DE3924398A1

DE3924398A1 - Einrichtung zur speisung eines verbraucherzweipols mit einem weitgehend oberschwingungsfreien und dennoch rasch veraenderbaren gleichstrom

Info

Publication number: DE3924398A1
Application number: DE3924398A
Authority: DE
Inventors: Andreas Prof Dr Ing Boehringer; Ulrich Lettau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1991-01-31

Description

In zahlreichen Anwendungen der modernen Technik stellt sich in zunehmendem Maße die Aufgabe, im Rahmen von technischen Prozessen, und da insbesondere bei der Materialbearbeitung, elektrische Verbraucherzweipole, welche in der Regel Ent ladungsstrecken sind, mit dynamisch eingeprägtem, jedoch rasch veränderbarem Gleichstrom zu versorgen. Lediglich als Beispiele hierfür seien die Werkstoffbearbeitung mittels Fun kenerosin, die Kathodenzerstäubung von Metallen mit dem Plasma-Magnetron und die Speisung von Blitzlampen für optisch gepumpte Laser genannt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bisher hauptsächlich die Schal tungsanordnung nach Fig. 1, der sogenannte potentialverbindende Gleichspannungs-Tiefsetzsteller, eingesetzt.

Dort versorgt die Gleichspannungsquelle (1) die ihr nachgeschaltete Anordnung, bestehend aus dem elektronischen Schaltelement (2), der Freilaufdiode (3), der Glättungsdrossel (4) sowie dem zu speisenden Verbraucherzweipol (5) mit der konstanten Spannung U₀. Das beispielhaft als bipolarer Transistor ausgeführte elektro nische Schaltelement (2) könnte ebenso mit Hilfe anderer lei stungselektronischer Bauelemente, wie z. B. Feldeffekt-Transistoren, GTO-Thyristoren, IGBTs oder Static Induction Transistoren realisiert werden.

Der genannte Transistor (2) wird nach dem Prinzip der Puls breitenmodulation mit einer festen Schaltfrequenz f=1/T betrieben, wobei die Einschaltdauer T_E dieses Transistors (2) von einer übergeordneten Regelung derart vorgegeben wird, daß sich im zeitlichen Mittel der gewünschte Strom i_A durch den Ver braucherzweipol (5) einstellt. Ein Funktionieren der Schaltung erfordert, daß die Spannung u_v am Verbraucherzweipol kleiner ist als die Spannung U₀ der Gleichspannungsquelle (1). In Fig. 2 ist der Verlauf der an der Reihenschaltung aus Verbraucherzwei pol (5) und Glättungsdrossel (4) anliegenden Spannung u_a jeweils für die Einschaltdauer T_E=0,1 T, T_E=0,45 T und T_E=0,8 T des Transistors (2) wiedergegeben.

Bestimmt man den auf die Spannung U₀ bezogenen Effektivwert U_OS,eff/U₀ des in dieser Spannung u_a enthaltenen Wechselanteils in Abhängigkeit vom Aussteuergrad T_E/T des Gleichspannungstief setzstellers, so erhält man den in Fig. 3 dargestellten Verlauf.

Sehr häufig wird nun an die in Rede stehende Einrichtung die An forderung gestellt, daß bei einer sprunghaften Änderung des Soll werts für deren Ausgangsstrom dieser schnellstmöglich seinen neuen Wert annimmt, um z. B. eine Pulsbarkeit dieses Ausgangsstroms zu ermöglichen. Gleichzeitig wird meist aber noch gefordert, daß die Schwankungsbreite des Ausgangsstroms bei konstantem Sollwert möglichst gering ist. Sofern bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 im Hinblick auf die gewünschte, schnelle Stromänderung bei einem Sprung des Stromsollwertes die Induktivität der Glättungsdrossel (4) nur sehr klein dimensioniert werden kann, so ist eine geringe Schwankungsbreite des Ausgangsstroms i_A dort nur über eine ent sprechend hohe Schaltfrequenz f zu erreichen. Angesichts der Eigen schaften der verwendeten leistungselektronischen Schaltelemente sind dieser Schaltfrequenz f aber nach oben hin sowohl aus wirt schaftlichen als auch aus technischen Gründen deutliche Grenzen gesetzt.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung vor gestellt, die trotz der begrenzten Schaltfrequenz ihrer einzelnen leistungselektronischen Schaltelemente bei vorgegebener maximal zulässiger Stromschwankungsbreite gegenüber der herkömmlichen Schaltungsanordnung nach Fig. 1 eine erhebliche Verminderung der wirksamen Glättungsinduktivität zuläßt und infolgedessen sehr hohe Stromänderungsgeschwindigkeiten erlaubt.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung handelt es sich um eine Anordnung, bei welcher an n (n=2, 3, . . .) voneinander potential getrennte Gleichspannungsquellen jeweils ein Exemplar von ins gesamt n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs- Tiefsetzstellern angeschlossen ist. Diese n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller werden nach dem Prinzip der Pulsbreitenmodulation mit einer einheit lich großen Taktperiodendauer T betrieben. Der erste Grundge danke der Erfindung besteht darin, daß die einheitlich langen Taktperioden der genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller in symmetrischer Weise um 1/n der Taktperiodendauer T zeitlich gegeneinander versetzt werden und daß die genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller derart angesteuert werden, daß sich im elektrisch eingeschwungenen Zustand bei jedem der n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetz steller derselbe Aussteuergrad, d. h. dasselbe Verhältnis von der jeweiligen Einschaltdauer T_E zur Taktperiodendauer T ergibt.

Der zweite Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist der, daß die genannten n potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetz steller ausgangsseitig in Reihe geschaltet werden und daß der zu speisende Verbraucherzweipol an diese Reihenschaltung der genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller angeschlossen wird.

Für den Fall n=5 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Einrichtung nach Fig. 4 dargestellt. Die 5 voneinander potentialgetrennten Gleichspannungsquellen (6) müssen dort bei selbem Verbraucherzweipol (5) wie in Fig. 1 nur ein Fünftel der Spannung U₀ der Spannungsquelle (1) in Fig. 1 aufweisen, um dieselbe maximale Spannung u_v am Verbraucherzweipol (5) wie bei der Anordnung nach Fig. 1 herbeiführen zu können. Die diesen 5 Gleichspannungsquellen (6) zugeordneten 5 Gleichspannungs- Tiefsetzsteller (7) sind beispielhaft entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten einzelnen Gleichspannungs-Tiefsetzsteller mit jeweils einem bipolaren Leistungstransistor (2), einer Freilauf diode (3) und einer Glättungsdrossel (8) ausgeführt.

Zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Ansteuerung der 5 Gleichspannungs-Tiefsetzsteller in Fig. 4 sollen Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 zu Hilfe genommen werden. Dort sind je weils die zeitlichen Verläufe der Spannungen u_a1. . .u_a5 an den 5 Freilaufdioden (3) der Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) in Fig. 4 sowie die Summe u_A dieser Spannungen bei drei unter schiedlichen Aussteuergraden T_E/T aufgetragen. Es ist jeweils der elektrisch eingeschwungene Zustand dargestellt. In Fig. 5 sind die Verhältnisse für den Aussteuergrad T_E/T=0,1 wiedergegeben. Die Spannungen u_a1 bis u_a5 haben demnach die zeitlichen Ver läufe von Rechteckpulsen der Amplitude 1/5 U₀, der konstanten Frequenz f=1/T und der für alle 5 Verläufe identischen Puls breite T_E=0,1 · T. Die 5 Rechteckpulse sind zeitlich äquidistant um jeweils T/5 versetzt. Die Summe u_A dieser Spannungen hat ebenfalls den Verlauf eines Rechteckpulses der Amplitude 1/5 U₀, dessen Pulsfrequenz jedoch um den Faktor 5 größer ist als diejenige der Einzelspannungen u_a1. . .u_a5.

In Fig. 6 sind die Verhältnisse für den Aussteuergrad T_E/T=0,45 dargestellt. Die Spannungen u_a1 bis u_a5 haben wieder die zeitlichen Verläufe von gegeneinander zeitlich äquidistant um jeweils T/5 versetzten Rechteckpulsen der Am plitude 1/5 U₀ und der konstanten Frequenz f=1/T. Die für alle 5 Rechteckpulse gleiche Pulsbreite beträgt T_E=0,45 T. Die Summe u_A dieser Spannungen hat nun den Verlauf einer Gleich spannung der Größe 0,4 U₀ mit einem überlagerten Rechteckpuls der Amplitude 1/5 U₀ und der Frequenz 5 f.

In Fig. 7 sind schließlich die Verhältnisse für den Aussteuer grad T_E/T=0,8 wiedergegeben. Die Spannungen u_a1 bis u_a5 über lappen sich nun derart, daß deren Summe u_A eine reine Gleich spannung der Größe 0,8 U₀ ist.

Bestimmt man den auf die Spannung U₀ bezogenen Effektivwert U_OS,eff/U₀ der Summe aller Wechselanteile der bei der erfindungs gemäßen Anordnung nach Fig. 4 an der Reihenschaltung aus Ver braucherzweipol (5) und den 5 Glättungsdrosseln (8) anliegenden, resultierenden Spannung

im folgenden kurz als Ausgangsspannung u_A bezeichnet, in Abhängigkeit des Aussteuergrades T_E/T der 5 Tiefsetzsteller (7), so erhält man den in Fig. 8 wiedergegebenen Verlauf. Ver gleicht man nun Fig. 8 mit Fig. 3, so erkennt man, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 4 der maximale Effektiv wert des Wechselanteils der Ausgangsspannung u_A ein Fünftel des maximalen Effektivwertes des Wechselanteils der Spannung u_a in der herkömmlichen Anordnung gemäß Fig. 1 beträgt. Zudem ist - bei selber Schaltfrequenz f des Gleichspannungstiefsetzstellers in Fig. 1 und der 5 Gleichspannungstiefsetzsteller (7) in Fig. 4 - die Frequenz des Wechselanteils der Ausgangsspannung u_A bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 4 um den Faktor 5 größer als jener der Spannung u_a bei der herkömmlichen Anord nung gemäß Fig. 1.

Allgemein ist bei einer erfindungsgemäßen Anordnung aus n potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzstellern der maximale Effektivwert des Wechselanteils der Ausgangsspannung

um den Faktor n kleiner als bei der Ausgangsspannung u_a einer vergleichbaren herkömmlichen An ordnung entsprechend Fig. 1.

Es ist daher zulässig, die Induktivität der Speicher drosseln der genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller erheblich kleiner zu bemessen als dies üblich wäre, wenn diese Gleichspannungs-Tiefsetz steller nicht im Verbund, sondern getrennt betrieben würden. Alternativ dazu können die vorgenannten Ausgangsdrosseln durch einfache Leitungsstücke ersetzt werden und in die zum Verbraucher führende Verbindungsleitung nur eine einzelne Glättungs drossel eingefügt werden. Die Induktivität dieser einen Glättungs drossel kann dann erheblich kleiner bemessen werden als die Summe der Induktivitäten der durch sie ersetzten n Speicherdrosseln.

Schließlich ist es auch möglich, die beiden vorgenannten Maßnahmen an der erfindungsgemäßen Einrichtung gemeinsam zu rea lisieren.

Ersetzt man im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 die 5 Ausgangs drosseln (8) durch einfache Leitungsstücke und fügt man in die zum Verbraucherzweipol (5) führende Leitung eine einzelne Glät tungsdrossel (10) ein, so erhält man das in Fig. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel. Die dort eingepfeilte Ausgangsspannung u_A ergibt sich aus der Überlagerung der 5 Spannungen u_a1. . .u_a5 und hat somit bei erfindungsgemäßer Ansteuerung der 5 Gleich spannungs-Tiefsetzsteller (9) die bereits in Fig. 5, Fig. 6 sowie Fig. 7 dargestellten zeitlichen Verläufe. Bei selber Spannung U₀ und selber Schaltfrequenz der Transistoren (2) sowie bei selber maximal zulässiger Schwankungsbreite des Stroms durch den Ver braucherzweipol (5) muß die Drossel (10) der erfindungsgemäßen Anordnung in Fig. 9 lediglich 1/25 der Induktivität der Drossel (4) der herkömmlichen Anordnung nach Fig. 1 aufweisen. Somit er möglicht die erfindungsgemäße Anordnung nach Fig. 9 gegenüber der herkömmlichen Anordnung nach Fig. 1 eine um den Faktor 25 größere Änderungsgeschwindigkeit des Stroms durch den Verbraucherzweipol (5).

Die beschriebenen Überlegungen gelten allerdings nur dann, wenn nicht durch ein unterschiedliches Verhalten der n Gleichspannungs- Tiefsetzsteller Unsymmetrien und damit Unterschwingungen im Wech selanteil der Ausgangsspannung u_A auftreten. Es ist daher ange bracht, die Festlegung der Ein- und Ausschaltzeitpunkte in den n verschiedenen Ansteuerschaltungen der n Gleichspannungs-Tiefsetz steller außer über den momentan vorgeschriebenen Sollwert des Aussteuergrades, also des Verhältnisses der gewünschten Einschalt dauer T_E zur Taktperiodendauer T zusätzlich noch im Wege einer Vorsteuerung über die wichtigsten Kenngrößen, welche den momentanen Zustand der einzelnen Gleichspannungs-Tiefsetz steller kennzeichnen, vorzunehmen. Diese Kenngrößen können z. B. der Ausgangsstrom, die Temperatur der elektronischen Schaltelemente jedes einzelnen Gleichspannungstiefsetzstellers, die mittlere Ausgangsspannung oder andere, das Schaltverhalten der elektronischen Schaltelemente beeinflussende Parameter sein. Die genannte Vorsteuerung hat derart zu erfolgen, daß die n Ist werte des Aussteuergrades, also des sich tatsächlich einstellenden Verhältnisses der jeweiligen Einschaltdauer zur Taktperiodendauer, im Verlauf und nach Abschluß eines Ausgleichvorganges schnellst- und genauestmöglich zumindest einem einheitlichen Wert zustreben, oder, vorzugsweise, den für diesen Aussteuergrad einheitlich vor geschriebenen Sollwert annehmen.

Fig. 10 zeigt eine mögliche Ausführungsform für das soeben beschriebene Verfahren. Beispielhaft ist links oben einer der fünf Gleich spannungs-Tiefsetzsteller (9) aus Fig. 9 dargestellt. Die An steuerung der anderen vier Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (9) in Fig. 9 erfolgt entsprechend. Da die Speicherzeit eines bi polaren Transistors stark von seiner Temperatur und vom abzu schaltenden Strom abhängt, wird die Gehäusetemperatur ϑ des Transistors (2) mit einem geeigneten Temperatursensor (14) gemessen und der Ausgangsstrom i_a des Gleichspannungs-Tief setzstellers über das Strommeßglied (15) erfaßt. Beide Meß größen werden mit Hilfe der Analog-Digital-Wandler (16) in digitale Werte umgesetzt. Zusammen mit dem digitalen Sollwert für den Aussteuergrad T_E,soll/T, der von einer übergeordneten Regeleinheit für alle 5 Tiefsetzsteller (9) einheitlich vorgegeben wird, werden die in digitaler Form vorliegenden Meß werte für Temperatur und Strom einer Funktionseinheit (17) zu geführt, welche aus diesen drei Eingangsgrößen einen korrigierten Sollwert T_E,soll*/T für den Aussteuergrad bestimmt, der der art vom ursprünglichen Sollwert abweicht, daß sich am Ausgang des Tiefsetzstellers (9) tatsächlich der gewünschte Aussteuer grad einstellt. Da die dafür erforderlichen Berechnungen sehr schnell erfolgen müssen, werden sie zweckmäßigerweise nur ein mal vor der ersten Inbetriebnahme für alle möglichen Kombinationen der Eingangsgrößen durchgeführt und ihre Ergebnisse in einem elektronischen Speicher in Form einer Tabelle abgelegt. Aus dieser werden sie während des Betriebs der Anordnung bei Bedarf dann wieder abgerufen.

Das Ansteuersignal für den Transistor (2) wird mit Hilfe des digitalen Vergleichers (18) und des Binärzählers (12) sowie der Treiberschaltung (19) wie folgt erzeugt: Eine Taktlogik (11) generiert fünf äquidistant gegenein ander versetzte Taktsignale Φ₁. . .Φ₅ der Periodendauer T, die jeweils einem der fünf Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (9) zugeordnet sind. Dem Gleichspannungs-Tiefsetzsteller in Fig. 10 sei beispielsweise das Taktsignal Φ₃ zugeordnet. Mit der positiven Flanke dieses Taktsignals wird der Zähler (12) auf den Zählerstand 0 zurückgesetzt. Anschließend wird der Zählerstand mit jeder positiven Flanke des im Oszillator (13) erzeugten Zähltaktes CLK um eins inkrementiert. Die Frequenz dieses Zähltaktes muß so gewählt sein, daß der Zählerstand innerhalb einer Periodendauer T des Taktsignals Φ₃ denjenigen Wert erreicht, welcher einen Aussteuergrad T_E/T=1 des Transistors (2) (dies bedeutet, daß der Transistor (2) dauernd eingeschaltet ist) repräsentiert.

Solange der Zählerstand kleiner ist als der korrigierte Soll wert für den Aussteuergrad T_E,soll*/T, gibt der digitale Ver gleicher (18) ein Signal aus, welches den Transistor (2) in den leitenden Zustand versetzt. Überschreitet der Zählerstand den Wert des korrigierten Sollwerts für den Aussteuergrad T_E,soll/T, so bewirkt das Ausgangssignal des Vergleichers (18), daß der Transistor (2) ausgeschaltet wird.

Das vorstehend beschriebene Verfahren besitzt den üblichen Nachteil einer Steuerung, daß nämlich eine fehlerhafte oder unvollständige Erfassung der den Zustand der einzelnen Tiefsetzsteller kennzeich nenden Größen, eine unzureichende Modellbildung bei der Bestimmung des korrigierten Sollwerts für den Aussteuergrad und Parameter driften infolge Alterungserscheinungen der Bauelemente zu einer deutlichen Beeinträchtigung der Wirkung der geschilderten Vorsteuerung zur Korrektur der Istwerte für den Aus steuergrad führen können.

Bei einer weiteren Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung werden daher die sich bei den einzelnen Gleichspannungs- Tiefsetzstellern tatsächlich einstellenden Istwerte des Aus steuergrades, also des sich tatsächlich einstellenden Verhält nisses der jeweiligen Einschaltdauer T_E zur Taktperiodendauer T, meßtechnisch erfaßt. Die Differenzen dieser Istwerte zum momentan für diesen Aussteuergrad einheitlich vorgeschriebenen Soll wert nehmen dann bei der Festlegung der jeweiligen Ein- und Aus schaltzeitpunkte im Wege einer Regelung derart korrigierend Ein fluß, daß die n Istwerte des Aussteuergrades, also des sich tat sächlich einstellenden Verhältnisses der jeweiligen Einschalt dauer zur Taktperiodendauer im Verlauf und nach Abschluß eines Ausgleichvorgangs schnellst- und genauestmöglich zumindest einem einheitlichen Wert zustreben oder, vorzugsweise, den für diesen Aussteuergrad einheitlich vorgeschriebenen Sollwert an nehmen.

Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 11 wiedergegeben. Wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist beispielhaft le diglich der dritte der fünf Tiefsetzsteller (9) aus Fig. 9 dargestellt; die Ansteuerung der anderen vier Tiefsetzsteller (9) erfolgt entsprechend. Mit Hilfe der Funktions einheit (20) wird der Istwert T_E,ist der Pulsdauer des am Ausgang dieses Tiefsetzstellers (9) anliegenden Spannungs pulses u_a3 erfaßt, auf die Periodendauer T bezogen und in digitaler Form als Istwert T_E,ist/T des Aussteuergrades dieses Tiefsetzstellers ausgegeben. Dieser wird gemeinsam mit dem ebenfalls in digitaler Form vorliegenden Sollwert T_E,soll/T für den Aussteuergrad der 5 Tiefsetzsteller einem Funktionsblock (21) zugeführt, welcher aus Soll- und Istwert des Aussteuer grades mittels eines geeigneten Regelalgorithmus einen modifi zierten Sollwert T_E,soll*/T für den Aussteuergrad dieses Tief setzstellers (9) derart berechnet, daß sich am Ausgang dieses Tiefsetzstellers (9) im eingeschwungenen Zustand tat sächlich der gewünschte Aussteuergrad einstellt. Dieser modi fizierte Sollwert wird dem nachfolgenden Schaltungsteil zur Erzeugung des Ansteuersignals für den Transistor (2) zuge führt, welcher mit dem entsprechenden Teil des Ausführungs beispiels nach Fig. 10 übereinstimmt.

Mit dem soeben vorgestellten Verfahren der Regelung des Aus steuergrades der in der erfindungsgemäßen Einrichtung enthaltenen Gleichspannungs-Tiefsetzsteller gelingt es, im einge schwungenen Zustand den Einfluß aller den Aussteuergrad be einflussenden Störgrößen auszuregeln. Allerdings ist bei einem Sprung im Sollwert für den Aussteuergrad eine gewisse Zeit erforderlich, bis dieser eingeschwungene Zustand er reicht wird. Da ein solches Einschwingverhalten störend sein kann, sieht eine weitere Ausbildung der Erfindung vor, daß in ihr sowohl die bereits beschriebene Vorsteuerung des Aussteuergrades als auch die soeben beschriebene Regelung des Aussteuergrades gemeinsam realisiert sind.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 entsteht durch Kombination des Ausführungsbeispiels nach Fig. 10 mit demjenigen nach Fig. 11. Die Ausgangsgröße des den Regelalgorithmus ausführenden Funk tionsblockes (21) wird dem Funktionsblock (17) zugeführt und dort gemeinsam mit den Werten für die Temperatur ϑ und den Ausgangsstrom i_a des Tiefsetzstellers (9) sowie dem Soll wert für den Aussteuergrad zur Bildung des bereits beschriebenen modifizierten Sollwerts T_E,soll*/T herangezogen.

Oft ist es erforderlich, für die als elektronische Schaltele mente zum Einsatz kommenden Leistungstransistoren eine Mindest- Einschaltdauer einzuhalten. Für noch kleinere Zeiten dürfen diese Transistoren also nicht im eingeschalteten Zustand verharren. Eine derartige Mindest-Einschaltdauer ist beispielsweise dann erforderlich, wenn die in Rede stehenden Transistoren mit einer Ausschaltentlastung versehen sind. Sie kann durchaus im Bereich der angestrebten Taktperiodendauer T der einzelnen Gleich spannungs-Tiefsetzsteller liegen und daher bei dem beschriebenen Einsatzfall störend oder für diesen sogar prohibitiv sein.

Um diese Problematik zu umgehen, sieht eine weitere Ausbildung der Erfindung vor, daß die in den n Gleichspannungs-Tiefsetz stellern eingesetzten n elektronischen Schalteinheiten jeweils als Reihenschaltung zweier elektronischer Schalter ausge führt sind. Bei jeder Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Ein richtung wird in jeder dieser elektronischen Schalteinheiten vorab einer der beiden darin enthaltenen elektronischen Schalter mindestens für die Dauer T einer Taktperiode einge schaltet. Anschließend wird ein von einer einzelnen elektronischen Schalteinheit verlangtes Einschalten dadurch vollzogen, daß jener der in ihr enthaltenen elektronischen Schalter ein geschaltet wird, der momentan noch nicht eingeschaltet ist.

Ein von einer einzelnen elektronischen Schalteinheit verlangtes Ausschalten wird dann dadurch erreicht, daß jeweils derjenige der in ihr enthaltenen elektronischen Schalter ausgeschaltet wird, dessen letztes Einschalten jeweils länger zurückliegt. Durch diese Vorgehensweise ergibt sich für alle elektronischen Schalter der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Mindest dauer ihrer Einschaltintervalle in Höhe der Taktperiodendauer T, sofern sichergestellt ist, daß von jeder der n elektronischen Schalteinheiten nur einmal pro Taktperiode ein Aus schalten verlangt wird.

Dies soll anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung noch näher erläutert werden. Die fünf Tiefsetzsteller (9) in Fig. 9 werden dazu, wie in Fig. 13 dargestellt, ausgeführt. Anstelle der einzelnen Transistoren (2) in Fig. 9 ist die Reihenschaltung aus den beiden Transistoren (22) und (23) getreten. Die Transistoren können nun jeweils mit einer Ausschaltentlastung versehen sein, die in Fig. 13 aber aus Gründen der Übersicht lichkeit nicht eingezeichnet ist.

Zur Verdeutlichung des Steuerverfahrens dient Fig. 14, in der die zeitlichen Verläufe der Schaltzustände der Transistoren (22) und (23) sowie der Verlauf der Ausgangsspannung u_a wiedergegeben sind.

Zum Zeitpunkt t=0 sei der Transistor (22) für mindestens die Dauer einer Taktperiode T eingeschaltet gewesen; der Transistor (23) befinde sich in seinem ausgeschalteten Zustand. Eine Ansteuerelektronik, die z. B. gemäß Fig. 12 aufgebaut sein kann, verlangt zu diesem Zeitpunkt ein Einschalten der elektronischen Schalteinheit (24). Dem wird dadurch nachgekommen, daß zusätzlich zum bereits eingeschalteten Transistor (22) der Transistor (23) eingeschaltet wird.

Zum Zeitpunkt t=T_E werde ein Ausschalten der Schalteinheit (24) befohlen. Dazu wird nun derjenige Transistor ausgeschaltet, der bereits länger im eingeschalteten Zustand verharrte, also der Transistor (22). Das nächste Einschalten zum Zeitpunkt t=T wird dadurch bewirkt, daß dieser Transistor (22) wieder eingeschaltet wird. Das darauffolgende Ausschalten der Schalteinheit (24) wird durch Ausschalten des Transistors (23) erreicht, der zu diesem Zeitpunkt bereits mehr als eine volle Taktperiodendauer T im leitenden Zustand war. Ab dem Zeitpunkt t=2 T wiederholt sich die vorstehend beschriebene Reihenfolge in zyklischer Weise. Die Ein schaltdauer der beiden Transistoren (22) und (23) liegt je nach Aussteuergrad des Tiefsetzstellers (9) zwischen der Perioden dauer T und der doppelten Periodendauer 2 T. Somit ist eine Min dest-Einschaltdauer der Transistoren in Höhe der vollen Perio dendauer garantiert.

Aber auch unter diesen Umständen fällt es häufig noch schwer, einen Transistor, der soeben mit hohem Ausräumfaktor ausgeschaltet wurde, kurz darauf wieder einzuschalten; in solchen Fällen ist es angezeigt, den einzelnen Schaltelementen der erfindungsgemäßen Ein richtung sowohl eine Mindest-Einschaltdauer als auch eine Mindest- Ausschaltdauer zu gewährleisten. Dies wird durch eine weitere Ausbildung der Erfindung möglich, bei der die in den n Gleichspannungs-Tiefsetzstellern eingesetzten n elektro nischen Schalteinheiten jeweils als Brückenschaltung von vier elektronischen Schaltern ausgeführt sind.

Bei jeder Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Einrichtung wird vorab innerhalb jeder dieser elektronischen Schaltein heiten in jedem der beiden darin enthaltenen Brückenzweige einer der beiden dort in Reihe geschalteten elektronischen Schalter mindestens für die Dauer T einer Taktperiode ein geschaltet. Anschließend erfolgt jeweils das erste von einer dieser elektronischen Schalteinheiten verlangte Einschalten durch das Einschalten eines der beiden in ihr enthaltenen elektronischen Schalter, welche bis dahin noch nicht einge schaltet waren. Ein darauffolgend von einer einzelnen, ein geschalteten elektronischen Schalteinheit verlangtes Aus schalten wird jeweils durch das Ausschalten jenes in ihr enthaltenen, momentan noch eingeschalteten elektronischen Schalters vollzogen, der Bestandteil des bis dahin leitenden Brückenzweiges ist und der von den beiden in diesem Brücken zweig enthaltenen elektronischen Schaltern derjenige ist, dessen letztes Einschalten jeweils länger zurückliegt. Ein darauffolgend von einer einzelnen, ausgeschalteten elektronischen Schalteinheit verlangtes Einschalten wird jeweils durch das Einschalten jenes in ihr enthaltenen, momentan noch ausgeschalteten elektronischen Schalters voll zogen, der Bestandteil desjenigen der beiden Brückenzweige ist, bei welchem der Zustand des Leitens jeweils länger zu rückliegt. Durch die geschilderte Vorgehensweise ergibt sich für alle elektronischen Schalter der erfindungsgemäßen Ein richtung eine Mindestdauer ihrer Ein- und Ausschaltintervalle von der Länge einer Taktperiodendauer.

Ersetzt man die fünf Tiefsetzsteller (9) in Fig. 9 jeweils durch die in Fig. 15 dargestellte Anordnung, so erhält man ein Beispiel für die soeben beschriebene Ausführungsform der Erfindung. Anstelle der einzelnen Transistoren (2) in Fig. 9 ist die aus den Transistoren (25), (26), (27) und (28) gebildete Brückenschaltung getreten. Zur Verdeutlichung des Steuer verfahrens werde Fig. 16 herangezogen, in der die zeitlichen Verläufe der Schaltzustände der Transistoren (25), (26), (27) und (28) sowie der Verlauf der Ausgangsspannung u_a wiedergegeben sind. Zum Zeitpunkt t=0 seien der Transistor (25) für die Dauer von mindestens zwei Taktperioden T und der Transistor (27) für die Dauer von mindestens einer Taktperiode T eingeschaltet gewesen; der Transistor (26) sei zum selben Zeitpunkt für mindestens die Dauer einer Taktperiode T aus geschaltet gewesen. Eine Ansteuerelektronik verlangt zu diesem Zeitpunkt t=0 nun ein Einschalten der elektronischen Schaltein heit (29). Dem wird dadurch nachgekommen, daß der aus den Transistoren (25) und (26) gebildete obere Brückenzweig durch ein Einschalten des bis dahin noch nicht leitenden Transistors (26) durchgeschaltet wird. Das zum Zeitpunkt t=T_E befohlene Ab schalten der elektronischen Schalteinheit (29) wird durch ein Ab schalten des Transistors (25) vollzogen, da jener dem bis dahin leitenden Brückenzweig angehört und bereits länger im leitenden Zustand war als der Transistor (26) aus demselben Brückenzweig. Das nächste Einschalten zum Zeitpunkt t=T wird durch ein Einschalten des Transistors (28) und damit das Ein schalten des aus den Transistoren (27) und (28) gebildeten un teren Brückenzweiges bewirkt. Das darauffolgende Abschalten wird durch ein Abschalten des Transistors (27) durchgeführt, der dem bis dahin leitenden unteren Brückenzweig angehört und sich in diesem für die längere Zeitdauer im eingeschalteten Zu stand befand.

Im anschließenden Zeitintervall 2 T≦t<3 T werden Schalt handlungen wieder nur in dem aus den Transistoren (25) und (26) gebildeten Brückenzweig vorgenommen, während im darauf folgenden Zeitintervall 3 T≦t<4 T erneut der untere Brückenzweig für Schalthandlungen herangezogen wird. Ab dem Zeitpunkt t=4 T wiederholt sich der beschriebene Ablauf in zyklischer Weise. Die Einschaltdauer der Transistoren (25), (26), (27) und (28) ist bei dem soeben geschilderten, erfindungsgemäßen Verfahren stets mindestens so lang, wie die doppelte Dauer einer Taktperiode T, während die Ausschaltdauer der genannten Transistoren stets mindestens eine volle Taktperiodendauer T beträgt. Wunschgemäß ist also sowohl eine Mindest-Einschaltdauer als auch eine Mindest-Ausschaltdauer gewährleistet.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung erhält man, wenn man die in den bisherigen Ausbildungen der erfindungsgemäßen Ein richtung enthaltenen n potentialverbindenden Gleichspannungs- Tiefsetzsteller entfernt und durch n gleichartige, potential trennende Gleichspannungssteller ersetzt.

Ein an Fig. 9 angelehntes Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Fig. 17. die 5 ausgangsseitig in Serie geschalteten potential trennenden Gleichspannungssteller sind jeweils als Vierpol (30) mit einem stilisierten Übertrager dargestellt. Letzterer soll die im Gleichspannungssteller erfolgende Potentialtrennung an deuten.

In der zuletzt beschriebenen Ausbildung der Erfindung erfolgt die Potentialtrennung in den einzelnen Gleichspannungsstellern. Eine Potentialtrennung der zur Versorgung der n Gleichspannungs steller eingesetzten n Gleichspannungsquellen ist dabei also nicht mehr erforderlich.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht daher vor, die in der zuletzt beschriebenen Ausbildungsform enthaltenen n voneinander potentialgetrennten Gleichspannungsquellen zu einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle zusammenzufassen.

Ein aus dem Beispiel in Fig. 17 hervorgegangenes Ausführungs beispiel hierfür zeigt Fig. 18. An die Stelle der fünf vonein ander potentialgetrennten Spannungsquellen (6) ist eine ein zelne Spannungsquelle (31) getreten.

Eine letzte Ausbildung der Erfindung entsteht schließlich dadurch, daß die in den beiden letztgenannten Ausbildungsformen enthaltenen n potentialtrennenden Gleichspannungssteller aus jeweils zwei gleichartigen Teilmodulen zusammengesetzt werden. Bei diesen beiden gleichartigen Teilmodulen handelt es sich je weils um einen potentialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurchfluß steller in asymmetrischer Halbbrückenschaltung, dessen Trans formator mit monopolarem Induktionshub betrieben wird und aus gangsseitig mit einem Einweggleichrichter versehen ist. Die genannten beiden potentialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurch flußsteller werden eingangsseitig parallel und ausgangsseitig ebenfalls parallel oder, vorzugsweise, in Serie geschaltet. Die Ansteuerung der jeweils zwei zu einem Gleichspannungs steller zusammengefaßten potentialtrennenden Eintakt-Durchfluß steller erfolgt um eine Taktperiodendauer T zeitlich gegenein ander versetzt. Die beiden elektronischen Schalter, welche in jeweils einem der potentialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurch flußsteller in asymmetrischer Halbbrückenschaltung enthalten sind, werden, zumindest im eingeschwungenen Zustand, in konti nuierlicher Folge für die Dauer von ca. 80% der Taktperioden dauer T eingeschaltet und anschließend für die Dauer von etwa 120% der Taktperiode ausgeschaltet.

Schlüsselgedanke der in Rede stehenden Ausbildung der Er findung ist nun, daß die Dauer der durch das gerade beschriebene Ein- und Ausschalten der beiden elektronischen Schalter eines Gleichstromdurchflußstellers an dessen Ausgang ent stehenden Spannungspulse dadurch auf den gewünschten Wert eingestellt wird, daß die Ein- und damit auch die Ausschalt zeitpunkte der beiden in Rede stehenden elektronischen Schalter um deren Verweildauer im eingeschalteten Zustand, abzüglich der gewünschten Dauer der Spannungspulse, gegeneinander versetzt werden.

Als Ausführungsbeispiel hierzu zeigt Fig. 19 einen von insge samt 5 potentialtrennenden Gleichspannungsstellern, die er findungsgemäß, wie in Fig. 18 dargestellt, im Verbund betrieben werden und dort mit der Ziffer (30) gekennzeichnet sind. Die beiden Eintakt-Gleichstromdurchflußsteller (32) und (33) be stehen jeweils aus einer aus den Transistoren (34) und (35) sowie aus den Rückspeisedioden (36) und (37) gebildeten asymmetrischen Halbbrücke, dem Transformator (38) und dem ausgangsseitigen Einweggleichrichter, der aus den Dioden (39) und (40) zusammengesetzt ist. Die beiden Eintakt-Gleich stromdurchflußsteller sind eingangsseitig parallel und aus gangsseitig in Serie geschaltet. Die ausgangsseitige Serien schaltung wird gegenüber der ebenfalls möglichen Parallel schaltung bevorzugt, da bei der erstgenannten die Sperr spannungsbeanspruchung der Dioden (39) nur halb so groß ist, wie bei der letztgenannten. Die zeitlichen Verläufe der Aus gangsspannung u_a sind in Fig. 20 für den Fall der Vollaus steuerung wiedergegeben. Die beiden Transistoren (34) und (35) jedes einzelnen Eintakt-Durchflußstellers werden gleichzeitig eingeschaltet und nach der 0,8fachen Taktperiodendauer wieder ausgeschaltet. Anschließend verbleiben sie für die 1,2fache Taktperiodendauer im ausgeschalteten Zustand. Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch. Während die beiden Transistoren eines Eintakt-Durchflußstellers leitend sind, steht an dessen Ausgang die mit dem Übertragungsverhältnis ü des Trans formators (38) übersetzte Eingangsspannung ü · U_e an. Gleichzeitig wird im Transformator (38) eine magnetische Induktion auf gebaut. In der anschließenden Phase, während der die beiden Transistoren eines Eintakt-Durchflußstellers sich im ausge schalteten Zustand befinden, wird diese magnetische Induktion wieder abgebaut. Um sicherzustellen, daß dies restlos geschieht und um somit zu verhindern, daß der Transformator (38) immer weiter aufmagnetisiert wird, ist es erforderlich, die Dauer, während der die beiden Transistoren (34) und (35) ausgeschaltet sind, etwa eineinhalbmal so groß zu wählen wie jene, während der die Transistoren eingeschaltet sind. Bei Vollaus steuerung wäre also bei Verwendung von nur einem Eintakt- Durchflußsteller als Gleichspannungssteller (30) der Aussteuer grad auf lediglich 40% limitiert. Daher werden in der erfin dungsgemäßen Anordnung zwei Eintakt-Durchflußsteller im Gegen takt betrieben, d. h. um eine Taktperiodendauer T gegeneinander versetzt angesteuert, und zu einem Gleichspannungsstellermodul (30) zusammengefaßt. Bei Vollaussteuerung beträgt der Aussteuer grad des beschriebenen Gleichspannungsstellermoduls dann 80%.

Für eine Reduzierung des Aussteuergrades der Ausgangs spannung u_a der beschriebenen Anordnung werden die Schalt muster der einzelnen Transistoren beibehalten, die Einschalt zeitpunkte der beiden zum selben Eintakt-Gleichstromdurch flußsteller gehörenden Transistoren (34) und (35) jedoch um die Zeitdauer T_V gegeneinander verschoben. Die Zeitdauer T_V wird so gewählt wie die maximale Pulsdauer bei Voll aussteuerung abzüglich der gewünschten Pulsdauer der Aus gangsspannung u_a.

In Fig. 21 sind die Verhältnisse für einen Aussteuergrad von 30% dargestellt. Da der maximale Aussteuergrad beim vorgestellten Beispiel 80% beträgt, müssen dazu die Ein schaltzeitpunkte der beiden zu jeweils einem Eintakt- Durchflußsteller gehörenden Transistoren um T_V=0,5 T gegeneinander verschoben sein.

Die zuletzt vorgestellte Einrichtung weist den Vorzug auf, daß alle in ihr enthaltenen elektronischen Schalter stets für die gleiche Zeitdauer eingeschaltet werden und somit eine Mindest-Einschaltdauer garantierbar ist.

Claims

1. Einrichtung zur Speisung eines Verbraucherzweipols mit einem weitgehend oberschwingungsfreien und dennoch rasch veränder baren Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet,
daß an n voneinander potentialgetrennten Gleichspannungsquellen jeweils ein Exemplar von insgesamt n gleichartigen potential verbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzstellern angeschlossen ist und
daß die genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleich spannungs-Tiefsetzsteller nach dem Prinzip der Pulsbreiten modulation mit einer einheitlich großen Taktperiodendauer T betrieben werden und
daß die einheitlich langen Taktperioden der genannten n gleich artigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller in symmetrischer Weise um 1/n der Taktperiodendauer T zeit lich gegeneinander versetzt werden und
daß die genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleich spannungs-Tiefsetzsteller derart angesteuert werden, daß sich im elektrisch eingeschwungenen Zustand bei jedem der n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tief setzsteller derselbe Aussteuergrad, also dasselbe Verhältnis von der jeweiligen Einschaltdauer T_E zur Taktperiodendauer T ergibt und
daß die genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleich spannungs-Tiefsetzsteller ausgangsseitig in Reihe geschaltet sind und daß der zu speisende Verbraucherzweipol an diese Reihenschaltung der genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß entweder die Induktivität der Speicherdrosseln der genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tief setzsteller erheblich kleiner bemessen wird als dies üblich wäre, wenn diese Gleichspannungs-Tiefsetzsteller nicht im Verbund, sondern getrennt betrieben würden, oder
daß die vorgenannten Ausgangsdrosseln durch einfache Leitungs stücke ersetzt werden, und daß in die zum Verbraucher führende Verbindungsleitung nur eine Glättungsdrossel eingefügt wird, oder
daß die beiden vorgenannten Maßnahmen an der erfindungsgemäßen Einrichtung gemeinsam realisiert werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der Ein- und Ausschaltzeitpunkte in den n verschiedenen Ansteuerschaltungen der n Gleichspannungs- Tiefsetzsteller außer über den momentan vorgeschriebenen Sollwert des Aussteuergrades, also das Verhältnis der ge wünschten Einschaltdauer T_E zur Taktperiodendauer T zu sätzlich noch im Wege einer Vorsteuerung über die wichtigsten Kenngrößen, welche den momentanen Zustand der einzelnen Gleichspannungs-Tiefsetzsteller kennzeichnen, wie z. B. Aus gangsstrom, Temperatur oder mittlere Ausgangsspannung, der art erfolgt, daß die n Istwerte des Aussteuergrades, also des sich tatsächlich einstellenden Verhältnisses der jeweiligen Einschaltdauer zur Taktperiodendauer im Verlauf und nach Abschluß eines Ausgleichsvorganges schnellst- und ge nauestmöglich zumindest einem einheitlichen Wert zustreben oder, vorzugsweise, den für diesen Aussteuergrad einheitlich vorgeschriebenen Sollwert annehmen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, die sich bei den einzelnen Gleichspannungs-Tiefsetzstellern tatsächlich einstellenden Istwerte des Aussteuergrades, also des sich tatsächlich einstellenden Verhältnisses der jeweiligen Einschaltdauer zur Taktperiodendauer erfaßt und deren Differenzen zum momentan für diesen Aussteuergrad einheitlich vorgeschriebenen Sollwert bei der Festlegung der jeweiligen Ein- und Ausschaltzeitpunkte im Wege einer Regelung derart korrigierend Einfluß nehmen, daß die n Istwerte des Aussteu ergrades, also des sich tatsächlich einstellenden Verhältnisses der jeweiligen Einschaltdauer zur Taktperiodendauer im Verlauf und nach Abschluß eines Ausgleichsvorganges schnellst- und genauestmöglich zumindest einem einheitlichen Wert zustreben oder, vorzugsweise, den für diesen Aussteuer grad einheitlich vorgeschriebenen Sollwert annehmen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr sowohl die in Anspruch 3 beschriebene Vorsteuerung des Aussteuergrades zumindest auf einen einheitlichen Wert oder, vorzugsweise, auf den für diesen Aussteuergrad ein heitlich vorgeschriebenen Sollwert als auch die in Anspruch 4 beschriebene Regelung des Aussteuergrades zumindest auf einen einheitlichen Wert oder, vorzugsweise, auf den für diesen Aussteuergrad gemeinsam vorgeschriebenen Sollwert gemeinsam realisiert sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet,
daß die in den n Gleichspannungs-Tiefsetzstellern eingesetzten n elektronischen Schalteinheiten jeweils als Reihenschaltung von zwei elektronischen Schaltern ausgeführt sind und
daß in jeder dieser elektronischen Schalteinheiten vorab einer der beiden darin enthaltenen elektronischen Schalter mindestens für die Dauer T einer Taktperiode eingeschaltet wird und
daß ein von einer einzelnen elektronischen Schalteinheit ver langtes Einschalten jeweils durch das Einschalten jenes in ihr enthaltenen elektronischen Schalters vollzogen wird, der momentan noch nicht eingeschaltet ist und
daß ein von einer einzelnen elektronischen Schalteinheit ver langtes Ausschalten jeweils durch das Ausschalten jenes der beiden in ihr enthaltenen elektronischen Schalter vollzogen wird, dessen letztes Einschalten jeweils länger zurückliegt, wodurch sich für alle elektronischen Schalter der erfindungs gemäßen Einrichtung eine Mindestdauer ihrer Einschaltinter valle von der Länge einer Taktperiodendauer ergibt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet,
daß die in den n Gleichspannungs-Tiefsetzstellern eingesetzten n elektronischen Schalteinheiten jeweils als Brückenschaltung von vier elektronischen Schaltern ausgeführt sind und
daß innerhalb jeder dieser als Brückenschaltung von vier elek tronischen Schaltern ausgeführten elektronischen Schaltein heiten vorab in jedem der beiden darin enthaltenen Brücken zweige einer der beiden dort in Reihe geschalteten elektronischen Schalter mindestens für die Dauer T einer Taktperiode eingeschaltet wird und
daß dann jeweils das erste von einer dieser elektronischen Schalteinheiten verlangte Einschalten durch das Einschalten eines der beiden in ihr enthaltenen elektronischen Schalter erfolgt, die bis dahin noch nicht eingeschaltet waren und
daß anschließend ein von einer einzelnen, eingeschalteten elek tronischen Schalteinheit verlangtes Ausschalten jeweils durch das Ausschalten jenes in ihr enthaltenen, momentan noch ein geschalteten elektronischen Schalters vollzogen wird, der Be standteil des bis dahin leitenden Brückenzweiges ist und der von den beiden in diesem Brückenzweig enthaltenen elektronischen Schaltern derjenige ist, dessen letztes Einschalten je weils länger zurückliegt und
daß anschließend ein von einer einzelnen, ausgeschalteten elek tronischen Schalteinheit verlangtes Einschalten jeweils durch das Einschalten jenes in ihr enthaltenen momentan noch ausge schalteten elektronischen Schalters vollzogen wird, der Be standteil desjenigen der beiden Brückenzweige ist, bei welchem der Zustand des Leitens jeweils länger zurückliegt, wo durch sich für alle elektronischen Schalter der erfindungs gemäßen Einrichtung eine Mindestdauer ihrer Einschaltinter valle und ihrer Ausschaltintervalle von der Länge einer Takt periodendauer ergibt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dort enthaltenen n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller entfernt und durch n gleich artige, potentialtrennende Gleichspannungssteller ersetzt werden.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dort enthaltenen n voneinander potentialgetrennten Gleichspannungsquellen zu einer gemeinsamen Gleichspannungs quelle zusammengefaßt werden.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die dort enthaltenen n gleichartigen potentialtrennenden Gleichspannungssteller aus jeweils zwei gleichartigen Teil modulen zusammengesetzt sind und
daß es sich bei diesen beiden gleichartigen Teilmodulen, aus denen die potentialtrennenden Gleichstromsteller zusammenge setzt sind, jeweils um einen potentialtrennenden Eintakt- Gleichstromdurchflußsteller in asymmetrischer Halbbrücken schaltung handelt, dessen Transformator mit monopolarem In duktionshub betrieben wird und ausgangsseitig mit einem Ein weggleichrichter versehen ist und
daß diese beiden potentialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurch flußsteller in asymmetrischer Halbbrückenschaltung eingangs seitig parallel und ausgangsseitig ebenfalls parallel oder, vorzugsweise, in Serie geschaltet sind und
daß die Ansteuerung der jeweils zwei in den n gleichartigen po tentialtrennenden Gleichspannungsstellern enthaltenen poten tialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurchflußstellern um eine Taktperiodendauer T zeitlich gegeneinander versetzt erfolgt und
daß die beiden elektronischen Schalter, welche in jeweils einem der potentialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurchflußsteller in asymmetrischer Halbbrückenschaltung enthalten sind, zu mindest im eingeschwungenen Zustand in kontinuierlicher Folge für die Dauer von etwa 80% der Taktperiodendauer T einge schaltet und anschließend für die Dauer von etwa 120% der Taktperiodendauer ausgeschaltet werden und
daß die Dauer der derart am Ausgang der potentialtrennenden Ein takt-Gleichstromdurchflußsteller in asymmetrischer Halbbrüc kenschaltung entstehenden Spannungspulse dadurch auf den ge wünschten Wert eingestellt wird, daß die Ein- und damit auch die Ausschaltzeitpunkte der beiden zu jeweils einem der po tentialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurchflußsteller in asymmetrischer Halbbrückenschaltung gehörenden elektronischen Schalter um deren Verweildauer im eingeschalteten Zustand abzüglich der gewünschten Dauer der Spannungspulse gegen einander versetzt werden.