DE3011540C2 - Arrangement for an inverter externally controlled via a control and regulation part - Google Patents
Arrangement for an inverter externally controlled via a control and regulation partInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5383—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement
- H02M7/53846—Control circuits
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für einen über einen Steuer- und Regelteil fremdgeführten Wechselrichter, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 näher definiert ist.The invention relates to an arrangement for an externally guided via a control and regulating part Inverter as defined in more detail in the preamble of claim 1.
Für einen Gleichumrichter mit einem Transistor-W3chselrichter im Gegentakt ist es entsprechend dazu bekannt, mit abwechselnd ansteuerbaren Transistoren die Primärwicklung eines Wechselrichtertransformators in verschiedenem Richtungsinn an eine Betriebsgleichspannung zu legen, wobei von Sekundärwicklungen des Wechselrichtertransformators differente Wechselspannungen abgreifbar sind (z. B. DE-PS 12 44 281). Es wird dort ungeregelt gleichgerichtet und eine besondere Anlaßschaltung sorgt für ein Anschwingen des Wechselrichters. Bei einem Kurzschluß hört der Wechselrichter auf zu schwingen und es wird nach gewisser /oil aiiioniiiiisch neu gestarlet. Das bedeutet, daß bei einem Milchen Fehler ständig auf einen evtl. fortbestehenden Kurzschluß geschaltet wird, was zur ZerstörungIt is the same for a rectifier with a transistor inverter in push-pull mode known, with alternately controllable transistors, the primary winding of an inverter transformer to be connected to a DC operating voltage in different directions, with secondary windings of the inverter transformer, different AC voltages can be tapped (e.g. DE-PS 12 44 281). It is rectified there in an unregulated manner and a special starter circuit ensures that the Inverter. In the event of a short circuit, the inverter stops oscillating and after a certain amount of time it will / oil aiiioniiiiisch restarted. That means that at a milk error is constantly switched to a possibly persistent short circuit, which leads to destruction
des Gerätes führtof the device
Aufgabe der Erfindung ist es, für eine Anordnung mit einem über einen Steuer- und Regelteil fremdgeführten Wechselrichter der eingangs genannten speziellen Art neben der ständigen Relevanz die Verlustleistung noch weiter herabzusetzen, insbesondere das Gerät selbst zu schützen, indem in einem Fehlerfall (Nichtanschwingen) oder bei einem Abschalten durch die Steuerung kein neuer unbeabsichtigter Start erfolgen kann.The object of the invention is for an arrangement with an external inverter of the special type mentioned above via a control and regulation part in addition to the constant relevance to further reduce the power loss, in particular the device itself protect by no in the event of a fault (no oscillation) or if the control system is switched off new unintentional start can occur.
to Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Zwar ist es für Schaltnetzteile bereits bekannt zur Erhöhung des Wirkungsgrades auf einen zusätzlichen
Transformator für die Erzeugung der Ansteuerleistung der Endstufen zu verzichten und die Versorgungsspannung
der Treiberstufen aus der Ausgangsleistung der Endstufe zu gewinnen (DE-OS 27 49 337). An anderer
Stelle wird für Schaltnetzteile auch bereits eine Anlaufversorgung aus einer Netzspannung realisiert (DE-Buch:
Wüstenhube: »Schaltnetzteile«, Expert-Verlag 1979, S. 377 ff), wobei später beim Arbeiten des Wandlers
unter Abschalten der Anlaufversorgung die Speisung durch den Wandler selbst bewirkt wird. Weitere
Gemeinsamkeiten fehlen jedoch, und insbesondere fehlt jeglicher Selbstschutz gegen Eigenzerstörung, wie er
aufgabengemäß formuliert ist.This object is achieved according to the characterizing features of claim 1. Further advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.
Although it is already known for switched-mode power supplies to increase the efficiency of an additional transformer for generating the control power of the output stages and to gain the supply voltage of the driver stages from the output power of the output stage (DE-OS 27 49 337). Elsewhere, a start-up supply from a mains voltage is already implemented for switched-mode power supplies (DE book: Wüstenhube: "Schaltnetzteile", Expert-Verlag 1979, p. 377 ff) Converter itself is effected. However, there are no other similarities, and in particular there is no self-protection against self-destruction, as it is formulated according to the task.
Durch die Erfindung entfällt im Dauerbetrieb des Wechselrichters die Verlustleistung völlig und nur in den Startvorgängen entstehen kurzzeitig vernachlässigbare Verluste. In einem Fehlerfal! oder bei einem Abschalten durch die Steuerung kann kein neuer unbeabsichtigter Start erfolgen.The invention eliminates the power loss completely and only in continuous operation of the inverter The starting processes result in negligible losses for a short time. In the event of a mistake! or in the event of a shutdown the controller cannot start again unintentionally.
Anhand eines schematischen Ausführungsbeispieles soll im nachstehenden die Erfindung näher erläutert werden. Es wird auf die Zeichnungsfigur Bezug genommen, die die Schaltung eines frercHgesteuerten Transistor-Wechselrichters 1 (gestrichelt umrahmt) mit einem Steuerungs- und Regelungsteil 2 für Impulsbreitenregelung zeigt. Die erfindungsgemäße Startschaltung 3 ist gleichfalls gestrichelt umrahmt Der Wechselrichter 1 besteht aus zwei abwechselnd schaltenden Leistungstransistoren 4 u. 5, die eine an den Anschlüssen 6 u. 7 anliegende unstabilisierte Betriebsgleichspannung Un (hier z. B. 110 V =) mit abwechselnder Polarität an die Primärwicklung 8 des Wechselrichtertransformators legen. Mit 9, 10, 11, 12, 13 sind Sekundärwicklungen bezeichnet, aus denen — gegebenenfalls nach entsprechender Gleichrichtung und Siebung — stabilisierte Spannungen z.T. verschiedener Spannungshöhe entnommen werden sollen. Die Sekundärwicklung 9 ist über einen Gleichrichter 14 an die Anschlüsse a und b des Regelteils 2 geführt und dient neben der Spannungs-Selbstversorgung mit z. B. 15 V Gleichspannung gleichzeitig als gemeinsame Istwertgröße für alle zu stabilisierenden Spannungen der Wicklungen 9—13. Mittels einer dem Regelteil 2 internen IC-Beschaltung werden die beiden Leistungstransistoren 4 u. 5 über die Anschlüsse /, g, h, ι im Sinne einer Impulsbreiten-Regelung gesteuert. Über einen Stromwandler 15 und einen Gleichrichter 16 wird noch ein dem Laststrom im Wechselrichter I proportionaler Istwert dem Steuer- und Regelteil 2 zugeführt (Anschlüsse c, d). Mit 17 u. 18 sind im übrigen noch 2 Freilaufdioden und mit 19 u. 20 Siebkondensatoren mit Parallelwiderständen 21,22 bezeichnet.The invention will be explained in more detail below on the basis of a schematic exemplary embodiment. Reference is made to the drawing, which shows the circuit of a front-controlled transistor inverter 1 (framed by dashed lines) with a control and regulation part 2 for pulse width regulation. The starting circuit 3 according to the invention is also framed by a dashed line.The inverter 1 consists of two alternately switching power transistors 4 and 5, which supply an unstabilized DC operating voltage Un (here e.g. 110 V =) with alternating polarity to the terminals 6 and 7 Lay the primary winding 8 of the inverter transformer. With 9, 10, 11, 12, 13 secondary windings are designated, from which - if necessary after appropriate rectification and sieving - stabilized voltages, some of different voltage levels, are to be taken. The secondary winding 9 is led via a rectifier 14 to the connections a and b of the control part 2 and is used in addition to the voltage self-supply with z. B. 15 V direct voltage simultaneously as a common actual value variable for all voltages to be stabilized in the windings 9-13. By means of an IC circuit internal to the control part 2, the two power transistors 4 and 5 are controlled via the connections /, g, h, ι in the sense of a pulse width control. Via a current converter 15 and a rectifier 16, an actual value proportional to the load current in the inverter I is fed to the control and regulating part 2 (connections c, d). With 17 and 18, 2 free-wheeling diodes and 19 and 20 filter capacitors with parallel resistors 21, 22 are also designated.
Da der Wechselrichter 1 über den Regel- und Steuerteil 2 fremdgesteuert wird, dessen StromversorgungSince the inverter 1 is controlled externally via the regulating and control part 2, its power supply
wiederum vom Wechselrichter 1 abhängig ist, kann der Wechselrichter 1 nicht ohne fremde Hilfe gestartet werden. Das kann nur durch Anlegen einer Fremdspannung erfolgen und wird meist mit der Betriebsgleichspannung Us, die dazu auf das Versorgungsspannungsniveau für den Steuer- und Regelteil 2 heruntergeteilt werden muß, durchgeführt Dazu wiid die Betriebsgleichspannung Un kurzzeitig über einen Vorwiderstand 23 herabgesetzt und der über eine Z-Diode 24 und einen Kondensator 25 stabilisierte Spannungswert als Starthilfe an den Anschluß des Steuer- und Regelteils 2 gelegt Zwischengeschaltet ist noch das Kontaktstück 26' des Relais 26, das nach einer Zeitverzögerung die Starthilfe unterbricht Der Zustand des Startens muß wenigstens über 4—6 Sekunden andauern, bis der Wechselrichter 1 riehtig schwingt und die Selbstversorgung seines Steuer- und Regelkreises 2 übernehmen kann. Für die Wechselrichtersteuerung wird z. B. ein Strom von ca. 0,8—1 A benötigt Die Zeitverzögerung wird durch die Aufladung eines an der Betriebsgleichspannung Un liegenden Kondensators 27 erreicht wobei die Aufladung über einen Ladewiderstand 28 und die Spule des Relais 26 erfolgt Hat die Kondensatorspannung die Schwellspannung einer Triggerdiode 29 erreicht, schaltet sie einen Thyristor 30 durch, wodurch Relais 26 an die Betriebsgleichspannung Un angeschlossen wird und das Relais anzieht Es trennt damit über sein öffnendes Kontaktstück 26' die Versorgungsspannung vom Steuer- und Regeilteil 2 und schaltet auch die stabilisierenden Elemente 24 u. 25 ab. Überlappend hat inzwischen die Eigenversorgung des Steuer- und Regelteils 2 über die Wickllung 9 eingesetztis in turn dependent on the inverter 1, the inverter 1 cannot be started without outside help. This can be done simply by applying an external voltage and is usually with the DC operating voltage Us, which must be divided down to the supply voltage level for the control and regulation part 2, performed by wiid the DC operating voltage Un briefly via a series resistor 23 is reduced and the a Z- Diode 24 and a capacitor 25 stabilized voltage value applied to the connection of the control and regulating part 2 as a starting aid. The contact piece 26 'of the relay 26, which interrupts the starting aid after a time delay, is also connected. The starting state must last at least 4-6 seconds until the inverter 1 swings properly and can take over the self-sufficiency of its control and regulating circuit 2. For the inverter control z. B. a current of approx. 0.8-1 A is required. The time delay is achieved by charging a capacitor 27 connected to the DC operating voltage Un , whereby the charging takes place via a charging resistor 28 and the coil of the relay 26. If the capacitor voltage has the threshold voltage of a trigger diode 29, it switches through a thyristor 30, whereby relay 26 is connected to the DC operating voltage Un and the relay picks up.It thus separates the supply voltage from the control and regulation part 2 via its opening contact piece 26 'and also switches the stabilizing elements 24 and 25 away. In the meantime, the internal supply of the control and regulating part 2 via the winding 9 has started to overlap
Gestrichelt ist in der Schaltung noch ein Parallelwiderstand 31 angedeutet Dieser ist nur in solchen Fällen nötig, wo das eingesetzte Relais 26 allein nicht den für einen gewählten Thyristortyp 30 benötigten Haltestrom erbringt.A parallel resistor is also shown in dashed lines in the circuit 31 indicated This is only necessary in those cases where the relay 26 used alone is not the one for a selected thyristor type 30 provides required holding current.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
4040
4545
5050
5555
6060
Claims (4)
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DE19803025115 DE3025115A1 (en) | 1980-03-21 | 1980-06-30 | Forced commutated transistor inverter with power supply winding - has start=up supply taken from DC source which turns off automatically when operating |
ES500487A ES8202207A1 (en) | 1980-03-21 | 1981-03-18 | Forced commutated transistor inverter with power supply winding - has start=up supply taken from DC source which turns off automatically when operating |
AT0132581A AT375794B (en) | 1980-03-21 | 1981-03-20 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A INVERTER GUIDED BY A CONTROL AND REGULATING PART |
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DE3011540C2 true DE3011540C2 (en) | 1985-01-03 |
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DE (1) | DE3011540C2 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2749337A1 (en) * | 1977-11-04 | 1979-05-10 | Blaupunkt Werke Gmbh | Switched mode power supply with oscillator for tv receiver - has supply for drive stage obtained from output connection of output stage |
-
1980
- 1980-03-21 DE DE19803011540 patent/DE3011540C2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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