DE4017207A1

DE4017207A1 - Verbesserte einrichtung zur speisung eines verbraucherzweipols mit einem weitgehend oberschwingungsfreien und dennoch rasch veraenderbaren gleichstrom

Info

Publication number: DE4017207A1
Application number: DE19904017207
Authority: DE
Inventors: Andreas Prof Boehringer; Ulrich Dipl Ing Lettau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1991-12-05

Description

In zahlreichen Anwendungen der modernen Technik stellt sich in zunehmendem Maße die Aufgabe, im Rahmen von technischen Prozes sen, und da insbesondere bei der Materialbearbeitung, elektri sche Verbraucherzweipole, welche in der Regel Entladungsstrecken sind, mit dynamisch eingeprägten, jedoch rasch veränderbarem Gleichstrom zu versorgen. Lediglich als Beispiele hierfür seien die Werkstoffbearbeitung mittels Funkenerosion, die Kathodenzer stäubung von Metallen mit dem Plasma-Magnetron und die Speisung von Blitzlampen für optsich gepumpte Laser genannt.

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

Dort versorgt die Gleichspannungsquelle (1) die ihr nachgeschal tete 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 elek tronische Schaltelement (2) könnte ebenso mit Hilfe anderer lei stungselektronischer Bauelemente, wie z. B. Feldeffekt-Transisto ren, GTO-Thyristoren, IGBTs oder Static-Induction-Transistoren realisiert werden.

Der genannte Transistor (2) wird nach dem Prinzip der Pulsbrei tenmodulation 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 Verbraucher zweipol (5) einstellt. Ein Funktionieren der Schaltung erfor dert, 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 Verbraucherzweipol (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 Gleichstrom-Tiefsetz stellers, 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 Ausgangssstrom dieser schnellstmöglich seinen neu en 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 Glät tungsdrossel (4) nur sehr klein dimensioniert werden kann, so ist eine geringe Schwankungsbreite des Ausgangsstromes i_A dort nur über eine entsprechend hohe Schaltfrequenz f zu erreichen. Angesichts der Eigenschaften der verwendeten leistungselektroni schen Schaltelemente sind dieser Schaltfrequenz f aber nach oben hin sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus technischen Gründen deutliche Grenzen gesetzt.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung vor gestellt, die trotz der begrenzten Schaltfrequenz ihrer einzel nen leistungselektronischen Schaltelemente bei vorgegebener maximal zulässiger Stromschwankungsbreite gegenüber der herkömm lichen Schaltungsanordnung nach Fig. 1 eine erhebliche Verminde rung der wirksamen Glättungsinduktivität zuläßt und infolgedes sen sehr hohe Stromänderungsgeschwindigkeiten erlaubt.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung handelt es sich um eine Anordnung, bei welcher an n (n=2, 3, . . .) voneinander poten tialgetrennte Gleichspannungsquellen, die alle einen einheitli chen Wert ihrer Ausgangsspannung aufweisen, jeweils ein Exemplar von insgesamt n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspan nungs-Tiefsetzstellern angeschlossen ist. Diese n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller werden nach dem Prinzip der Pulsbreitenmodulation mit einer einheitlich großen Taktperiodendauer T betrieben. Der erste Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß die einheitlich langen Taktperioden der genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspan nungs-Tiefsetzsteller in symmetrischer Weise um 1/n der Taktpe riodendauer T zeitlich gegeneinander versetzt werden und daß die genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs- Tiefsetzsteller derart angesteuert werden, daß sich im elek trisch eingeschwungenen Zustand bei jedem der n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller derselbe Aussteuergrad, d. h. dasselbe Verhältnis von der jeweiligen Ein schaltdauer T_E zur Taktperiodendauer T ergibt.

In Reihe zu jedem dieser n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller ist jeweils eine Drossel geschal tet, die im folgenden Speicherdrossel genannt wird. Diese Spei cherdrossel ergänzt den jeweiligen potentialverbindenden Gleich spannungs-Tiefsetzsteller zum sogenannten potentialverbindenden Gleichstrom-Tiefsetzsteller.

Der zweite Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist der, daß die so entstandenen n potentialverbindenden Gleichstrom-Tiefsetz steller ausgangsseitig in Reihe geschaltet werden und daß der zu speisende Verbraucherzweipol an diese Reihenschaltung der genann ten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichstrom-Tiefsetz steller angeschlossen wird.

Für den Fall n=5 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge mäßen Einrichtung in Fig. 4 dargestellt. Die fünf 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 fünf Gleichspannungsquellen (6) zugeordneten fünf Gleichspan nungs-Teifsetzsteller (7) sind beispielhaft mit jeweils einem bipolaren Leistungstransistor (2) und einer Freilaufdiode (3) ausgeführt. Sie werden jeweils durch die Speicherdrossel (8) zum potentialverbindenden Gleichstrom-Tiefsetzsteller (9) ergänzt.

Zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Ansteuerung der fünf Gleichspannungs-Tiefsetzsteller in Fig. 4 sollen Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 zu Hilfe genommen werden. Dort sind jeweils die zeit lichen Verläufe der Spannungen u_a1 . . . u_a5 an den fünf Freilauf dioden (3) der fünf 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 Verläufe von Rechteckpulsen der Amplitude 1/5 U₀, der konstanten Frequenz f=1/T und der für alle fünf Verläufe identischen Pulsbreite T_E=0,1 · T. Die fünf 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 Amplitude 1/5 U₀ und der konstanten Frequenz f=1/T. Die für alle fünf Recht eckpulse einheitliche Pulsbreite beträgt T_E=0,45 T. Die Summe u_A dieser Spannungen hat nun den Verlauf einer Gleichspannung der Größe 0,4 U₀ mit einem überlagerten Rechteckpuls der Ampli tude 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 erfin dungsgemäßen Anordnung nach Fig. 4 an der Reihenschaltung aus Verbraucherzweipol (5) und den fünf Glättungsdrosseln (8) anliegenden, resultierenden Spannung

im folgenden kurz als Ausgangsspannung u_A bezeichnet, in Ab hängigkeit des Aussteuergrades T_E/T der fünf Gleichspannungs- Tiefsetzsteller (7), so erhält man den in Fig. 8 wiedergegebenen Verlauf. Vergleicht man nun Fig. 8 mit Fig. 3, so erkennt man, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 4 der maximale Efektivwert des Wechselanteils der Ausgangsspannung u_A ein Fünf tel des maximalen Effektivwerts des Wechselanteils der Spannung u_a in der herkömmlichen Anordnung gemäß Fig. 1 beträgt. Zudem ist - bei selber Schaltfrequenz f des Gleichstrom-Tiefsetzsstel lers in Fig. 1 und der fünf Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (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 jene der Spannung u_a bei der herkömmlichen Anord nung gemäß Fig. 1.

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

um den Faktor n kleiner als bei der Ausgangsspan nung u_a einer vergleichbaren herkömmlichen Anordnung entspre chend Fig. 1.

Es ist daher zulässig, die Induktivität der in Reihe zu den ge nannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs- Tiefsetzstellern liegenden Speicherdrosseln erheblich kleiner zu bemessen als dies üblich wäre, wenn diese Gleichspannungs-Tief setzsteller nicht im Verbund, sondern getrennt betrieben würden.

Alternativ dazu können die vorgenannten Speicherdrosseln durch einfache Leitungsstücke ersetzt werden und in die zum Verbrau cher führende Verbindungsleitung nur eine einzelne Glättungs drossel eingefügt werden. Die Induktivität dieser einen Glät tungsdrossel kann dann erheblich kleiner bemessen werden als die Induktivität der Glättungsdrossel (4) in der herkömmlichen Anordnung nach Fig. 1.

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

Ersetzt man im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 die fünf Speicher 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 fünf Spannungen u_a1 . . . u_a5 und hat somit bei erfindungsgemäßer Ansteuerung der fünf Gleich spannungs-Tiefsetzsteller (7) die bereits in Fig. 5, Fig. 6 so wie Fig. 7 dargestellten zeitlichen Verläufe. Bei selber Span nung U₀ und selber Schaltfrequenz der Transistoren (2) sowie bei selber maximal zulässiger Schwankungsbreite des Stromes durch den Verbraucherzweipol (5) muß die Glättungsdrossel (10) der erfindungsgemäßen Anordnung in Fig. 9 lediglich 1/25 der Induk tivität der Glättungsdrossel (4) der herkömmlichen Anordnung nach Fig. 1 aufweisen. Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung nach Fig. 9 gegenüber der herkömmlichen Anordnung nach Fig. 1 eine um den Faktor 25 größere Änderungsgeschwindigkeit des Stromes durch den Verbraucherzweipol (5).

Die beschriebenen Überlegungen gelten allerdings nur dann, wenn nicht durch ein unterschiedliches Verhalten der n Gleichspan nungs-Tiefsetzsteller Unsymmetrien und damit Unterschwingungen im Wechselanteil der Ausgangsspannung u_A auftreten. Es ist daher angebracht, die Festlegung der Fein- und Ausschaltzeitpunkte in den n verschiedenen Ansteuerschaltungen der n Gleichspannungs- Tiefsetzsteller außer über den momentan vorgeschriebenen Soll wert des Aussteuergrades, also des Verhältnisses der gewünschten Einschaltdauer T_E zur Taktperiodendauer T zusätzlich noch im We ge 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 Kühlkörpertemperatur jedes einzelnen Gleichspannungs-Tiefsetzstellers, die mittlere Ausgangsspannung oder andere, das Schaltverhalten der elektronischen Schaltelemen te beeinflussende Parameter sein. Die genannte Vorsteuerung hat derart zu erfolgen, daß die n Istwerte des Aussteuergrades, also des sich tatsächlich einstellenden Verhältnisses der jeweiligen Einschaltdauer zur Taktperiodendauer, im Verlauf und nach Ab schluß eines Ausgleichsvorganges schnellst- und genauestmöglich zumindest einem einheitlichen Wert zustreben, oder, vorzugswei se, den für diesen Aussteuergrad einheitlich vorgeschriebenen Sollwert annehmen.

Fig. 10 zeigt eine mögliche Ausführungsform für das soeben be schriebene Verfahren. Beispielhaft ist links oben einer der fünf Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) aus Fig. 9 dargestellt. Die Ansteuerung der anderen vier Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) in Fig. 9 erfolgt entsprechend. Da die Speicherzeit eines bipo laren Transistors stark von seiner Temperatur und vom abzuschal tenden Strom abhängt, wird die Gehäusetemperatur δ des Transi stors (2) mit einem geeigneten Temperatursensor (14) gemessen und der Ausgangsstrom i_a des Gleichspannungs-Tiefsetzstel lers (7) über das Strommeßglied (15) erfaßt. Beide Meßgrößen 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 Regel einheit für alle fünf Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) einheitlich vorgegeben wird, werden die in digitaler Form vorliegenden Meßwerte für Temperatur und Strom einer Funktions einheit (17) zugeführt, welche aus diesen drei Eingangsgrößen einen korrigierten Sollwert T*_E,soll/T für den Aussteuergrad bestimmt, der derart vom ursprünglichen Sollwert abweicht, daß sich am Ausgang des Gleichspannungs-Tiefsetzstellers (7) tatsächlich der gewünschte Aussteuergrad einstellt.

Da die dafür erforderlichen Berechnungen sehr schnell erfolgen müssen, werden sie zweckmäßigerweise nur einmal vor der ersten Inbetriebnahme für alle möglichen Kombinationen der Eingangs größen 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.
s,'

Das Ansteuersignal für den Transistor (2) wird mit Hilfe des di gitalen Vergleichers (18) und des Binärzählers (12) sowie der Treiberschaltung (19) wie folgt erzeugt:

Eine Taktlogik (11) generiert fünf äquidistant gegeneinander ver setzte Taktsignale Φ₁ . . . Φ₅ der Periodendauer T, die jeweils einem der fünf Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) zugeordnet sind. Dem Gleichspannungs-Tiefsetzsteller in Fig. 10 sei bei spielsweise das Taktsignal Φ₃ zugeordnet. Mit der positiven Flanke dieses Taktsignals wird der Zähler (12) auf den Zähler stand null zurückgesetzt. Anschließend wird der Zählerstand mit jeder positiven Flanke des im Oszillator (13) erzeugten Zähl taktes CLK um eins inkrementiert. Die Frequenz dieses Zähltaktes muß so gewählt sein, daß der Zählerstand innerhalb einer Perio dendauer 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.

So lange der Zählerstand kleiner ist als der korrigierte Sollwert für den Aussteuergrad T*_E,soll/T, gibt der digitale Verglei cher (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 Gleich spannungs-Tiefsetzsteller (7) kennzeichnenden Größen, eine unzu reichende Modellbildung bei der Bestimmung des korrigierten Soll werts für den Aussteuergrad und Parameterdriften infolge Alte rungserscheinungen der Bauelemente zu einer deutlichen Beein trächtigung der Wirkung der geschilderten Vorsteuerung zur Kor rektur der Istwerte für den Aussteuergrad führen können.

Bei einer weiteren Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung werden daher die sich bei den einzelnen Gleich spannungs-Tiefsetzstellern (7) tatsächlich einstellenden Ist werte des Aussteuergrades, also des sich tatsächlich einstellen den Verhältnisses der jeweiligen Einschaltdauer T_E zur Taktperio dendauer T, meßtechnisch erfaßt. Die Differenzen dieser Istwerte zum momentan für diesen Aussteuergrad einheitlich vorgeschriebe nen Sollwert nehmen dann bei der Festlegung der jeweiligen Ein- und Ausschaltzeitpunkte im Wege einer Regelung derart korrigie rend Einfluß, daß die n Istwerte des Aussteuergrades, also des sich tatsächlich einstellenden Verhältnisses der jeweiligen Ein schaltdauer zur Taktperiodendauer im Verlauf und nach Abschluß eines Ausgleichsvorganges schnellst- und genauestmöglich zumin dest einem einheitlichen Wert zustreben oder, vorzugsweise, den für diesen Aussteuergrad einheitlich vorgeschriebenen Sollwert annehmen.

Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 11 wiedergegeben. Wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist beispielhaft ledig lich der dritte der fünf Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) aus Fig. 9 dargestellt; die Ansteuerung der anderen vier Gleichspan nungs-Tiefsetzsteller (7) erfolgt entsprechend. Mit Hilfe der Funktionseinheit (20) wird der Istwert T_E,ist der Pulsdauer des am Ausgang dieses Gleichspannungs-Tiefsetzstellers (7) anliegen den Spannungspulses u_a3 erfaßt, auf die Periodendauer T bezogen und in digitaler Form als Istwert T_E,ist/T des Aussteuergrades dieses Gleichspannungs-Tiefsetzstellers ausgegeben. Dieser wird gemeinsam mit dem ebenfalls in digitaler Form vorliegenden Sollwert T_E,soll/T für den Ausssteuergrad der fünf Gleich spannungs-Tiefsetzsteller einem Funktionsblock (21) zugeführt, welcher aus Soll- und Istwert des Aussteuergrades mittels eines geeigneten Regelalgorithmus einen modifizierten Sollwert T*_E,soll/T für den Aussteuergrad dieses Gleichspannungs-Tief setzstellers (7) derart berechnet, daß sich am Ausgang dieses Gleichspannungs-Tiefsetzstellers (7) im eingeschwungenen Zustand tatsächlich der gewünschte Aussteuergrad einstellt. Dieser modifizierte Sollwert wird dem nachfolgenden Schaltungsteil zur Erzeugung des Ansteuersignals für den Transistor (2) zugeführt, welcher mit dem entsprechenden Teil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 10 übereinstimmt.

Mit dem soeben vorgestellten Verfahren der Regelung des Aus steuergrades der in der erfindungsgemäßen Einrichtung enthal tenen Gleichspannungs-Tiefsetzsteller gelingt es, im einge schwungenen Zustand den Einfluß aller den Aussteuergrad beein flussenden Störgrößen auszuregeln. Allerdings ist bei einem Sprung im Sollwert für den Aussteuergrad eine gewisse Zeit er forderlich, bis dieser eingeschwungene Zustand erreicht wird. Da ein solches Einschwingverhalten störend sein kann, sieht eine weitere Ausbildung der Erfindung vor, daß in ihr sowohl die be reits 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 Funktionsblockes (21) wird dem Funktionsblock (17) zugeführt und dort gemeinsam mit den Werten für die Temperatur δ des elektronischen Schaltelements (2) und den Ausgangsstrom i_a des Gleichspannungs-Tiefsetzstellers (7) sowie dem Sollwert für den Aussteuergrad zur Bildung des bereits beschriebenen modifizier ten Sollwerts T*_E,soll/T herangezogen.

Oft ist es erforderlich, für die als elektronische Schaltelemen te zum Einsatz kommenden Leistungstransistoren eine Mindest-Ein schaltdauer 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 Gleichspan nungs-Tiefsetzsteller liegen und daher bei dem beschriebenen Ein satzfall 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-Tiefsetzstel lern eingesetzten n elektronischen Schalteinheiten jeweils als Reihenschaltung zweier elektronischer Schalter ausgeführt sind. Bei jeder Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Einrichtung wird in jeder dieser als Reihenschaltung zweier elektronischer Schal ter ausgeführten elektronischen Schalteinheiten vorab einer der beiden darin enthaltenen elektronischen Schalter mindestens für die Dauer T einer Taktperiode eingeschaltet. Anschließend wird ein von einer einzelnen elektronischen Schalteinheit verlangtes Einschalten dadurch vollzogen, daß jener der in ihr enthaltenen elektronischen Schalter eingeschaltet 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 Mindestdauer ihrer Einschaltintervalle in Höhe der Taktperiodendauer T, so fern sichergestellt ist, daß von jeder der n elektronischen Schalteinheiten nur einmal pro Taktperiode ein Ausschalten verlangt wird.

Dies soll an Hand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung noch näher erläutert werden. Die fünf Gleichspannungs-Tiefsetzstel ler (7) in Fig. 9 werden dazu wie in Fig. 13 dargestellt ausge führt. An Stelle der einzelnen Transistoren (2) in Fig. 9 ist die aus der Reihenschaltung der beiden Transistoren (22) und (23) bestehende elektronische Schalteinheit (24) 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 Transi stor (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 zusätz lich 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 Schalt einheit (24) wird durch Ausschalten des Transistors (23) er reicht, 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 Einschaltdauer der beiden Transistoren (22) und (23) liegt je nach Aussteuergrad des Tiefsetzstel lers (9) zwischen der Periodendauer T und der doppelten Perioden dauer 2 T. Somit ist eine Mindest-Einschaltdauer der Transi storen in Höhe der vollen Periodendauer garantiert.

Aber auch unter diesen Umständen fällt es häufig noch schwer, einen Transistor, der soeben mit hohem Ausräumfaktor ausgeschal tet wurde, kurz darauf wieder einzuschalten. In solchen Fällen ist es angezeigt, den einzelnen Schaltelementen der erfindungs gemäßen Einrichtung 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 als Brückenschaltung von vier elek tronischen Schaltern ausgeführten elektronischen Schalteinheiten in jedem der beiden darin enthaltenen Brückenzweige einer der beiden dort in Reihe geschalteten elektronischen Schalter min destens für die Dauer T einer Taktperiode eingeschaltet. An schließend erfolgt jeweils das erste von einer dieser elektroni schen Schalteinheiten verlangte Einschalten durch das Einschal ten eines der beiden in ihr enthaltenen elektronischen Schalter, welche bis dahin noch nicht eingeschaltet waren.

Ein darauffolgend von einer einzelnen, eingeschalteten elektroni schen Schalteinheit verlangtes Ausschalten wird jeweils durch das Ausschalten jenes in ihr enthaltenen, momentan noch einge schalteten elektronischen Schalters vollzogen, der Bestandteil des bis dahin leitenden Brückenzweiges ist und der von den beiden in diesem Brückenzweig enthaltenen elektronischen Schaltern derjenige ist, dessen letztes Einschalten jeweils länger zurückliegt.

Ein darauffolgend von einer einzelnen, ausgeschalteten elektro nischen Schalteinheit verlangtes Einschalten wird jeweils durch das Einschalten jenes in ihr enthaltenen, momentan noch ausge schalteten elektronischen Schalters vollzogen, der Bestandteil desjenigen der beiden Brückenzweige ist, bei welchem der Zustand des Leitens jeweils länger zurückliegt. Durch die geschilderte Vorgehensweise ergibt sich für alle elektronischen Schalter der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Mindestdauer ihrer Ein- und Ausschaltintervalle von der Länge einer Taktperiodendauer.

Ersetzt man die fünf Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) in Fig. 9 jeweils durch die in Fig. 15 dargestellte Anordnung, so erhält man ein Beispiel für die soeben beschriebene Ausführungs form der Erfindung. An Stelle der einzelnen Transistoren (2) in Fig. 9 ist die aus den Transistoren (25), (26), (27) und (28) gebildete elektronische Schalteinheit (29) getreten. Zur Verdeutlichung des Steuerverfahrens wurde 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 ausgeschaltet gewesen.

Eine Ansteuerelektronik verlangt zu diesem Zeitpunkt t=0 nun ein Einschalten der elektronischen Schalteinheit (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 Abschalten der elektroni schen Schalteinheit (29) wird durch ein Abschalten des Transi stors (25) vollzogen, da jener dem bis dahin leitenden Brücken zweig 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 Ein schalten des Transistors (28) und damit das Einschalten des aus den Transistoren (27) und (28) gebildeten unteren 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 Zustand befand.

Im anschließenden Zeitintervall 2 Tt<3 T werden Schalthand lungen wieder nur in dem aus den Transistoren (25) und (26) ge bildeten Brückenzweig vorgenommen, während im darauffolgenden Zeitintervall 3 Tt<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 Takt periode T, während die Ausschaltdauer der genannten Transistoren stets mindestens eine volle Taktperiodendauer T beträgt. Wunsch gemäß 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 Einrichtung enthaltenen n potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzstel ler entfernt und durch n gleichartige, potentialtrennende Gleich spannungssteller ersetzt.

Ein an Fig. 9 angelehntes Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Fig. 17. Die fünf ausgangsseitig in Serie geschalteten potentialtren nenden Gleichspannungssteller sind jeweils als Vierpol (30) mit einem stilisierten Übertrager dargestellt. Letzterer soll die im Gleichspannungssteller erfolgende Potentialtrennung andeuten.

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 vonein ander potentialgetrennten Gleichspannungsquellen zu einer gemein samen Gleichspannungsquelle zusammenzufassen.

Ein aus dem Beispiel in Fig. 17 hervorgegangenes Ausführungsbei spiel hierfür zeigt Fig. 18. An die Stelle der fünf voneinander potentialgetrennten Spannungsquellen (6) ist eine einzelne Span nungsquelle (31) getreten.

Eine letzte Ausbildung der Erfindung entsteht schließlich da durch, 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 Transfor mator mit monolarem Induktionshub betrieben wird und ausgangs seitig mit einem Einweggleichrichter versehen ist.

Die genannten beiden potentialtrennenden Eintakt-Gleichstrom durchflußsteller werden eingangsseitig parallel und ausgangs seitig ebenfalls parallel oder, vorzugsweise, in Serie geschaltet. Die Ansteuerung der jeweils zwei zu einem Gleich spannungssteller zusammengefaßten potentialtrennenden Eintakt-Durchflußsteller erfolgt um eine Taktperiodendauer T zeitlich gegeneinander versetzt. Die beiden elektronischen Schalter, welche in jeweils einem der potentialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurchflußsteller in asymmetrischer Halb brückenschaltung enthalten sind, werden, zumindest im einge schwungenen Zustand, in kontinuierlicher Folge für die Dauer von ca. 80% der Taktperiodendauer T eingeschaltet und anschließend für die Dauer von etwa 120% der Taktperiode ausgeschaltet.

Schlüsselgedanke der in Rede stehenden Ausbildung der Erfindung ist nun, daß die Dauer der durch das gerade beschriebene Ein- und Ausschalten der beiden elektronischen Schalter eines Gleich stromdurchflußstellers an dessen Ausgang entstehenden Spannungs pulse dadurch auf den gewünschten Wert eingestellt wird, daß die Ein- und damit auch die Ausschaltzeitpunkte der beiden in Rede stehenden elektronischen Schalter um deren Verweildauer im ein geschalteten Zustand, abzüglich der gewünschten Dauer der Spannungspulse, gegeneinander versetzt werden.

Als Ausführungsbeispiel hierzu zeigt Fig. 19 einen von insgesamt fünf potentialtrennenden Gleichspannungsstellern, die erfindungs gemäß wie in Fig. 18 dargestellt im Verbund betrieben werden und dort mit der Ziffer (30) gekennzeichnet sind. Die beiden Ein takt-Gleichstromdurchflußsteller (32) und (33) bestehen jeweils aus einer aus den Transistoren (34) und (35) sowie aus den Rück speisedioden (36) und (37) gebildeten asymmetrischen Halbbrücke, dem Transformator (38) und dem ausgangsseitigen Einweggleichrich ter, der aus den Dioden (39) und (40) zusammengesetzt ist. Die beiden Eintakt-Gleichstromdurchflußsteller sind eingangsseitig parallel und ausgangsseitig in Serie geschaltet. Die ausgangs seitige Serienschaltung wird gegenüber der ebenfalls möglichen Parallelschaltung bevorzugt, da bei der erstgenannten die Sperr spannungsbeanspruchung der Dioden (39) nur halb so groß ist, wie bei der letztgenannten.

Die zeitlichen Verläufe der Ausgangsspannung u_a sind in Fig. 20 für den Fall der Vollaussteuerung wiedergegeben. Die beiden Transistoren (34) und (35) jedes einzelnen Eintakt-Durchfluß stellers werden gleichzeitig eingeschaltet und nach der 0,8fachen Taktperiodendauer wieder ausgeschaltet. Anschließend verbleiben sie für die 1,2fache Taktperiodendauer im ausgeschal teten Zustand. Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch.

Während die beiden Transistoren eines Eintakt-Durchflußstellers leitend sind, steht an dessen Ausgang die mit dem Übertragungs verhältnis ü des Transformators (38) übersetzte Eingangsspannung ü · U_e an. Gleichzeitig wird im Transformator (38) eine magnetische Induktion aufgebaut.

In der anschließenden Phase, während der die beiden Transistoren eines Eintakt-Durchflußstellers sich im ausgeschalteten 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 aufmagne tisiert 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 eingeschalatet sind. Bei Vollaussteuerung wäre also bei Verwendung von nur einem Eintakt-Durchflußsteller als Gleichspannungssteller (30) der Aussteuergrad auf lediglich 40% limitiert.

Daher werden in der erfindungsgemäßen Anordnung zwei Eintakt- Durchflußsteller im Gegentakt beschrieben, d. h. um eine Taktperiodendauer T gegeneinander versetzt angesteuert, und zu einem Gleichspannungsstellermodul (30) zusammengefaßt. Bei Vollaussteuerung beträgt der Aussteuergrad des beschriebenen Gleichspannungsstellermoduls dann 80%.

Für eine Reduzierung des Aussteuergrades der Ausgangsspannung u_a der beschriebenen Anordnung werden die Schaltmuster der einzel nen Transistoren beibehalten, die Einschaltzeitpunkte der beiden zum selben Eintakt-Gleichstromdurchflußsteller gehörenden Transi storen (34) und (35) jedoch um die Zeitdauer T_V gegeneinander verschoben. Die Zeitdauer T_V wird so gewählt wie die maximale Pulsdauer bei Vollaussteuerung abzüglich der gewünschten Puls dauer der Ausgangsspannung u_a.

In Fig. 21 sind die Verhältnisse für einen Aussteuergrad von 30% dargestellt. Da der maximale Aussteuergrad beim vorgestell ten Beispiel 80% beträgt, müssen dazu die Einschaltzeitpunkte 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. Verbesserte Einrichtung zur Speisung eines Verbraucherzwei pols (5) mit einem weitgehend oberschwingungsfreien und den noch rasch veränderbaren Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet,
daß an n (n=2, 3, . . .) voneinander potentialgetrennte Gleich spannungsquellen (6) jeweils ein Exemplar von insgesamt n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tief setzstellern (7) angeschlossen ist und
daß die n voneinander potentialgetrennten Gleichspannungsquellen (6) alle einen einheitlichen Wert ihrer Ausgangsspannung aufweisen und
daß die genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleich spannungs-Tiefsetzsteller (7) nach dem Prinzip der Pulsbrei tenmodulation mit einer einheitlich großen Taktperiodendauer T betrieben werden und
daß die einheitlich langen Taktperioden der genannten n gleich artigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzstel ler (7) in symmetrischer Weise um 1/n der Taktperiodendauer T zeitlich gegeneinander versetzt werden und
daß die genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleich spannungs-Tiefsetzsteller (7) derart angesteuert werden, daß sich im elektrisch eingeschwungenen Zustand bei jedem der n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetz steller (7) derselbe Aussteuergrad, also dasselbe Verhältnis von der jeweiligen Einschaltdauer T_E zur Taktperiodendauer T ergibt und
daß in Reihe zu jedem dieser n gleichartigen potentialverbinden den Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) jeweils eine Drossel (8), im folgenden Speicherdrossel genannt, geschaltet ist, die den jeweiligen potentialverbindenden Gleichspan nungs-Tiefsetzsteller (7) zum sogenannten potentialverbin denden Gleichstrom-Tiefsetzsteller (9) ergänzt und
daß die so entstandenen n gleichartigen potentialverbindenden Gleichstrom-Tiefsetzsteller (9) ausgangsseitig in Reihe ge schaltet sind und
daß der zu speisende Verbraucherzweipol (5) an diese Reihenschal tung der genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichstrom-Tiefsetzsteller (9) angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß entweder die Induktivität der in Reihe zu den genannten n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tief setzstellern (7) liegenden Speicherdrosseln (8) erheblich kleiner bemessen wird als dies üblich wäre, wenn diese Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) nicht im Verbund, son dern getrennt betrieben würden, oder
daß die vorgenannten Speicherdrosseln (8) durch einfache Lei tungsstücke ersetzt werden, und daß in die zum Verbraucher zweipol (5) führende Verbindungsleitung nur eine Glättungs drossel (10) 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 ver schiedenen Ansteuerschaltungen der n Gleichspannungs- Tiefsetzsteller (7) 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 wichtig sten Kenngrößen, welche den momentanen Zustand der einzelnen Gleichspannungs-Tiefsetzsteller kennzeichnen, wie z. B. Aus gangsstrom, Kühlkörpertemperatur oder mittlere Ausgangsspan nung, derart erfolgt, daß die n Istwerte des Aussteuergra des, also des sich tatsächlich einstellenden Verhältnisses der jeweiligen Einschaltdauer zur Taktperiodendauer im Ver lauf und nach Abschluß eines Ausgleichsvorganges schnellst- und genauestmöglich zumindest einem einheitlichen Wert zustreben oder, vorzugsweise, den für diesen Aussteuergrad einheitlich vorgeschriebenen Sollwert annehmen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich bei den einzelnen Gleichspannungs-Tiefsetzstellern (7) tatsächlich einstellenden Istwerte des Aussteuergrades, also des sich tatsächlich einstellenden Verhältnisses der je weiligen Einschaltdauer zur Taktperiodendauer erfaßt und de ren Differenzen zum momentan für diesen Aussteuergrad ein heitlich vorgeschriebenen Sollwert bei der Festlegung der je weiligen Ein- und Ausschaltzeitpunkte im Wege einer Regelung derart korrigierend Einfluß nehmen, daß die n Istwerte des Aussteuergrades, also des sich tatsächlich einstellenden Verhältnissen der jeweiligen Einschaltdauer zur Taktperioden dauer 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 einheitlich vorgeschriebenen Sollwert gemeinsam realisiert sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet,
daß die in den n Gleichspannungs-Tiefsetzstellern (7) eingesetz ten n elektronischen Schalteinheiten (2) jeweils als Reihen schaltung von zwei elektronischen Schaltern ausgeführt sind und
daß in jeder dieser als Reihenschaltung von zwei elektronischen Schaltern ausgeführten elektronischen Schalteinheiten (24) 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 (24) verlangtes Einschalten jeweils durch das Einschalten jenes in ihr enthaltenen elektronischen Schalters vollzogen wird, der momentan noch weit eingeschaltet ist und
daß ein von einer einzelnen elektronischen Schalteinheit verlang tes Ausschalten jeweils durch das Ausschalten jenes der bei den 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 (7) eingesetz ten n elektronischen Schalteinheiten (2) jeweils als Brüc kenschaltung von vier elektronischen Schaltern ausgeführt sind und
daß innerhalb jeder dieser als Brückenschaltung von vier elek tronischen Schaltern ausgeführten elektronischen Schaltein heiten (29) vorab in jedem der beiden darin enthaltenen Brückenzweige 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 (29) verlangte Einschalten durch das Ein schalten 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 (29) verlangtes Ausschalten jeweils durch das Ausschalten jenes in ihr enthaltenen, momentan noch eingeschalteten elektronischen Schalters vollzogen wird, der Bestandteil des bis dahin leitenden Brücken zweiges ist und der von den beiden in diesem Brückenzweig enthaltenen elektronischen Schaltern derjenige ist, dessen letztes Einschalten jweweils länger zurückliegt und
daß anschließend ein von einer einzelnen, ausgeschalteten elek tronischen Schalteinheit (29) verlangtes Einschalten jeweils durch das Einschalten jenes in ihr enthaltenen momentan noch ausgeschalteten elektronischen Schalters vollzogen wird, der Bestandteil desjenigen der beiden Brückenzweige ist, bei wel chem der Zustand des Leitens jeweils länger zurückliegt, wodurch 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 gekenn zeichnet, daß die dort enthaltenen n gleichartigen potentialverbindenden Gleichspannungs-Tiefsetzsteller (7) entfernt und durch n gleichartige, potentialtrennende Gleichspannungssteller (30) ersetzt werden.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dort enthaltenen n voneinander potentialgetrennten Gleichspannungsquellen (6) zu einer gemeinsamen Gleich spannungsquelle (31) zusammengefaßt werden.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die dort enthaltenen n gleichartigen potentialtrennenden Gleichspannungssteller (30) aus jeweils zwei gleichartigen Teilmodulen (32) und (33) zusammengesetzt sind und
daß es sich bei diesen beiden gleichartigen Teilmodulen (32) und (33), aus denen die potentialtrennenden Gleichstromsteller zusammengesetzt sind, jeweils um einen potentialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurchflußsteller in asymmetrischer Halbbrückenschaltung handelt, dessen Transformator (38) mit monopolarem Induktionshub betrieben wird und ausgangsseitig mit einem Einweggleichrichter 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 (30) enthaltenen potentialtrennenden Eintakt-Gleichstromdurchflußstellern um eine Taktperiodendauer T zeitlich gegeneinander versetzt er folgt und
daß die beiden elektronischen Schalter (34) und (35), welche in jeweils einem der potentialtrennenden Eintakt-Gleichstrom durchflußsteller in asymmetrischer Halbbrückenschaltung ent halten sind, zumindest im eingeschwungenen Zustand in kon tinuierlicher Folge für die Dauer von etwa 80% der Taktpe riodendauer T eingeschaltet 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 elektroni schen Schalter (34) und (35) um deren Verweildauer im einge schalteten Zustand abzüglich der gewünschten Dauer der Span nungspulse gegeneinander versetzt werden.