DE3224103A1 - Wechselrichterschaltung - Google Patents

Wechselrichterschaltung

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DE3224103A1
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Thomas Edwin Anderson
Alvin Ardell Bush
Jun John Giorgis
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
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    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion 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
    • H02M7/53Conversion 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
    • H02M7/537Conversion 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
    • H02M7/538Conversion 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 push-pull configuration

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  • Power Engineering (AREA)
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Description

Wechselrichterschaltung
Die Erfindung betrifft eine Wechselrichterschaltung, bei der Transistoren als Schalter zum Erzeugen von Wechselstromausgangsenergie aus Gleichstromeingangsenergie benutzt werden.
Ein weit verbreiteter Typ von Wechselrichterschaltung, ein sogenannter Halbbrückenwechselrichter, hat ein Paar Transistoren, wobei der Emitter eines der Transistoren und der Kollektor des anderen Transistors miteinander verbunden sind, um einen Verbindungspunkt zu bilden, und wobei der andere Emitter und der andere Kollektor mit den Klemmen einer elektrischen Gleichstromquelle verbunden sind. Eine Last (beispielsweise eine Lampe, ein Motor, eine Induktionsheizvorrichtung oder eine andere geeignete Vorrichtung) ist zwischen den genannten Verbindungspunkt und den Verbindungspunkt von zwei Kondensatoren geschaltet, die in Reihe an die Stromquelle angeschlossen sind. Die Transistoren werden mit
einer Folgefrequenz von etwa 1 kHz oder mehr mittels Steuerströmen voll in den leitenden Zustand gesteuert, die abwechselnd ihren Basiselektroden zugeführt werden, so daß ein Wechselstrom von den Stromquelle aus durch die Last fließt. Die genannten Steuerströme können Rechteck- oder Sinusschwingungen sein, die eine ausreichende Amplitude haben, um die Transistoren schnell in den voll leitenden Zustand zu treiben, wodurch diese dem Leistungsstrompfad im wesentlichen keinen Widerstand hinzufügen und somit keinen nennenswerten Strom verbrauchen und keine nennenswerte Verlustleistung erzeugen.
Die US-PS 4 051 426 beschreibt eine Wechselrichterschaltung des vorstehend beschriebenen Typs und außerdem eine unerwünschte Ladungsspeichereigenschaft von Transistoren, die zur Folge haben kann, daß beide Wechselrichtertransistoren gleichzeitig leitend sind und einen unerwünschten Kurzschluß der Stromquelle ("shoot-through") erzeugen. Diese Patentschrift zeigt außerdem einen Weg auf, wie Dioden in der Schaltung anzuordnen sind, um das Problem zu mildern.
Die deutsche Patentanmeldung P 31 33 924.7 betrifft eine Schaltung, die von den in Wechselrichtertransistoren gespeicherten Ladungen vorteilhaften Gebrauch macht. Die gespeicherten Ladungen werden aus einem induktiv induzierten Rücklaufstrom in einer Last erzeugt, die induktiv oder teilweise induktiv ist. Jedesmal dann, wenn einer der Transistoren abgeschaltet wird, wird der Rücklaufstrom, der durch abnehmenden Strom in der Last induziert wird, der Basiselektrode des anderen Transistors zugeführt, um eine gespeicherte Ladung zu erzeugen, die ihn einschaltet und ihn während einer halben Betriebsperiode eingeschaltet hält. Die Transistoren sind daher abwechselnd leitend und schicken einen Wechselstrom durch die Last.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte und schnell schaltende Wechselrichterschaltung zu schaffen, die von der Ladungsspeichereigenschaft von Transistoren konstruktiven Gebrauch macht.
Die Erfindung beinhaltet, kurz gesagt, in einer bevorzugten Ausführungsform eine Wechselrichterschaltung mit zwei Paar Transistoren, wobei von den Transistoren jedes Paares die Kollektor- und die Emitterelektrodenstrecke elektrisch gleichsinnig in Reihe geschaltet sind, um einer Last, die induktiv ist oder eine induktive Komponente hat, wie beispielsweise einer oder mehreren Leuchtstofflampen, die mit der Schaltung transformatorgekoppelt sind, abwechselnd und wiederholt elektrische Energie zuzuführen. Ein Rechteckspannungs- oder -Stromsteuersignal wird gegenphasig an die Elektroden (wie beispielsweise die Basis- und die Emitterelektrode) eines ersten Transistors jedes Paares angelegt, um sie abwechselnd in einen Zustand zum Leiten und zum Nichtleiten zu bringen. Jedesmal dann, wenn ein erster Transistor eines Paares nichtleitend wird, wird der Strom in der Last abgeschaltet, und, wenn er im Wert abnimmt, werden eine induktiv induzierte Rücklaufspannung und ein induktiv induzierter Rücklaufstrom in der Last erzeugt, die an die Basiselektrode des zweiten Transistors des anderen Paares angelegt werden, um darin eine gespeicherte Ladung zu erzeugen, die diesen Transistor einschaltet und ihn während der Halbperiode, während welcher der ihm zugeordnete erste Transistor eingeschaltet ist, eingeschaltet hält, wodurch die Transistorpaare abwechselnd ein- und abgeschaltet werden, um einen Wechselstrom durch die Last zu schicken. Die Anordnung ergibt eine schnelle Umschaltung, die eine gute Rechteckspannungsschwingung an der Last erzeugt, wodurch ein ausgezeichneter elektrischer Wirkungsgrad erzielt wird. Diese schnelle Umschaltung wird erzielt, weil jedesmal dann, wenn einer der ersten Transistoren abgeschaltet wird, er die
Emitterstrecke des zugeordneten zweiten Transistors öffnet, so daß dessen Kollektorstrom über die Basis abgeleitet und die restliche gespeicherte Ladung schnell entladen wird, wodurch dieser zweite Transistor extrem schnell abgeschaltet wird. Die Erfindung kann bei verschiedenen Typen von Wechselrichtern, wie beispielsweise Gegentakt-, Halbbrücken- iiind Vollbrückenwechselrichtern, benutzt werden.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausfüh
rungsform der Erfindung bei einem Halbbrückenwechselrichter ,
Fig. 2 ein Schaltbild einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform bei einem Halbbrückenwechselrichter,
Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das Signale, Spannungen ■
und Ströme in den sich in Betrieb befindlichen Schaltungen in Fig. 1 und 2 zeigt, und
die Fig. 4 und 5 Schaltbilder der Erfindung bei einem VoIl-
brückenwechselrichter bzw. einem Gegentaktwechselrichter.
In Fig. 1 empfangen Eingangsklemmen 11 und 12 positiven bzw. negativen Strom aus einer Gleichstromquelle, bei der es sich um eine Gleichrichterquelle handeln kann, die einer Netzwechselstromquelle Gleichstrom entnimmt, wie beispielsweise eine Stromquelle typischer Bauart mit einem Brückengleichrichter und einem Filterkondensator, oder eine dreiphasige
Quelle, die gleichgerichteten Strom liefert. Ein Paar Kondensatoren 13 und 14 sind in Reihe an die Klemmen 11 und 12 angeschlossen. Eine Last 16 ist zwischen einen Schaltungspunkt 17 und den Verbindungspunkt 18 der Kondensatoren 13, 14 geschaltet. Die Last 16 ist induktiv oder hat eine induktive Komponente, wie beispielsweise eine Gasentladungslampe, ein Motor, eine Induktionsheizvorrichtung, usw., und kann mittels Transformatorkopplung angeschlossen sein. Wenn die Last an sich nicht induktiv ist, kann die erforderliche induktive Komponente durch einen Kopplungstransformator oder eine andere geeignete Vorrichtung geschaffen werden. In Fig. 1 ist die Last 16 als eine Leuchtstofflampe 19 dargestellt, die mittels eines Transformators 21 an die Schaltungspunkte 17 und 18 angeschlossen ist.
Ein erstes Paar Transitoren Q1 und Q3 liegt mit seinen Ausgangselektroden in Reihe zwischen der Eingangsklemme 11 und dem Schaltungspunkt 17. Der Kollektor 22 des Transistors Q1 ist an die Klemme 11 angeschlossen, und sein Emitter 23 ist an den Kollektor 24 des Transistors Q3 angeschlossen, dessen Emitter 26 mit dem Schaltüngspunkt 17 verbunden ist. Ebenso ist ein zweites Paar Transistoren Q2 und Q4 mit seinen Ausgangselektroden in Reihe zwischen den Schaltungspunkt 17 und die Klemme 12 geschaltet. Der Kollektor 31 des Transistors Q2 istmit dem Schaltungspunkt 17 verbunden, und sein Emitter 32 ist mit dem Kollektor 33 des Transistors Q4 verbunden, dessen Emitter 34 mit der Klemme 12 verbunden ist. Die Transistoren Q3 und Q4 arbeiten auf gleiche Weise und werden hier als "erste" Transistoren jedes Paares bezeichnet, und die Transistoren Q1 und Q2 arbeiten auf gleiche Weise und werden hier als "zweite" Transistoren jedes Paares bezeichnet.
Der Ausgang einer Quelle 41, die ein Rechtecksteuerspannungs- oder -stromsignal 42 liefert, vorzugsweise mit einer Frequenz von 20 kHz oder mehr, ist über einen Transformator 43 an den Emitter 34 und die Basis 44 des Transistors Q4 und
nichtleitend gemacht, wodurch der Strom in der Last 16 unterbrochen wird; in der induktiven Komponente der Last gespeicherte Energie erzeugt jedoch einen "Rücklauf"-Strom positiver Polarität, der über die Diode D1 zu der Basis 54 des Transistors Q1 fließt. Dieser durch den Rücklauf hervorgerufene Stromimpuls 66 in der Basis 54 macht den Transistor Q1 voll leitend. Während dieser Zeit arbeitet der Transistor Q1 als umgekehrter Transistor, wobei die Basis-Kollektor-Strecke zum Emitter und die Basis-Emitter-Strecke zum Kollektor wird. Während dieser Zeit wird eine Ladung 67 in dem Transistor Q1 gespeichert. Wenn die induktive Energie verbraucht worden ist, hält die gespeicherte Ladung den Transistor Q1 im leitenden Zustand, so daß nun Strom von der Klemme 11 über die Transistoren Q1 und Q3 und die Last 16 zur Klemme 18 fließt, wobei der Strom in der Last eine Richtung hat, die zu der des Stromflusses, wenn die Transistoren Q2 und Q4 leiten, entgegengesetzt ist. Die gespeicherte Ladung 67 fließt teilweise ab, wie es die Kurve 67 zeigt; die Frequenz des Rechtecksteuersignals wird jedoch ausreichend hoch gewählt (beispielsweise 20 kHz), so daß die gespeicherte Ladung den leitenden Zustand des Transistors während der Halbperiode der Rechteckschwingung aufrechterhält. Wenn die Rechteckschwingung 42 danach die Transistoren Q3 und Q1 nichtleitend macht und den Laststrom beendet, erzeugt die in der induktiven Komponente der Last 16 gespeicherte Energie eine Rücklaufspannung und einen Rücklaufstrom 68 (negativer Polarität an dem Schaltungspunkt. 17), der über die Kollektor-Basis-Strecke des Transistors Q2 und die Diode D2 geleitet wird und das Äquivalent eines an die Basis 59 angelegten Impulses 68 positiver Polarität ist, wie es in Fig. gezeigt ist, welcher den Transistor Q2 wieder leitend macht, der als umgekehrter Transistor arbeitet, und eine gespeicherte Ladung 69 in dem Transistor erzeugt, die den Transistor bis zu der nächsten Halbperiode der Rechteckschwingung in einem voll leitenden Zustand hält. Der Prozeß wiederholt sich
und bewirkt, daß eine Rechteckspannung 71 an die Last 16 angelegt wird, so daß ein Wechselstrom 72 in der Last 16 fließt.
Gemäß der Erfindung wird die Schaltgeschwindigkeit dadurch vergrößert, daß die Transistorpaare veranlaßt werden, mit größerer Geschwindigkeit abzuschalten. Transistoren schalten nicht augenblicklich ein und aus; es ist eine gewisse Zeit erforderlich, beispielsweise einige Mikrosekunden oder Millisekunden, um vom nichtleitenden Zustand in den voll leitenden Zustand überzugehen, und umgekehrt. Die Transistorabschaltzeit wird aufgrund der oben beschriebenen gespeicherten Ladung verlangsamt, weil diese ihn im leitenden Zustand zu halten versucht. Die Schaltung nach der Erfindung minimiert dieses Problem durch Verbinden der Dioden D3, D5 und D4, D6 mit den Basen der Transistoren Q1 bzw. Q2 und durch öffnen der Emitterstrompfade der Transistoren Q1 und Q2 mit Hilfe der UmschaltSteuertransistören Q3 und Q4. Wenn angenommen wird, daß die Transistoren Q1 und Q3 während einer Halbperiode des Schaltungsbetriebes leitend sind, treibt anschließend die Steuerspannung 42 die Basis 47 des Transistors Q3 in den.negativen Bereich, um den Transistor Q3 abzuschalten. Wenn der Transistor Q3 abschaltet, nimmt sein Strom ab und seine Kollektor-Emitter-Impedanz nimmt zu, was bewirkt, daß die Spannung der Elektroden des Transistors Q1 auf den Wert der positiven Spannung an der Klemme 11 ansteigt; wenn die ansteigende Spannung an der Basis 54 den Einschaltwert für den übergang in den leitenden Zustand der Dioden D3 und D5 erreicht, werden diese leitend und leiten einen Strom des Transistors Q1 über die Basis 54, wie es durch die Kurve 73 gezeigt ist. Dieser Strom 73 fließt von der Klemme 11 über die Kollektor-Basis-Strecke 22, 54 des Transistors Q1, die Dioden D3 und D5 und die Last 16 zu der Klemme 18. Dieser negative Basisstromstoß führt die restliche gespeicherte Ladung schnell aus der Basis 54 des Transistors Q1 ab, wie
durch die Bezugszahl 67 in Fig. 3 dargestellt, wordurch der Transistor Q1 sehr schnell abschaltet. Während dieses Ladungabführvorganges fließt der gesamte Strom des Kollektors 22 durch die Basis 54, und es fließt kein Strom durch den Emitter 23, was das Abschalten des Transistors Q1 beschleunigt. Dieser Stromfluß hört bei Erschöpfung der gespeicherten Ladung auf. Wenn der Transistor Q1 vollständig abgeschaltet ist, ist das Transistorpaar Q1, Q3 vollständig abgeschaltet. Ebenso, wenn der Transistor Q4 abgeschaltet wird, nimmt seine Kollektor-Emitter-Impedanz zu, was bewirkt, daß die Spannung der Elektroden des Transistors Q2 auf den Wert der Spannung des Schaltungspunkts 17 ansteigt, die Dioden D4, D6 werden leitend, und ein Stromstoß 74 fließt durch die Kollektor-Basis-Strecke 31, 59 und führt die restliche gespeicherte Ladung schnell ab, wie es durch die Bezugszahl 69 in Fig. 3 dargestellt ist, wodurch der Transistor Q2 sehr schnell abschaltet und den Stromfluß in dem Transistorpaar Q2, Q4 beendet. Die Ladungsabführstromimpulse 73, 74 dauern eine sehr kurze Zeit, beispielsweise etwa eine Mikrosekunde. Die Anzahl der Dioden D3, D5 und D4, D6, die in Reihe benutzt werden, hängt von dem gewünschten Einschaltpunkt für den Vorgang des Abführens der gespeicherten Ladung ab.
Das vorstehend beschriebene schnelle Abschalten hilft gewährleisten, daß beide Transistoren eines Paares ( oder wenigstens einer der Transistoren) zu der Zeit abgeschaltet werden, zu der das andere Transistorpaar für die nächste Betriebshalbperiode eingeschaltet wird. Es wäre nachteilig, wenn sämtliche vier Transistoren Q1, Q2, Q3 und Q4 gleichzeitig leitend wären, selbst für einen Augenblick, weil sie einen Kurzschluß an den Klemmen 11, 12 bilden würden und ein schädlicher Strom fließen könnte. Das ist der unerwünschte Kurzschluß {"shoot-through"), der in der eingangs erwähnten US-Patentschrift beschrieben ist.
Fig. 2 gleicht Fig. 1 und enthält zusätzliche Klemmtransistoren Q5 und Q6. Der Transistor Q5 hat eine Kollektor-Elektrode 76 und eine Emitter-Elektrode 77, die mit der Basis 47 bzw. dem Emitter 26 des Transistors Q3 verbunden sind. Ein Widerstand 78 liegt in Reihe zu den Dioden D3, D5 und parallel zu der Basis 79 und dem Emitter 77 des Transistors Q5. Ebenso hat der Transistor Q6 eine Kollektor-Elektrode 81 und eine Emitter-Elektrode 82, die mit der Basis 44 bzw. dem Emitter 34 des Transistors Q4 verbunden sind, und ein Widerstand 83 liegt in Reihe zu den Dioden D4, D6 und parallel zu der Basis 84 und dem Emitter 82 des Transistors Q6. Die Funktionsweise der in Fig. 2 gezeigten Schaltung ist die gleiche wie die der in Fig. 1 gezeigten Schaltung, wobei aber zusätzlich die Klemmtransistoren Q5 und Q6 folgende Funktion erfüllen. Während der vorgenannten Zeiten, zu denen die gespeicherten Ladungen aus der Basis 54 des Transistors Qf abgeführt werden, macht die Vorspannung an dem Widerstand 78 den Transistor Q5 leitend, und dessen Kollektor 76 und Emitter 77 liegen in Klemmschaltung an der Basis 47 und dem Emitter 26 des Transistors Q3, um dessen vollständiges Abschalten zu gewährleisten und ihn daran zu hindern, im Falle einer störenden transienten Spannungsspitze in dem Steuersignal 42 unterwünschterweise leitend oder teilweise leitend zu werden. Der Transistor Q6 erfüllt die gleiche Funktion, wenn gespeicherte Ladungen aus der Basis 59 des Transistors Q2 abgeführt werden.
In den oben beschriebenen Schaltungen, die in den Fig.,1 und 2 dargestellt sind, wird die Erfindung in einem Halbbrückenwechselrichter angewandt. Die Fig. 4 und 5 zeigen die Anwendung der Erfindung in einem Vollbrückenwechselrichter bzw. einem Gegentaktwechselrichter. In Fig. 4 liegen die beiden Transistorpaare Q1, Q3 und Q2, Q4 in Reihe zwischen den Eingangsklemmen 11, 12 wie in den Fig. 1 und 2. Gleiche zusätzliche Transistorpaare Q1', Q3' und Q21, Q4' liegen auf gleiche Weise in Reihe zwischen den Eingangsklemmen 11 und
und nehmen die Stelle der Kondensatoren 13, 14 in den Fig. 1 und 2 ein. Die Last 16 liegt zwischen dem Verbindungspunkt 17 der beiden Transistorpaare und dem Verbindungspunkt 18' der zusätzlichen Transistorpaare. Die Schaltungsanordnung (nicht dargestellt), die mit den Transistorpaaren Q1, Q3 und QV, Q31, usw. verbunden ist, kann der in Fig. 1 oder Fig. 2 gezeigten gleichen. Das Rechtecksteuersignal 42 wird an die Basis 47 des Transistors Q3, die Basis 47' des Transistors Q31, die Basis 44 des Transistors Q4 und die Basis 44' des Transistors Q41 in richtiger Phasenbeziehung angelegt, so daß die Transistorpaare Q1, Q3 und Q21, Q41 gleichzeitig leitend sind (während die übrigen Transistoren nichtleitend sind), so daß in jeder zweiten Halbperiode Strom von der Klemme 11 und über die Transistoren Q1, Q3, die Last 16 und die Transistoren Q21, Q41 zu der Klemme 12 fließt und während der übrigen Halbperioden die Transistorpaare QV, Q31 und Q2, Q4 leitend sind, so daß Strom von der Klemme 11 und über die Transistoren QV, Q3' die Last 16 und die Transistoren Q2, Q4 zu der Klemme 12 fließt. Es wird somit ein durch die Last 16 und die Belastungsvorrichtung 19 fliessender Wechselstrom hervorgerufen.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Gegentaktwechselrichter ist die Eingangsklemme 11 mit einer Mittelanzapfung der Primärwicklung des Transformators 21 verbunden, die diese in eine erste Hafte 21a und eine zweite Hälfte 21b unterteilt. Die Primärwicklungshälfte 21a und die Transistoren Q1, Q3 liegen in Reihe zwischen den Eingangsklemmen 11, 12, und die Primärwicklungshälfte 21b und die Transistoren Q2, Q4 liegen in Reihe zwischen den Eingangsklemmen 11 und 12. Die Belastungsvorrichtung 19 ist an die Sekundärwicklung 21c des Transformators 21 angeschlossen. Die Schaltungsanordnung (nicht dargestellt) , die mit den Transistorpaaren Q1, Q3 und Q2, Q4 verbunden ist, kann die in Fig. 1 oder Fig. 2 gezeigte oder eine ähnliche Schaltungsanordnung sein. Das Rechtecksteuersignal 42 wird an die Basis 47 des Transistors Q3 und die Basis
44 des Transistors Q4 gegenphasig angelegt, so daß die Transistoren Q1 und Q3 leitend gemacht werden, wenn die Transistoren Q2 und Q4 nichtleitend sind, und umgekehrt. Während der Halbperioden, in denen die Transistoren Qt und Q3 leitend sind, fließt Strom in der Primärwicklungshälfte 21a,
und ein in der Sekundärwicklung 21c induzierter Strom fließt in der Belastungsvorrichtung 19 in einer bestimmten Richtung. Während der anderen Halbperioden, während denen die Transistoren Q2 und Q4 leitend sind, fließt Strom in der Primärwicklungshälfte 21b und in der Belastungsvorrichtung 19 in
der entgegengesetzten Richtung. Es wird somit bewirkt, daß
ein Wechselstrom durch die Belastungsvorrichtung 19 fließt.

Claims (14)

Patentansprüche :
1.) Wechselrichterschaltung zum Betreiben an einer Gleichstromquelle und zum Abgeben von Wechselstrom an eine Last, die induktiv ist oder eine induktive Komponente hat, gekennzeichnet durch ein erstes und ein zweites Transistorpaar (Q1r Q3; QZ, Q4), die so angeschlossen sind, daß sie abwechselnd Strom aus der Stromquelle an die Last (16) abgeben, wobei jedes Transistorpaar einen ersten und einen zweiten Transistor (Q3, Q4; Q1, Q2) enthält, deren Kollektor-Emitter-Strecken in Reihe zwischen einem Ende (17) der Last (16) und einer Klemme (11, 12) der Gleichstromquelle liegen, durch eine Wechselspannungs- oder Wechselstromquelle (41), welche ein Steuersignal (42) liefert und gegenphasig an die ersten Transistoren (Q3, Q4) angeschlossen ist, damit diese sequentiell leitend werden können, wobei die zweiten Transistoren (Q1, Q2) die Eigenschaft haben, eine ihren Steuerelektroden zugeführte Ladung (67, 69) zu speichern, und wobei die Last (16) die Eigenschaft hat, einen Rücklaufstrom zu induzieren, wenn der Stromfluß in ihr aufhört,und durch eine Einrichtung (D1, D2), die zwischen die Last und die Steuerelektroden der zweiten Transistoren (Q1,
- T-
Q2) geschaltet ist, um den Rücklaufstrom, der aus dem Abschalten jedes ersten Transistors (Q3, Q4) resultiert, dem zweiten Transistor (Q1, Q2) des anderen Transistorpaares zuzuführen, damit dieser leitend wird und eine Ladung (67, 69) speichert, die ihn für eine Zeitspanne im leitenden Zustand hält.
2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (56, 57, 58, 61) zum Anlegen eines Einschaltimpulses (62) an einen der zweiten Transistoren (QI, Q2), um ihn leitend zu machen und den Betrieb der Schaltung einzuleiten.
3. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen eines Einschaltimpulses (62) gleichzeitig an den ersten und den zweiten Transistor (Q3, Q4; Q1, Q2) eines der Transistorpaare (Q1, Q3; Q2, Q4) , um sie leitend zumachen und den Betrieb der Schaltung einzuleiten.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (D1, D2) zum Zuführen des RücklaufStroms zu den zweiten Transistoren (Q1, Q2) eine oder mehrere nichtlineare Vorrichtungen enthält.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen Vorrichtungen Dioden (D1, D2) sind.
6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuersignal (42) eine Rechteckwechselspannung oder ein Rechteckwechselstrom ist.
7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (D3, D4, D5, D6), die mit den Basiselektroden (54, 59) jedes zweiten Transistors (Q1, Q2) verbunden ist, um jedesmal dann Strom über die Kollektor-Basis-Strecke derselben zu ziehen und die gespeicherte Ladung abzuführen, wenn der zugeordnete erste Transistor (Q3, Q4) abschaltet.
8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte Einrichtung (D3, D4, D5, D6) eine oder mehrere nichtlineare Vorrichtungen enthält.
9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen Vorrichtungen Dioden (D3, D4, D5, D6) sind.
10. Schaltung nach Anspruch 1 oder 7, gekennzeichnet durch zwei Klemmtransistoren (Q5, Q6), von denen jeder eine Kollektor- und eine Emitter-Elektrode (76, 77, 81, 82) hat, die mit der Basis- und der Emitter-Elektrode (26, 34, 44, 47) des einen bzw. anderen ersten Transistors (Q3, Q4) verbunden sind,und durch eine Einrichtung (78, 83) zum Leitendmachen jedes Klemmtransistors während jedes Abschaltens des ersten Transistors, mit dem er verbunden ist.
11. Schaltung nach Anspruch 1, 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselrichterschaltung ein Halbbrückenwechselrichter ist, wobei die Kollektor-Emitter-Strecken (23, 24; 32, 33) der Transistorpaare (Q1, Q3; Q2, Q4) in Reihe zwischen ein und dasselbe Ende der Last (16) und die eine bzw. andere Klemme (11, 12) der Stromquelle geschaltet sind.
12. Schaltung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch zwei Kondensatoren (13, 14), die in Reihe zwischen die Stromquellenklemmen (11, 12) geschaltet sind, wobei das andere Ende der Last (16) mit dem Verbindungspunkt (18) der Kondensatoren verbunden ist.
13. Schaltung nach Anspruch 1,7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselrichterschaltung ein Vollbrückenwechselrichter istr wobei die Kollektor-Emitter-Strecken der Transistorpaare (Q1, Q3; Q2, Q4) in Reihe zwischen ein und
dasselbe Ende der Last (16) und die eine bzw. andere Klemme (11/ 12) der Stromquelle geschaltet sind, daß die Schaltung ein drittes und ein viertes Transistorpaar (Q1', Q31; Q21, Q41) enthält, von denen jedes einen ersten und einen zweiten Transistor enthält, deren Kollektor-Emitter-Strecken in Reihe geschaltet sind, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die das dritte und das vierte Transistorpaar in Reihe zwischen die Stromquellenklemmen (11, 12) schaltet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die das andere Ende der Last (16) mit dem Verbindungspunkt (181) des dritten und des vierten Transistorpaares verbindet, und daß eine Einrichtung das Steuersignal (42) gegenphasig an die ersten Transistoren (Q3', Q4') des dritten und des vierten Transistorpaares anlegt, wodurch die Transistorpaare in einer synchronisierten Folge leitend gemacht werden, um einen Wechselstrom durch die Last (16) fließen zu lassen.
14. Schaltung nach Anspruch 1, 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselrichterschaltung ein Gegentaktwechselrichter ist, daß die Last (16) zwei in Reihe geschaltete Hälften (21a, 21b) aufweist, daß eine der Stromquellenklemmen (11) mit dem Verbindungspunkt der Lasthälften verbunden ist, daß das erste Transistorpaar (Q1, Q3) zwischen das andere Ende einer der Lasthälften und die andere Stromquellenklemme (12) geschaltet ist und daß das zweite Transistorpaar (Q2, Q4) zwischen das andere Ende der anderen Lasthälfte unddie andere Stromquellenklemme (12) geschaltet ist.
DE19823224103 1981-07-16 1982-06-29 Wechselrichterschaltung Withdrawn DE3224103A1 (de)

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US06/284,016 US4408270A (en) 1981-07-16 1981-07-16 Stored charge inverter circuit with rapid switching

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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5185560A (en) * 1978-03-20 1993-02-09 Nilssen Ole K Electronic fluorescent lamp ballast
US5440209A (en) * 1978-03-20 1995-08-08 Nilssen; Ole K. Driven full-bridge inverter ballast
US5426349A (en) * 1978-03-20 1995-06-20 Nilssen; Ole K. Electronic ballast with two-transistor switching device
US4454574A (en) * 1981-12-09 1984-06-12 General Electric Company Push-pull stored charge inverter circuit with rapid switching
US4631449A (en) * 1984-08-06 1986-12-23 General Electric Company Integral crystal-controlled line-voltage ballast for compact RF fluorescent lamps
US4575654A (en) * 1984-10-01 1986-03-11 General Electric Company Piezoceramic coupler control circuit
US4783728A (en) * 1986-04-29 1988-11-08 Modular Power Corp. Modular power supply with PLL control
US4700287A (en) * 1986-05-30 1987-10-13 Nilssen Ole K Dual-mode inverter power supply
US4904904A (en) * 1987-11-09 1990-02-27 Lumintech, Inc. Electronic transformer system for powering gaseous discharge lamps
GB2212347A (en) * 1987-11-09 1989-07-19 Lumintech Inc Transformer system for powering gaseous discharge lamps reduces turn-off time of converter switches
US4945467A (en) * 1988-02-26 1990-07-31 Black & Decker Inc. Multiple-mode voltage converter
US5428265A (en) * 1994-02-28 1995-06-27 Honeywell, Inc. Processor controlled fluorescent lamp dimmer for aircraft liquid crystal display instruments
DE4410211B4 (de) * 1994-03-24 2005-07-21 Atmel Germany Gmbh Schaltungsanordnung zur schaltbaren Ansteuerung einer Last
US6021055A (en) * 1998-09-24 2000-02-01 International Rectifier Corporation Intentional cross conduction of converter circuit to ignite high ignition voltage loads
US6731075B2 (en) * 2001-11-02 2004-05-04 Ampr Llc Method and apparatus for lighting a discharge lamp
US7339427B2 (en) * 2005-12-02 2008-03-04 Sigc Semiconductor (Europe) Limited Analogue power control in a saturated amplifier
BR112014000142B1 (pt) 2011-07-04 2020-06-16 Coöperatieve Vereniging 4Wiho U.A. Recipiente empilhável para bebida, pilha de recipientes para bebida, e, método para servir bebidas
US11135934B2 (en) 2019-09-06 2021-10-05 Nio Usa, Inc. Vehicle power devices, systems, and methods for sleep mode

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2971166A (en) * 1958-12-29 1961-02-07 Gen Electric Transistor power inverter
US3105944A (en) * 1961-06-29 1963-10-01 Honeywell Regulator Co Bridge type d. c. to a. c. inverter
US3482145A (en) * 1962-07-23 1969-12-02 Gen Electric Apparatus for operating electric discharge devices
US3331987A (en) * 1962-07-23 1967-07-18 Gen Electric Apparatus including a bucking transformer for operating electric discharge lamps
US3263122A (en) * 1963-05-01 1966-07-26 Gen Electric Current limiting inverter circuits and apparatus for operating electric discharge lamps and other loads
US3644818A (en) * 1971-03-10 1972-02-22 Gte Sylvania Inc Electronic flashlamp power supply
US4051426A (en) * 1974-05-31 1977-09-27 White-Westinghouse Corporation Shoot through protected current driven transistor inverter circuit
US4071812A (en) * 1976-03-01 1978-01-31 General Electric Company AC Inverter with constant power output
SU739699A1 (ru) * 1977-10-10 1980-06-05 Предприятие П/Я М-5374 Транзисторный инвертор
US4259614A (en) * 1979-07-20 1981-03-31 Kohler Thomas P Electronic ballast-inverter for multiple fluorescent lamps

Also Published As

Publication number Publication date
BR8204057A (pt) 1983-07-05
GB2102638A (en) 1983-02-02
CA1188730A (en) 1985-06-11
NL8202350A (nl) 1983-02-16
MX151571A (es) 1984-12-14
JPS5826573A (ja) 1983-02-17
FR2509926A1 (fr) 1983-01-21
GB2102638B (en) 1985-02-13
US4408270A (en) 1983-10-04

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