausgang vorgenommene Übertragung mil der Grundschaltung der Fig. 1 übereinstimmenden Bauelcmcnic wurden bei der F i g. 3 in gleicher Weise bezeichnet.Output carried out transmission with the basic circuit of FIG. 1 matching components were at the F i g. 3 designated in the same way.

Durch einen Quadranten-Feststeller wird ermittelt, welche jedem Quadranten zuzuordnenden Halbleiterschalter in der erfindungsgemäßen Weise in den während einer Taktperiode gebildeten drei Arbeitsphasen anzusteuern sind. Zur Kennzeichnung der möglichen Arbeitsbereiche vom Umrichtern, die ausgangs- und cingangsseitig mit einem Gleichstromsystem verbunden sind, läßt sich die Strom-Spannungs-Ebene gemäß Fig.4 in insgesamt vier Quadranten I bis IV, entsprechend dem jeweiligen Vorzeichen der Spannung und des Stromes aufteilen. Gleiche Vorzeichen von Strom / und Spannung U bedeuten, daß der Leistungsfluß vom Eingang zum Ausgang erfolgt. Dies ist nach der Darstellung in der F i g. 4 in den Quadranten I und Hl der Fall. Haben Strom und Spannung dagegen entgegengesetzte Vorzeichen, so fließt Blindleistung vom Ausgang in den Eingang zurück. Dies gilt für die Quadranten II und IV.A quadrant detector determines which semiconductor switches to be assigned to each quadrant are to be controlled in the manner according to the invention in the three working phases formed during a clock period. To identify the possible working areas of the converter, which are connected to a direct current system on the output and input sides, the current-voltage level can be divided into four quadrants I to IV, according to the respective sign of the voltage and current, as shown in FIG. The same signs of current / and voltage U mean that the power flow takes place from the input to the output. This is as shown in FIG. 4 is the case in quadrants I and Hl. If, on the other hand, current and voltage have opposite signs, reactive power flows back from the output to the input. This applies to quadrants II and IV.

Bei einem vollen 4-Quadranten-Betrieb, der also eine exakte Nachbildung der vorgegebenen Referenzspannung durch die Ausgangsspannung erlaubt, sind von den in Form von Transistoren dargestellten Leistungsschaltern, bezogen auf die einzelnen Quadranten, folgende Leistungsschalter anzusteuern:In the case of full 4-quadrant operation, which therefore allows the specified reference voltage to be precisely reproduced by the output voltage, the Power switches shown in the form of transistors, based on the individual quadrants, the following To control circuit breakers:

Dem ersten Quadranten sind in den drei bereits definierten Arbeitsphasen die Leistungsschalter PL 1, SL 1 und PL 2 zugeordnet, während demgegenüber im dritten Q'iadranten anstelle des Leistungsschalters SL1 der Leistungsschalter SL 2 in der zweiten, der Energieübernahme dienenden Arbeitsphase, angesteuert wird. Der Leistungsschalter PL2 wird jeweils in der dritten Arbeitsphase einer Taktperiode angesteuert, um die entgegen der eigentlichen Übertragungsrichtung vorzunehmende Energierücknahme zu ermöglichen.The first quadrant is assigned the circuit breakers PL 1, SL 1 and PL 2 in the three already defined work phases, while in the third Q'iadrant, instead of the circuit breaker SL1, the circuit breaker SL 2 is controlled in the second work phase serving the energy transfer. The power switch PL2 is activated in the third working phase of a clock period in order to enable the energy to be withdrawn against the actual transmission direction.

Dem zweiten Quadranten sind die Leistungsschalter SL1 und PL2 in der ersten und zweiten Arbeitsphase und der Leistungsschalter SL 2 in der dritten Arbeitsphase zugeordnet. The power switches SL 1 and PL2 in the first and second work phase and the power switch SL 2 in the third work phase are assigned to the second quadrant.

Im vierten Quadranten sind den betreffenden Arbeitsphasen die Leistungsschalter SL2, PL2 und SLI zugeordnet.In the fourth quadrant, the power switches SL2, PL2 and SLI are assigned to the relevant work phases.

Während des diesen beiden zuletzt genannten Quadranten entsprechenden Zustandes wird Blindleistung vom Ausgang in den Eingang zurückgespeist. Das bedeutet, daß in der dritten Arbeitsphase die Energierücknahme entgegen dieser Übertragungsrichtung erfolgt.During the state corresponding to these last two quadrants, there is reactive power fed back from the output to the input. This means that in the third working phase the energy is withdrawn against this direction of transmission.

Die Festlegung, welcher Quadrant jeweils zugrundezulegen ist, wird durch einen Quadranten-Feststeller QF getroffen. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Strompolaritätsfeststeller IPF and einem SpannungspolaritätsfeststeHer UPF. Diese enthalten jeweils Komparatoren KX, K 2 bzw. K 3 und flankengesteuerte bistabile Kippstufen BK 1, BK 2 bzw. BK 3. Zur Feststellung der Richtung bzw. zur Feststellung des jeweiligen Nulldurchganges des Ausgangsstromes sind die Komparatoren Ki, K 2 mit der Strommeßeinrichtung BS verbunden. In unmittelbarer Nähe des beispielsweise beim Übergang von einem positiven Stromwert auf einen negativen Stromwert zu durchlaufenden Wertes Null ändert der Komparator K1 sein Ausgangssignal. Dies hat nun nicht unmittelbar eine Änderung an jeweils einem der beiden Ausgänge Ali bzw. AI2 des Strompolaritätsfeststeiiers !PF zur Folge, sondern führt über das Odergatter G15 zum Kippen der BK1 und damit zur Vorbereitung von BK 2. Das Umschalten der Ausgangssignale erfolgt erst mit dem nachfolgenden TaktimpulsThe determination of which quadrant is to be used as a basis is made by a quadrant determiner QF . This essentially consists of a current polarity detector IPF and a voltage polarity fixed UPF. These each contain comparators KX, K 2 and K 3 and edge-controlled bistable multivibrators BK 1, BK 2 and BK 3. To determine the direction or to determine the respective zero crossing of the output current, the comparators Ki, K 2 are connected to the current measuring device BS tied together. The comparator K 1 changes its output signal in the immediate vicinity of the value zero to be passed through, for example during the transition from a positive current value to a negative current value. This does not result in a direct change at one of the two outputs Ali or AI2 of the current polarity controller! PF , but leads via the OR gate G 15 to tilting BK 1 and thus preparing for BK 2. The output signals are first switched with the following clock pulse der von dem Taktgeber TC abgegebenen und die Arbeitsfrequenz bestimmenden Taktimpulsfolge. Dieses Verhalten wird durch die flankengesteuerte bistabile Kippstufe BK 2 ermöglicht. Die Kippstufe BK2 wird von der Kippstufe BK 1 beim Erreichen des Stromwertes Null lediglich für die Umschaltung vorbereitet, die dann mit dem jeweils nachfolgenden Taktimpuls wirksam vorgenommen wird. Dadurch wird das gegenüber der hohen Arbeilsfrcquenz zu erzeugende asynchrone ίο Ausgangssignal UA mit niedrigerer Frequenz auf den Arbeitstakt der Steuer- und Regelschaltung abgestimmt. Die beiden Ausgänge sollen beispielsweise derart angesteuert sein, daß der Ausgang Al 1 immer dann ein Signal führt, wenn der Ausgangsstrom einen positiven Wert hat. Der Ausgang Al2 dagegen soll immer dann ein Ausgangssignal führen, wenn der Ausgangsstrom einen negativen Wert hat. Es erfolgt also nach jedem Nulldurchgang eine Änderung im Ausgangssignai dieser Ausgänge.the clock pulse sequence emitted by the clock generator TC and determining the operating frequency. This behavior is made possible by the edge-controlled bistable multivibrator BK 2 . The flip-flop BK2 is prepared by the flip-flop BK 1 when the current value zero is reached, only for the switchover, which is then effectively carried out with the respective subsequent clock pulse. As a result, the asynchronous ίο output signal UA to be generated compared to the high operating frequency is matched to the operating cycle of the control circuit with a lower frequency. The two outputs should be controlled, for example, in such a way that the output A1 always carries a signal when the output current has a positive value. The output Al2, on the other hand, should always have an output signal when the output current has a negative value. So there is a change in the output signal of these outputs after each zero crossing.

In gleicher Weise soll der Ausgang AUi des Spannungsfeststellers UPF immer dann ein Ausgangssignal, das beispielsweise dem Logikpotential »1« entspricht, führen, wenn die jeweils phasenglcich mit den Spannungen des Referenzspannungsgliedes RF verlaufende Ausgangsspannung einen positiven Wert aufweist, während der Ausgang AU2 ein derartiges Ausgangssignal bei einem negativen Spannungswert führen soll. Als Eingangsspannung für den Komparator K 3, der demnach durch eine Änderung in seinem Ausgangssignal eine Richtungsänderung der Spannung signalisiert, kann entweder die Referenzspannung oder unmittelbar die Ausgangsspannung UA verwendet werden. Bp einem sogenannten 4-Quadranten-Betrieb unterscheiden sich diese nämlich nur in ihrem Amplitudenwert. Die Form der Ausgangsspannung wird ausschließlich durch die Form der Referenzspannung bestimmt. Bei einem entsprechend ausgelegten Generator als Referenzsnannungsgeber können somit neben sinusförmigen Ausgangsspannungen auch Ausgangsspannungen mit beliebiger anderer Kurvenfonn erzeugt werden. Zu diesem Zweck ist dann eine noch zu erläuternde Ansteuerung der einzelnen primär- und sekundärseitigen Leistungstransistoren unter Anwendung der in Abhängigkeit von der Referenzspannung und der Ausgangsspannung vorgenommenen Impulsbreitenregelung erforderlich. Da durch wird dann die Übereinstimmung dieser beiden Spannungsverläufe erzwungen.In the same way, the output AUi of the voltage detector UPF should always have an output signal that corresponds, for example, to the logic potential "1" when the output voltage, which is in phase with the voltages of the reference voltage element RF , has a positive value, while the output AU2 has such an output signal should lead to a negative voltage value. Either the reference voltage or the output voltage UA directly can be used as the input voltage for the comparator K 3, which accordingly signals a change in direction of the voltage through a change in its output signal. In a so-called 4-quadrant operation, these differ only in their amplitude value. The shape of the output voltage is determined exclusively by the shape of the reference voltage. With an appropriately designed generator as a reference voltage generator, output voltages with any other curve shape can be generated in addition to sinusoidal output voltages. For this purpose it is then necessary to control the individual power transistors on the primary and secondary side, which is still to be explained, using the pulse width regulation carried out as a function of the reference voltage and the output voltage. As a result, the match between these two voltage curves is enforced.

Die Ausgangssignale des Strompolaritätsfeststellers IPF und des Spannungspolaritätsfeststellers UPF werden durch eine aus den Gattern C11 bis G14 bestehen de Gatterschaltung entsprechend der durch die F i g. 4 vorgegebene Definition der einzelnen Quadranten verknüpft. Es besteht also jeweils während einer jeden Taktperiode an einem der Ausgänge QI bis QIV des Quadrantenfeststellers QF ein Ausgangssignal. Durch dieses Ausgangssignal, das an einem der Gatter G 1 bis G 4 anliegt, wird somit der jeweils maßgebende Quadrant bestimmt. Durch eine Steuer- und Regelschaltung SR wird dann die Ansteuerung der diesem Quadranten jeweils zuzuordnenden Leistungsschalter festgelegt. Das Ausgangssignal einer Regeleinheit REi bis RE wird dem jeweils anderen Eingang der Gatter G1 bis G 4 zugeführt. Eine dem jeweiligen Gatter nachgeschaltete Einrichtung ASi bis AS 4 dient dann zur Bildung der innerhalb einer jeden Taktperiode vorgesehenen drei Ansteuersignale für die jeweils aufgrund der Quadranten-Festlegung ausgewählten Leistungsschalter. Die jedem Leistungsschalter jeweils zuzuordnendenThe output signals of the current polarity determiner IPF and the voltage polarity determiner UPF are determined by a gate circuit consisting of gates C11 to G14 in accordance with the circuit shown in FIG. 4 predefined definition of the individual quadrants linked. There is therefore an output signal at one of the outputs QI to QIV of the quadrant detector QF during each clock period. This output signal, which is applied to one of the gates G 1 to G 4, thus determines the relevant quadrant in each case. The control of the circuit breakers to be assigned to this quadrant is then determined by a control and regulating circuit SR. The output signal of a control unit REi to RE is fed to the other input of the gates G 1 to G 4. A device ASi to AS 4 connected downstream of the respective gate then serves to generate the three control signals provided within each clock period for the circuit breakers selected in each case on the basis of the quadrant definition. The ones to be assigned to each circuit breaker

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Ausgänge der einzelnen Anordnungen ASi bis AS4 jeder Einrichtung Kc enthaltenen Pulsbreiten-Modulawerden entsprechend durch Odergatter C 5 bis C 8 zu- tor PBM abgegeben wird, bestimmt die erste Arbeitssammengefaßt. Die Ausgangssignale dieser Odergatter phase des jeweils zugeordneten Leistungstransistors, beeinflussen jeweils eine Treiberstufe, die dann ihrer- Diejenigen Anstcucrsignale, die innerhalb einer Taktpeseits die Ansteuerung des jeweils zugeordneten Lei- 5 riode die beiden anderen Arbeitsphasen bestimmen, stungsschaliers bewirkt. Die Treibers<ufen TPX und werden in einer Einrichtung AS von dem impulsbreiten-TP2 dienen dabei zur Ansteuerung der primärseitig an- modulierten Signal abgeleitet. Die betreffenden Ansteugeordneten Leistungsschalter PLl und PL 2 des Lei- ersignale entstehen jeweils an den drei Ausgängen derstungsteiles. Über die Treiberstufe TSi und TS2 wer- jenigen Einrichtung AS, die vom Quadranten-Feststelden die mit den Sekundärwicklungen Sl bzw. S 2 des io ler durch Anlegen eines entsprechenden Aufsteuersi-Speicherübertragers gekoppelten Leistungsschalter gnals an den jeweils anderen Eingang des jeder Einrich-SL 1 bzw. SL 2 angesteuert. Jede der genannten Tret- tung AS vorgeordneten Koinzidenzgatters ausgewählt berstufen besteht, wie dies beispielhaft für die Treiber- wird. Ist für eines dieser Gatter, beispielsweise für das !,\ stufe 752 dargestellt ist. grundsätzlich aus einem Trei- Gatter C 1 die Koinzidenzbedingung erfüllt, so wird das ■ϊ! bertransistor Tund einem durch diesen Transistor aus- 15 von der Einrichtung RE in der geschilderten Weise gci' gesteuerten einfachen Impulsübertrager lO. der im Bei- lieferte impulsbreitenmodulierte Ansteuersignal über S! spiel nach dem Sperrumrichterprinzip arbeitet. Der im das Gatter G 1 unmittelbar dem Ausgang A 11 zugefj Kollckiorkrcis dieses Transistors in Reihe zu der Pri- führt. Dadurch wird über da:· NOR-Gatter G β und die jjj märwicklung des Impulsübertragers angeordnete Wi- ihm nachgeschaltete Treiberstufe TPl während der Imjii derstand R dient zur Strombegrenzung. Der ihm paral- 20 pulsdauer des betreffenden Signales der Leistungstranig lelliegende Kondensator Ci bewirkt eine Verbesserung sistor PL 1 aufgesteuert. Mit dem Ende des in seiner ;; des Ausschaltverhaltens des anzusteuernden Leistungs- Zeitdauer durch die Impulsbreiten-Regelung festgelegschalters. Über die Sekundärwicklung des Impulsüber- ten Ansteuerimpulse wird die flankengesteuerte Kipp- tragers wird dann der jeweils zugeordnete Leistungs- stufe MK angestoßen. Dadurch entsteht während ihrer ,| schalter, für die Treiberstufe 752 ist dies der Leistungs- 25 vorgegebenen Standzeit am Ausgang A 21 ein entspreschalter SL 2, aufgesteuert. In dem dargestellten Aus- chendes Ansteuersignal. Dieses beeinflußt über das führungsbeispiel für eine der jeweils gleichartig aufge- NOR-Gatter G 7 die Treiberstufe TS1. Dadurch wird bauten Treiberstufen wird der Impulsübertrager IU Outputs of the individual arrangements ASi to AS 4 of each device Kc contained pulse-width modulas are correspondingly output by OR gates C 5 to C 8 to the PBM , which determines the first working group. The output signals of this OR-gate phase of the respectively assigned power transistor each influence a driver stage, which then causes its stungsschaliers those Ancucrsignals that determine the control of the respectively assigned lead 5 riode the other two working phases within a clock. The drivers TPX and are derived in a device AS from the pulse width TP2 are used to control the signal modulated on the primary side. The relevant connected circuit breakers PL 1 and PL 2 of the loop signals are each created at the three outputs of the derstungteiles. Via the driver stage TSi and TS2, devices AS, which are connected to the secondary windings S1 and S2 of the io ler by the application of a corresponding Aufsteuersi storage transformer, are connected to the other input of each device SL 1 from the quadrant fixed signal or SL 2 controlled. Each of the above-mentioned stepping AS upstream coincidence gate is selected stepped, as is exemplified for the driver. Is for one of these gates, e.g. for the!, \ Stage 752 is shown. basically fulfills the coincidence condition from a three-gate C 1, then the ■ ϊ! bertransistor T and a simple pulse transmitter 10 controlled by this transistor from the device RE in the described manner gci '. the supplied pulse-width modulated control signal via S! game works on the flyback converter principle. The collision circuit of this transistor fed directly to the output A 11 in the gate G 1 leads in series to the circuit. As a result, there is: · NOR gate G β and the jjj märwickung of the pulse transformer arranged downstream driver stage TP1 while the Imjii resistor R is used to limit the current. The parallel to it 20 pulse duration of the relevant signal of the power transmission lellie capacitor Ci causes an improvement sistor PL 1 controlled. With the end of in his ;; the switch-off behavior of the power to be controlled duration through the pulse width control fixed switch. The edge-controlled tilting support is then triggered via the secondary winding of the control pulse above the pulse to the respectively assigned power stage MK . This creates during their, | switch, for the driver stage 752 this is the power 25 predetermined idle time at the output A 21 a corresponding switch SL 2, activated. In the shown, the trigger signal. This affects about leadership example for the similarly listed each NOR gate G 7, the driver stage TS 1. This built driver stages, the pulse transformer IU ein entsprechendes Ansteuersignal für den Leistungsnach dem Sperrwandlerprinzip angesteuert. Das bedeu- schalter SL 1 erzeugt. Mit Beendigung der beispielsweitet, daß bei leitend gesteuertem Treibertransistor Γ der 30 se einer halben Periodendauer entsprechenden Standjeweils zugeordnete Leistungsschalter SL bzw. PL ge- zeit schaltet die Kippstufe in ihren Ausgangszustand. Es sperrt ist, während bei gesperrtem Treibertransistor T a corresponding control signal for the power is controlled according to the flyback converter principle. The meaning switch SL 1 generates. With the termination of the example, that when the driver transistor is switched on, the power switch SL or PL associated with a half-period corresponding to 30 seconds switches the flip-flop to its initial state. It is blocked, while when the driver transistor T is blocked entsteht an dem mit dem betreffenden Ausgang verbunder jeweils zugeordnete Leistungsschalter leitend ge- denen Eingang des der Einrichtung AS 1 zugehörigen steuert ist. Um bei diesem Ansteuerprinzip die richtige Koinzidenzgatters G 9 ein entsprechendes Signal. Da an Arbeitsweise sicherzustellen, sind die jeweiligen Aus- 35 ihrem anderen Eingang über das Inverterglied G 10 gangssignale der einzelnen Gatter G 5 bis G 8. durch die ebenfalls ein Signal anliegt, entsteht somit am Ausgang die richtige Zuordnung der einzelnen Ansteuersignale A 31 ein Steuersignal, das die dritte Arbeitsphase bebewirkt wird, zu invertieren. stimmt. Dieses Steuersignal wird über das NOR-Gatter In jeder der Regelschaltungen RE wird, wie dies bei- G 5 der Treiberstufe TP 2 zugeführt. Dadurch wird über spielsweise für die Regelschaltung RE1 im Prinzip dar- 40 den in der Treiberstufe enthaltenen Impulsühertrager gestellt ist, durch einen νο:Ί einem Regelverstärker RV arises at the circuit breaker associated with the respective output connected to the conductive input of the device associated with the device AS 1 is controlled. To get the correct coincidence gate G 9 with this control principle a corresponding signal. In order to ensure operation, the respective outputs 35 are their other input via the inverter G 10 output signals of the individual gates G 5 to G 8, through which a signal is also applied, thus creating the correct assignment of the individual control signals A 31 a control signal at the output to invert the third work phase. it's correct. This control signal is fed to the driver stage TP 2 via the NOR gate In each of the control circuits RE , as is the case with G 5. As a result, the pulse carrier contained in the driver stage is in principle provided for the control circuit RE 1, for example, by a νο: Ί a control amplifier RV ein Ansteuersignal für den Leistungsschalter PL2 erangesteuerten Pulsbreiten-Modulator ein während der zeugt. An den Ausgängen A 11 bis A 31 entstehen somit jeweils ersten Arbeitsphase maßgebendes pulsbreiten- die Ansteucrsignale für diejenigen Leistungsschalter, moduliertes Ansteuersignal geliefert. Der Regelverstär- die bei der dem ersten Quadranten zuzuordnenden Arker R V nimmt dabei einen Vergleich zwischen der ei- 45 beitsweise wirksam werden. Diese Ansteuersignale könnem jeden Regelverstärker zugeführten und vom Refe- nen also beispielsweise den in den Zeilen b bis d der renzspannungsgeber RF gelieferten Sollwert mit dem F i g. 2 dargestellten Signalen entsprechen, ihm ebenfalls zugeführten und durch die jeweilige Aus- In gleicher Weise werden die den anderen Quadrangangsspannung vorgegebenen Istwert vor. In Abhän- ten zuzuordnenden und in dem jeweiligen Betriebsfall gigkeit von dem aufgrund des jeweiligen Vergleiches 50 wirksam werdenden Transistoren angesteuert. Die jegelieferten Ausgangssignal wird dann während einer weiligen Ansteuersignale innerhalb einer Taktperiode Taktperiode das Verhältnis von Impuls zu Pause ent- entstehen dann an den Ausgängen A 12 bis A 32 für die sprechend eingestellt. Um dies zu ermöglichen, wird je- dem zweiten Quadranten zugeordnete Anordnung dem der Pulsbreiten-Modulatoren die vom Taktgeber AS2, an den Ausgängen A 13 bis A 33 und an den Aus-TG gelieferte und die Arbeitsfrequenz definierenden 55 gangen A 14 bis A 34 für die dem vierten Quadranten Pulsfolge zugeführt. Im Ausführungsbeispiel ist für je- zugeordnete Anordnung AS 4. den möglichen Quadranten eine eigene Regelschaltung Bei der dem ersten Quadranten entsprechenden Ar-RE vorgesehen. Dies hat den Vorteil, daß bei einem beitsweise,, der also die Energieübertragung von der notwendigen Übergang von einem Quadranten in einen Eingangsseite zur Ausgangsseite zugrundeliegt wird alanderen Quadranten die jeweils zugeordnete Regel- w so aus dem Eingangskreis UE von der Wicklung Pl de« schaltung sofort wirksam werden kann. Dadurch entfällt Speicherübertragers SPÜ Energie aufgenommen. Nach die Beeinflussung durch sogenannte Totzeiten, die sich Ablauf des Signales am Ausgang AU der durch ein bei der Anwendung einer demgegenüber verminderten entsprechendes Signal am Ausgang Qldes Quadrsnlen-Anzahl von Regelschaltungen, beispielsweise bei der reststelleirs ausgewählten Anordnung AS 1 wird der als Verwendung nur einer einzigen Regelschaltung, ohne 65 Leistungsschalter eingesetzte Transistor PL 1 gesperrt, besondere Schaltungsmaßnahmen nachteilig auswirken Gleichzeitig wird damit über die Treiberstufe TS1 der könnten. als sekundärer Leistungsschalter dienende Transistor Das impulsbreitenmodulierte Signal, das von dem in SL 1 aufgesteuert. Die Energie wird über die Wicklunga control signal for the power switch PL2 is controlled pulse width modulator during the testifies. At the outputs A 11 to A 31, the respective first work phase, decisive pulse-width signals, the control signals for those circuit breakers, which are supplied with a modulated control signal, arise. The control amplifier in the Arker RV , which is assigned to the first quadrant, compares which one of them is effective. These control signals can be supplied to each control amplifier and, for example, the setpoint value supplied by the reference in lines b to d of the reference voltage transmitter RF with FIG. In the same way, the actual value specified for the other quadrangle voltages are in front of the signals shown in FIG. Depending on the transistors that are to be assigned and, in the respective operating case, activated on the basis of the respective comparison 50, the transistors are activated. The output signal delivered is then set during a temporary control signal within a clock period clock period the ratio of pulse to pause then arises at the outputs A 12 to A 32 for the speaking. In order to make this possible, the arrangement assigned to the second quadrant of the pulse width modulators is provided by the clock generator AS2, at the outputs A 13 to A 33 and at the output TG and defining the operating frequency A 14 to A 34 for the pulse train fed to the fourth quadrant. In the embodiment 4, the possible quadrant is a separate control circuit In the first quadrant corresponding Ar- RE provided for JE associated assembly AS. This has the advantage that in the case of a partial, which is based on the transfer of energy from the necessary transition from one quadrant to an input side to the output side, the respectively assigned control circuit from the input circuit UE from the winding Pl de ”circuit is immediately applied to the other quadrants can take effect. This eliminates the need for storage transmitter SPÜ energy. According to the influence of so-called dead times, the sequence of the signal at the output AU by a corresponding signal at the output Ql of the quadrsnlen number of control circuits, for example with the reststelleirs selected arrangement AS 1, is used as only one single control circuit, without 65 circuit breakers used transistor PL 1 blocked, special circuit measures have a detrimental effect At the same time, the driver stage TS 1 of the could. transistor serving as secondary circuit breaker The pulse-width modulated signal that is controlled by the in SL 1. The energy is going through the winding

S 1 und über diesen Leistungsschalter an den Ladekondensator Cl bzw. an den Ausgang als positive Spaniung abgegeoen. Nach Ablauf der konstanten Ansteuerzeit in der zweiten Arbeitsphase wird dann der Transistor SL 1 gesperrt und gleichzeitig über die wirksam werdende Treiberstufe TP2 der Transistor PL 2 aufgesteuert. In dieser dritten Arbeitsphase wird die Wicklung P 2 des Speicherübertragers über den Transistor PL 2 an den Eingang geschaltet. Dadurch wird entgegen der eigentlichen Energieübertragungsrichtung die im Speicherübertrager gespeicherte Energie zurückgeführt. In gleicher Weise werden die den anderen Quadranten in der bereits geschilderten Weise zugeordneten Transistoren nacheinander wirksam geschaltet. S 1 and via this circuit breaker to the charging capacitor Cl or to the output as positive voltage. After the constant control time has elapsed in the second working phase, the transistor SL 1 is then blocked and, at the same time, the transistor PL 2 is opened via the driver stage TP 2 that becomes effective. In this third working phase, the winding P 2 of the memory transformer is connected to the input via the transistor PL 2. As a result, the energy stored in the storage transmitter is fed back against the actual direction of energy transmission. In the same way, the transistors assigned to the other quadrants are activated one after the other in the manner already described.

Beim Ausführungsbeispiel nach der F i g. 3 sind die zur Bereitstellung der Versorgungsspannung nötigen Hilfsspannungswandler sowie eventuell erforderliche Entstörglieder und Schutzschaltungen nicht weiter dargestellt. Die für .sich bekannte Strombegrenzungsschai-In the embodiment according to FIG. 3 are those required to provide the supply voltage Auxiliary voltage converters and possibly required suppressors and protective circuits are not shown any further. The current limiting switch known for itself

IOIO

15 dauer der die Betriebsfrequenz vorgebenden Taktimpulsfolge gewählt sein. Während einer Taktperiode ergibt sich somit im Normalfalle eine Restzeit, die die dritte Arbeitsphase bestimmt. In dieser wird ebenfalls eine Energierücknahme ermöglicht. Durch eine entsprechende Auslegung der Steuer- und Regelschaltung könnte auch der die Nulldiode ersetzende Transistorschalter SL durch ein impulsbreitengeregeltes Signal angesteuert werden, während für die gleichzeitig aufzunehmenden Transistorenschalter PH und SLW ein hinsichtlich seiner Zeitdauer festvorgegebenes Ansteuersignal vorgesehen wird. 15 duration of the clock pulse sequence defining the operating frequency must be selected. During a clock period, there is normally a remaining time that determines the third work phase. This also enables energy to be withdrawn. By appropriately designing the control circuit, the transistor switch SL replacing the zero diode could also be controlled by a pulse-width-controlled signal, while a control signal with a fixed duration is provided for the transistor switches PH and SLW that are to be recorded at the same time.

In der genannten dritten Arbeitsphase wird für den in einem zusätzlichen primärseitigcn Zweig vorgesehenen Transistorschalter PL 2 ein Ansteuersignal erzeugt. Dadurch wird in Obereinstimmung mit der Funktionsweise beim bereits abgehandelten Sperrumrichter sichergestellt, daß das Speicherbauelement in Form der Speicherdrossei iückenios während einer Takipenode rnuIn the third working phase mentioned, a control signal is generated for the transistor switch PL 2 provided in an additional branch on the primary side. This ensures, in accordance with the mode of operation in the case of the flyback converter already discussed, that the memory component in the form of the memory choke is no longer available during a Takipenode

vorzusehenden Bauelemente sind bei Umrichteranordnungen nach dem Durchflußumrichterprinzip in denThe components to be provided for converter arrangements based on the flow converter principle are included in the

tung, die bei Überlast und Kurzschluß am Ausgang in 20 der spannungsbegrenzenden Eingangs- bzw. Ausgangs-device, which in the event of overload and short circuit at the output in 20 of the voltage-limiting input or output

dic Ansteuerschaltung in der Weise eingreift, daß die im seite verbunden ist. Diese für die Energierücknahme Leistungsteil des Umrichters vorhandenen Bauteile vor
Zerstörung geschützt werden, ist ebenfalls nicht gezeigt.The control circuit intervenes in such a way that the side is connected. These components are available for the energy recovery of the power section of the converter
Destruction is protected is also not shown.

In der F ig. 5 ist das Prinzipschaltbild für das Lei- Fällen bereits vorhanden, in denen zur ausgangsseitigen stungsteils eines Durchflußumrichters dargestellt. Eine 25 Wechselspannungserzeugung eine diesbezügliche derartige Schaltung kann beispielsweise grundsätzlich Rückspeisemöglichkeit vorgesehen ist.
für die Umsetzung einer Gleichspannung in eine andere Im !mpulsdiagramm nach der F i g. 6 ist in der Zeile a Gleichspannung herangezogen werden. Die Funktion eine Taktperiode der von einem nicht weiter dargestelldes beim Sperrumrichter eingesetzten Speicherübertra- ten Taktgeber gelieferten Taktimpulsfolge dargestellt, gers übernimmt die Speicherdrossel SPD. Ihre Wicklun- jo Davon werden nun die Ansteuersignale für die einzeigen SDI und SD 2 entsprechen hinsichtlich der zugrun- nen Leistungsschalter in den drei vorgesehenen Ardeliegenden Funktionsweise den Wicklungen S1 bzw. beitsphasen abgeleitet. Dies geschieht in der gleichen P 2 des bei der Sperrumrichteranordnung nach der Weise wie dies für einen Sperrumrichter bereits be-F i g. 1 eingesetzten Speicherübertragers. Die für die zu- schrieben wurde. Der zeitliche Verlauf der jeweiligen grundeliegende Funktionsweise erforderlichen Gleich- j5 Ansteuerspannungen ist den Zeilen b bis d zu entnehrichterdioden sind durch Halbleiterleistungsschalter in men. Die Zeile b zeigt das beispielsweise impulsbreiten-In fig. 5, the basic circuit diagram for the Lei cases is already available, in which the output-side stung part of a flow converter is shown. An alternating voltage generation such a circuit of this type can, for example, in principle be provided with a feedback option.
for converting a direct voltage into another pulse diagram according to FIG. 6 is used in line a DC voltage. The function of a clock period of the clock pulse sequence supplied by a memory transfer clock generator, not shown further, is shown; the storage choke SPD takes over the function. Your windings are derived from this, the control signals for the individual SDI and SD 2 correspond to the underlying circuit breakers in the three intended functions of the windings S1 or working phases. This takes place in the same P 2 of the flyback converter arrangement in the same way as it has already been done for a flyback converter. 1 used storage transmitter. Which was ascribed for. The timing of the respective basic functionality required equal control voltages is shown in lines b to d . Line b shows that, for example, pulse width

rorm der ι ransistoren SL und SL ί ί ersetzt. Der Tran sistor SL tritt an die Stelle der sonst üblicherweise vorhandenen Nulldiode. Die Dioden Dl bis D3 sollen die Transistoren vor inversem Betrieb schützen. Bei Anwendung von Halbleiterschaltern, die gegenüber einem solchen Betriebsfall unempfindlich sind, können diese Dioden entfallen. Dies wäre beispielsweise bei der Verwendung von unipolaren Transistoren der Fall.rorm of the ι ransistors SL and SL ί ί replaced. The Tran sistor SL takes the place of the normally present zero diode. The diodes D1 to D3 are intended to protect the transistors from inverse operation. When using semiconductor switches that are insensitive to such an operating situation, these diodes can be omitted. This would be the case, for example, when using unipolar transistors.

Das Schaltschema für einen Eintakt-Durchflußumrichter nach der Fig.5 enthält den Übertrager Ü. Dieser dient zur Spannungsübersetzung und zur galvanischen Trennung des Ausgangs vom Eingang. In einer nicht weiter dargestellten Steuer- und Regelschaltung soll die Istwert-Sollwert-Differenz in Impulsbreitensteuerung umgesetzt werden. Die daraus resultierenden Steuersignale schalten die Leistungstransistoren. Während der für den primärseitigen Schaltiransistor PL 1 und für den sekundärseitigen Schalttransistor SLIl übereinstimmenden Leitphase fließt demnach ein Strom über die Speicherdrossei SPD in die Last LA. Die Speicherdrossel nimmt dabei einen Teil der zu übertragenden Leistung als Speicherenergie auf. Während der Sperrzeit für die beiden Schalttransistoren baut die modulierte Ansieuersigna! für die beiden Schalttransistoren PLl und SLIl, die gleichzeitig aufgesteuert werden. Mit Beendigung Jieses Ansteuersignals wird das eine vorgegebene feste Zeitdauer aufrechterhaltende Ansteuersignal für den die Nulldiode ersetzenden Leistungsschalter SL erzeugt. In der Zeile d'isi das sich daran unmittelbar anschließende und bis zum Prriodenende jeweils andauernde Ansteuersignal für den Lei-The circuit diagram for a single-ended forward to the Figure 5 contains the transformer U. This is used for voltage translation and for galvanic separation of the output from the input. In a control and regulating circuit (not shown), the actual value / setpoint value difference is to be converted into pulse width control. The resulting control signals switch the power transistors. During the conduction phase which is the same for the primary-side switching transistor PL 1 and for the secondary-side switching transistor SLIl, a current accordingly flows through the storage choke SPD into the load LA. The storage choke absorbs part of the power to be transmitted as storage energy. During the blocking time for the two switching transistors, the modulated Ansieuersigna! for the two switching transistors PLl and SLIl, which are turned on at the same time. Upon termination of this control signal, the control signal for the power switch SL replacing the zero diode is generated and maintained for a predetermined fixed period of time. In the line d'isi, the immediately following control signal for the line that lasts until the end of the test.

stungsschaltcr PL 2 dargestellt. In den Zeilen e bis h sind einzelne Stromverläufe gezeigt. Der Zeilen e ist der Stromverlauf durch die Primärwicklung und die Sekundärwicklung des Übertragers Ü, und der Zeile f der Stromverlauf über den Transistorschalter SL in der zweiten Arbeitsphase zu entnehmen Die Zeile g zeigt den Stromverlauf über den Schalttransistor PL 2 in der dritten Arbeitsphase, während in der Zeile Λ der Stromverlauf durch die Wicklung SD1 der Speicherdrossel dargestellt ist.stungsschaltcr PL 2 shown. Individual current profiles are shown in lines e to h. Line e shows the current flow through the primary winding and the secondary winding of the transformer Ü, and line f shows the current flow through the transistor switch SL in the second working phase. Line g shows the current flow through the switching transistor PL 2 in the third working phase, while in the line Λ shows the current flow through the winding SD 1 of the storage choke.

Die F i g. 7 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des Leistungsteiles eines Durchflußumrichters, bei dem ein 4-Quadranten-Betrieb möglich ist. Gegenüber der Fig.6 ist die Anordnung sekundärseitig durch dieThe F i g. 7 shows the basic structure of the power section of a flow converter in which a 4-quadrant operation is possible. Compared to Figure 6, the arrangement is on the secondary side by the

Übertragerwicklung S 2, die weitere Wicklung SD 3 derTransformer winding S 2, the other winding SD 3 of the

Speicherdrossel SPD die in ihr abgespeicherte Energie 60 Speicherdrossel SPD, und die aus der Diode D 4 und durch einen linear abfallenden Strom, der über den die dem Schalttransistor SL 2 bzw. aus der Diode D 5 und Rücklaufdiode ersetzenden Leistungsschalter SL fließt,
ab. Um eine Ansteuerung der Leistungsschalter durch
einfache Impulsübertrager zu ermöglichen, wird in gleicher Weise wie dies für den nach dem Sperrumrichier- 65 Leistungsschalter PL 1 und SLIi. in der zweiten Ar· prinzip arbeitenden Umrichter bereits erläutert wurde, beitsphase der Leistungsschalter SL 1 und in der dritten die maximal mögliche Ansteuerzeit begrenzt. Als Zeitdauer kann beispielsweise hierfür die halbe Perioden-Storage inductor SPD in their stored energy 60 storage inductor SPD, and the falling of the diode D 4, and by a linear current flowing to the switching transistor SL 2 or of the diode D 5 and flyback diode replace power switches SL via,
away. To control the circuit breaker through
To enable simple pulse transformers is in the same way as this for the circuit breakers PL 1 and SLIi. has already been explained in the second operating principle, the operating phase of the power switch SL 1 and in the third the maximum possible control time is limited. For example, half the period can be used as the time

dem Schaltungstransistor SL 21 bestehenden Reihenschaltungen ergänzt. Bei einem dem ersten Quadranten entsprechenden Betrieb werden in der ersten Phase diethe switching transistor SL 21 supplemented existing series circuits. In the case of an operation corresponding to the first quadrant, the

Arbeitsphase der Leistungsschalter PL 2 aufgesteuert. Dies entspricht einer Ansteuerfolge, wie dies bereits beiWorking phase of the PL 2 circuit breaker opened. This corresponds to a control sequence, as already done in

1313th

der Erläuterung zu der Fig.5 beschrieben wurde. Bei einer dem zweiten Quadranten zuzuordnenden Betriebsweise werden bei gleicher Reihenfolge der genannten Arbeitsphasen jeweils die Schalttransistoren SL1, PL 2 und 5Li-wirksam aufgesteueri. Bei der dem dritten Quadranten entsprechenden Betriebsweise sind dies in der ersten Arbeitsphase die Schalttransistoren FL1 und SL 21. In der zweiten und dritten Arbeitsphase werden die Schalttransistoren SL2 bzw. PL2 aufgesteuert FQr den vierten Quadranten sind dies die Schalt- transistoren SL 2, PL 2 und SL1, die entsprechend den drei Arbeitsphasen nacheinander aufgesteuert werden. Die nicht weiter dargestellte Ansteuer- und Regelschaltung für das Leistungsteil nach der F i g. 7 kann im Prinzip in gleicher Weise aufgebaut sein, wie die entspre- is eilenden Schahungsteile der Einheit SR in der F i g. 3. Die Ansteuerung der Schalttransistoren PL 1, PL 2 und SLi, SL 2 stimmt mit der Ansteuerung für die in gleicher Weise bezeichneten Schalttransistoren der F i g. 3 überein. Die Ansteuerung der Schahlransistoren SL11 und SL 21 kann durch zusätzliche Treiberstufen erfolgen. Diese werden über jeweils einen Inverter bezüglich des erstgenannten Schalttransistors SL 21 an den Ausgang A 13 einer entsprechend der F i g. 3 dem ersten bzw. dem dritten Quadranten zugeordneten Anordnung AS 1 bzw. AS 3 angeschlossen. Diese Treiberstufen sind dabei in gleicher Weise aufgebaut, wie dies für die Treiberstufe TS 2 der F i g. 3 gezeigt ist Diejenigen Bauelemente der F i g. 7, die funktionell mit denen des Leistungsteiles der F i g. 3 übereinstimmen, sind in gleicher Weise bezeichnetthe explanation of Fig.5 was described. In the case of an operating mode to be assigned to the second quadrant, the switching transistors SL 1, PL 2 and 5Li are effectively energized with the same sequence of the work phases mentioned. In the operating mode corresponding to the third quadrant, these are the switching transistors FL 1 and SL 21 in the first working phase. In the second and third working phase, the switching transistors SL2 and PL2 are turned on. In the fourth quadrant, these are the switching transistors SL 2, PL 2 and SL1, which are opened one after the other according to the three work phases. The control and regulating circuit, not shown, for the power section according to FIG. 7 can in principle be constructed in the same way as the corresponding shahung parts of the unit SR in FIG. 3. The control of the switching transistors PL 1, PL 2 and SLi, SL 2 agrees with the control for the switching transistors of FIG. 1, identified in the same way. 3 match. The switching transistors SL 11 and SL 21 can be controlled by additional driver stages. These are each via an inverter with respect to the first-mentioned switching transistor SL 21 to the output A 13 of a corresponding to FIG. 3 connected to the first or third quadrant associated arrangement AS 1 or AS 3 . These driver stages are constructed in the same way as for the driver stage TS 2 of FIG. 3 is shown those components of FIG. 7, which are functionally identical to those of the power section of FIG. 3 match are designated in the same way

Soweit in den einzelnen Figuren Wicklungen dargestellt sind, ist deren Wicklungsanfang jeweils durch einen Punkt gekennzeichnetAs far as windings are shown in the individual figures, the beginning of the winding is indicated by a point

Bei Sperrumrichter und DurchfluBumrichteranordnungen, denen jeweils ein Gegentaktbetrieb zugrundeliegt kann ebenfalls eine Aufteilung einer jeden Taktperiode in drei Arbeitsphasen vorgesehen werden.In the case of flyback converters and throughflow converter arrangements, each of which is based on push-pull operation, each clock period can also be divided into three working phases.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

5050

5555

6060

Claims

1 21 2

Speicherenergie in den Eingangskreis aufrecht-Maintain storage energy in the input circuit

Patentansprüche: erhalten wird (F i g. 3).Claims: is obtained (Fig. 3).

1. Schaltungsanordnung für einen Umrichter zur 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da-1. Circuit arrangement for a converter for the 2nd circuit arrangement according to claim 1, there-

Erzeugung einer Wechselspannung vorgegebener 5 durch gekennzeichnet, daß der Sekundärkreis desGeneration of an alternating voltage predetermined 5 characterized in that the secondary circuit of the

Frequenz Trenntransformators (SPÜ) zwei Wicklungen (S 1,Frequency isolating transformer (SPÜ) two windings (S 1,

52) besiitzt, die jeweils mit einem Leistungsschalter52), each with a circuit breaker

— mit einem magnetischen Speicherelement in (SL I bzw. SL 2) in Reihe geschaltet sind, wobei die-Form eines Trenntransformators zur galvani- se beiden Reihenschaltungen antiparallel zueinander sehen Trennung des Eingangskreises des Um- 10 angeordnet sind, und daß jeweils einer dieser sekunrichters von seinem Ausgangskreis. därseitigen Leistungsschalter (SL 1, SL2) die zur- Are connected in series with a magnetic storage element in (SL I or SL 2), with the form of an isolating transformer for galvanizing two series connections antiparallel to each other, separating the input circuit of the converter, and one of these secondary rectifiers from its starting circle. Därs-side circuit breaker (SL 1, SL2) for

— mit einem im Primärkreis des Trenntransforma- Aufrechl:erhaks:ng eines kontinuierlichen Energietors angeordneten mittels eines Dauersignals flusses erforderliche RQckeinspeisung übernimmt, aufsteuerbaren Leistungsschalter, der mit ei- wenn der Umrichter im zweiten bzw. im vierten nem Taktsignal, dessen Taktfrequenz groß ist 15 Quadranten (II bzw. IV) der Strom-Spannungsebene im Vergleich zur Frequenz der zu erzeugenden (F i g. 4)i betrieben wird. Ausgangsspannung ein- und ausschaltbar ist,- with a return feed arranged in the primary circuit of the isolating transformer by means of a continuous signal flow, which is arranged in a continuous energy gate, Openable circuit breaker with one if the converter is in the second or in the fourth nem clock signal whose clock frequency is high 15 quadrants (II or IV) of the current-voltage level is operated in comparison to the frequency of the (FIG. 4) i to be generated. Output voltage can be switched on and off,

— mit wenigstens einem weiteren im Sekundär- - with at least one other in the secondary

kreis des Trenntransformators angeordneten,arranged in the circuit of the isolating transformer,

ebenfalls mittels eines Dauersignais aufstcuer- 20also by means of a permanent signal to 20

baren Leistungsschalter, der durch das genann- Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung derThe invention relates to a circuit arrangement of the

te Taktsignal derart ein- und ausschaltbar ist im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 beschriebe-te clock signal can be switched on and off in this way is described in the generic term of claim 1

daß seine Einschaltphase in die Ausschaltphase nen Artthat its switch-on phase changes to the switch-off phase Art

des erstgenannten Leistungsschalters fällt und Bei nach dem Durchfluß- oder dem Sperrprinzip ar-of the first-mentioned circuit breaker falls and when according to the flow or the blocking principle

umgekehrt, 25 beitenden Umrichtern sind die auf der SakundärseiteConversely, 25 working inverters are those on the secondary side

— mit einer Einrichtung zur Pulsbreitenmodula- des magnetischen Speicherelementes angeordneten tion des genannten Taktsignals nach Maßgabe Schaltelemente, die mit der Taktfrequenz zwischen ihdes zeitlichen Verlaufs der zu erzeugenden Aus- rcm leitenden und ihrem nichtleitenden Zustand umgegangsspannung, schaltet werden, passive Bauelemente. Ihre periodische- Arranged with a device for pulse width modulation of the magnetic storage element tion of the mentioned clock signal in accordance with switching elements that are switched at the clock frequency between the time curve of the output voltage to be generated and its non-conductive state, passive components. Your periodic

— sowie mit <mpulsübertragern zur Ansteuerung 30 Umschaltung erfolgt selbsttätig dadurch, daß sic in Abder Leistungsschau?r, hängigkeit vom Vorzeichen der Sekundärspannung des- as well as with <pulse transmitters for control 30 switchover takes place automatically in that sic in Abder power viewer, depending on the sign of the secondary voltage of the

dadurch gekennzeichnet, magnetischen Speicherelementes entweder in Sperrich-characterized in that the magnetic storage element is either locked in

— daß zur Vermeidung von die Leistungsschalter tung oder in Durchlaßrichtung gepolt werden.- That to avoid the circuit breaker device or are polarized in the forward direction.

(PH, SLi, SL2) gefährdenden induktiven Bei der gattungsgemäßen Schaltungsanordnung, die Spannungsspitzen des Trenntransformators 35 zur Erzeugung einer Ausgangswechselspannung vorge-(SPU) bei Verwendung von Impulsübertragern gebener Frequenz dient, müssen die im Ausgangskreis (It)), die lediglich solche Ansteuerimpule zu des magnetischen Speicherelementes angeordneten übertragen vermögen, deren Dauer kürzer ist Schaltelemente ebenfalls aktiv steuerbare Schalteleals die Periodendauer der Taktsignale, ein zeit- mente sein, die von einer externen Taktquelle ansteuerlich lückenloser Stromfluß durch den Trenn- 40 bar sind. (PH, SLi, SL2) endangering inductive In the generic circuit arrangement, the voltage peaks of the isolating transformer 35 is used to generate an output AC voltage (SPU) when using pulse transformers of the given frequency, the output circuit (It)), which only have such control pulses to of the magnetic storage element arranged, the duration of which is shorter. Switching elements are also actively controllable switching elements than the period duration of the clock signals.

transformator (SPÜ) dadurch herbeigeführt Um das Auftreten unzulässig hoher induktiver Spanwird, daß nungspitzen, die die beteiligten elektronischen Bauele-transformer (SPÜ) is brought about in order to prevent the occurrence of impermissibly high inductive voltage peaks that affect the electronic components involved.

a) während einer jeden Taktperiodendauer ent- mente gefährden würden, zu vermeiden, muß sichergeweder das Ansteuersignal für den im Primär- stellt sein, daß während den einzelnen Perioden der kreis (P 1, PL 1) des Trenntransformators (SPÜ) 45 steuernden Taktsignale keine Unterbrechung des Enerangeordneten Leistungsschalter (PL 1) als puls- gieflusses durch das magnetische Speicherelement stattbreitenmoduliertes Signal und findet. Solche Unterbrechungen würden nämlich induk- a) to avoid embarrassment during each cycle period, the control signal for the primary must be ensured that during the individual periods of the circuit (P 1, PL 1) of the isolating transformer (SPÜ) 45 no controlling clock signals The power-related circuit breaker (PL 1) is interrupted as pulsed energy flow through the magnetic storage element and a width-modulated signal takes place. Such interruptions would namely induce

b) das Ansteuersignal für die im Sekundärkreis des tive Spannungsspitzen hervorrufen, welche die zulässi-Trenntransformators (SPÜ) angeordneten Lei- ge Sperrspannung für die jeweils in Sperrichtung gepolstungsschalter (SL 1, SL 2) als mit dessen Been- 50 ten Bauelemente überschreiten und dadurch die betrefdigung für eine festvorgegebene, maximal der fenden Halbleiterstrecken zerstören können.b) cause the control signal for the voltage peaks in the secondary circuit of the tive voltage, which exceed the permissible isolating transformer (SPÜ) for the reverse voltage switch (SL 1, SL 2) as with its terminated components and thereby the concern for a fixed, maximum of the fenden semiconductor lines can destroy.

halben Periodendauer entsprechenden Zeitdau- Die Ansteuerung der Leistungsschalter erfolgt UbIi-half of the period corresponding time duration The control of the circuit breaker takes place UbIi-

er wirksam werdendes Steuersignal auftritt, cherweise über Impulsübertrager, die eine galvanischeThe control signal that becomes effective occurs, usually via pulse transmitters, which have a galvanic

(bzw. diese Ansteuersignale in der dazu umge- Trennung des Leistungsteiles des Umrichters von dem(or these control signals in the corresponding separation of the power section of the converter from the

kehrten Zuordnung gebildet werden). 55 Steuer- und Regelteil ermöglichen. Da die zeitliche Län-reversed assignment are formed). 55 Enable control and regulation part. Since the temporal length

— und daß ein weiterer Leistungsschalter (PL2) - and that another circuit breaker (PL2) ge von durch einen Impulsübertrager übertragbaren vorgesehen ist, der in Reihe mit einer weiteren Steuerimpulsen naturgemäß begrenzt ist, müssen VorWicklung (P 2) des Trenntransformators SPÜ) ge is provided that can be transmitted by a pulse transmitter, which is naturally limited in series with another control pulse, pre-winding (P 2) of the isolating transformer SPÜ) kchrungen getroffen werden, wenn die Taktperiode der antiparallel zu dem genannten Primärkreis (P 1, Steuersignale größer ist als die maximale Dauer der von PL 1) geschaltet ist und der durch ein Signal 60 den Impulsübertragern übertragbaren Impulse. Wenn ansteuerbar ist, das in der nach der Ansteuc- nämlich die Einschaltzeit des primärseitig vorgesehenen rung der anderen Leistungsschalter (PL 1, SL 1 Leistungsschaltcrs nach Maßgabe der Pulsbreitcnmo· bzw. SL 2) bis zur Beendigung einer jeden Takt- dulation klein ist gegenüber der Periodendauer der periode verbleibenden Zeitspanne erzeugt Taktimpu'ise, müssen der bzw. die sekundärseilig vorgcwird, so daß unabhängig von den ausgangsseiti- 65 sehenen Leistungsschalter während der Restzeit der Pcgen Belastungsvcrhältnissen ein kontinuierli- riodenduucr den EnergiefluU aufrechterhalten, was jechor Energiefluß in dem Trenntransformator doch voraussetzt, daß die Ansteuerinipulse während durch Rückeinspeisung der in ihm vorhandenen dieser gesamten Restzeit an den Leistungsschaltcrn an-Errors are made when the clock period of the antiparallel to the above-mentioned primary circuit (P 1, control signals is greater than the maximum duration of PL 1) and the pulses that can be transmitted by a signal 60 to the pulse transmitters. If it is controllable that after the activation, namely the switch-on time of the other power switch (PL 1, SL 1 power switch according to the pulse width modulation or SL 2) provided on the primary side is small compared to the end of each clock modulation Period duration of the remaining period of time generates clock pulses, the secondary cable (s) must be provided so that, regardless of the circuit breaker on the output side, a continuous flow of energy is maintained during the remaining time of the load conditions, which requires energy flow in the isolating transformer that the control pulses are fed back to the circuit breaker during the total remaining time present in it.