DE4405852A1 - Verfahren zur Ansteuerung eines Wechselrichters - Google Patents

Verfahren zur Ansteuerung eines Wechselrichters

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DE4405852A1 DE19944405852 DE4405852A DE4405852A1 DE 4405852 A1 DE4405852 A1 DE 4405852A1 DE 19944405852 DE19944405852 DE 19944405852 DE 4405852 A DE4405852 A DE 4405852A DE 4405852 A1 DE4405852 A1 DE 4405852A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines Wechselrichters der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art.
Aus dem Skriptum "Selbstgeführte Stromrichter" zur Vorlesung "Leistungselektronik 2" von P. Nutschler, TH Darmstadt, 1993, ist ein Ansteuerverfahren für einen Wechselrichter bekannt, bei dem die vier steuerbaren Ventile in einer Wechselrichter-Vollbrücke so angesteuert werden, daß bei der Durchführung der Pulsweitenmodulation (PWM) der sinusförmigen Steuerspannung nach dem Unterschwingungsverfahren, bei dem wäh­ rend jeder Halbwelle der Steuerspannung die Steuerspannung mehr­ mals abgetastet wird, ein jeweils diagonal gegenüberliegendes Ventilpaar gemeinsam abwechselnd leitend und gesperrt wird, wäh­ rend das jeweils andere diagonal gegenüberliegende Ventilpaar gemeinsam abwechselnd gesperrt und leitend wird, d. h., daß in der ersten Ventil-Reihenschaltung das erste Ventil leitend und das zweite Ventil gesperrt ist, wenn in der zweiten, zur ersten Reihenschaltung parallelen, Ventil-Reihenschaltung das erste Ventil gesperrt und das zweite Ventil leitend ist.
Da bei diesem Ansteuerverfahren jedoch alle vier Vollbrücken-Ventile im Takt der Frequenz der Dreiecks- oder Sägezahnspannung leitend bzw. gesperrt werden und durch jeden Schaltvorgang Verluste entstehen, ist der Wirkungsgrad einer Wechselrichterschaltung, die mit dem obengenannten Verfahren nach dem Stand der Technik angesteuert wird, nicht optimal. Da außerdem bei diesem Verfahren eine bipolare PWM stattfindet, d. h., es fließt zu jeder Zeit ein entweder positiver oder nega­ tiver Strom durch den an den Ausgang geschalteten Verbraucher, fließt ständig ein Strom durch zwei leitende (eingeschaltete) Ventile des Wechselrichters, wobei in jedem der beiden leitenden Ventile Durchlaßverluste entstehen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Ansteuerverfahren für einen Wechselrichter zu schaffen, welches die durch das Öffnen und Schließen der Ventile verursachten Schaltverluste sowie die in den leitenden (stromleitenden) Ventilen entstehenden Durch­ laßverluste verringert und damit den Wirkungsgrad der Wechsel­ richterschaltung erhöht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Hierbei wird die Dreieck- oder Sägezahnspannung (das Abtastsig­ nal) mit einer Gleichspannung überlagert und als Steuerspannung eine gleichgerichtete sinusförmige Spannung verwendet, wobei während einer ungeradzahligen Halbwelle der Steuerspannung das erste bzw. zweite Ventil in der zweiten Ventil-Reihenschaltung permanent gesperrt bzw. leitend ist, während das erste und zwei­ te Ventil der ersten Ventil-Reihenschaltung im Takt der Dreieck­ spannung eine PWM der Steuerspannung vornehmen. Während einer geradzahligen Halbwelle der Steuerspannung ist das erste bzw. zweite Ventil der ersten Ventil-Reihenschaltung permanent ge­ sperrt bzw. leitend, während das erste und zweite Ventil der zweiten Ventil-Reihenschaltung im Takt der Dreieckspannung eine PWM der Steuerspannung vornehmen.
Diese Lösung ist einfach und bewirkt, daß jeweils während einer Halbwelle der zu modulierenden Steuerspannung die Modulation durch das Schalten nur zweier Ventile durchgeführt wird, während beim Verfahren nach dem Stand der Technik die Modulation während einer Halbwelle durch das Schalten aller vier Ventile bewerk­ stelligt wird. Durch das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren wer­ den daher die Schaltverluste der an der Modulation beteiligten Ventile, bis auf das jeweils einmalige Umschalten eines Ventil­ paares pro Halbwelle, auf die Hälfte reduziert.
Weiterhin bewirkt das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren während der Dauer jeder Halbwelle der Steuerspannung eine unipolare Pulsweitenmodulation, d. h., daß während der Impulspausen des Mo­ dulationsproduktes kein nennenswerter Strom durch die Ventile, die während dieser Zeit leitend sind, fließt. Daher entstehen beim erfindungsgemäßen Ansteuerverfahren während der Impulspau­ sen keine Durchlaßverluste in den während dieser Zeit leitenden Ventilen.
Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm der Spannungsverläufe beim erfindungsgemäßen Ansteuerverfahren;
Fig. 2 eine herkömmliche Vollbrücken-Wechselrichterschaltung bei der das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren angewendet wird;
Fig. 3 ein Diagramm der Spannungsverläufe bei einem Ansteuerverfahren nach dem Stand der Technik, wenn dieses bei der Schaltung in Fig. 2 angewendet wird;
Fig. 4a bis 4c ein Schaltbild einer Halbbrücken-Wechselrich­ terschaltung nach dem Stand der Technik sowie Diagramme der Spannungsverläufe im Wechselrichter von Fig. 4a bei einem An­ steuerverfahren nach dem Stand der Technik.
Die in Fig. 4a gezeigte Halbbrücken-Wechselrichterschaltung nach dem Stand der Technik umfaßt eine Gleichspannungsquelle, die zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten N geschal­ tet ist. Eine Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten Kondensator, die über einen dritten Knoten O miteinander verbun­ den sind, ist zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten N geschaltet. Ein erster Anschluß eines ersten steuerbaren Ven­ tils S+ und ein Kathodenanschluß einer ersten Diode sind mit dem ersten Knoten verbunden, und ein Anodenanschluß der ersten Diode, ein zweiter Anschluß des ersten Ventils S+, ein erster Anschluß eines zweiten steuerbaren Ventils S- und ein Kathoden­ anschluß einer zweiten Diode sind mit einem vierten Knoten A verbunden. Ein zweiter Anschluß des zweiten Ventils S- und ein Anodenanschluß der zweiten Diode sind wiederum mit dem zweiten Knoten N verbunden.
Durch ein geeignetes Ansteuerverfahren zum wechselweisen Öffnen und Schließen der beiden steuerbaren Ventile S+ und S- wird eine an der Gleichspannungsquelle anliegende Gleichspannung Ud1 in eine Rechteckpuls-Wechselspannung UA0 umgewandelt, die zwischen dem vierten Knoten A und dem dritten Knoten O anliegt.
Aus einem Vergleich einer vorgegebenen Steuerspannung USteuer mit einer ihr gegenüber höherfrequenten Dreieck- oder Sägezahn­ spannung Udr werden Steuersignale zum Öffnen und Schließen der Ventile S+ und S- erhalten. Durch mehrmaliges Öffnen und Schließen der Ventile S+ und S- während einer Halbwelle der Steuerspannung USteuer, auch als Unterschwingungsverfahren be­ zeichnet, wird eine Pulsweitenmodulation (PWM) der Steuerspan­ nung USteuer vorgenommen; das Modulationsprodukt liegt dabei als Rechteckpuls-Wechselspannung UA0 mit variablem Tastverhältnis am Ausgang der Wechselrichterschaltung an. Nach einer geeigneten Tiefpaßfilterung, welche in der in Fig. 4a gezeigten Schaltung durch die Spule L vorgenommen wird, wird eine Wechselspannung UA0,1 erhalten, deren Formfaktor und Frequenz gleich der der Steuerspannung USteuer ist, und deren Amplitude der Gleichspan­ nung Ud1 proportional ist.
Fig. 4b veranschaulicht die Steuersignalerzeugung durch den Ver­ gleich der Spannung USteuer mit Udr, Fig. 4c zeigt die am Aus­ gang anliegende Spannung UA0 bzw. UA0,1. Hier wird deutlich, daß die positive bzw. negative Amplitude der Spannung UA0 gleich Ud1/2 bzw. Ud1/2 ist.
Zur Einhaltung des Shannon′schen Abtasttheorems ist es gefor­ dert, daß die Frequenz der Dreiecks- oder Sägezahnspannung Udr, welche als Abtastsignal fungiert, mindestens doppelt so groß ist wie die Frequenz der (abgetasteten) Steuerspannung USteuer, da­ mit aus dem Modulationsprodukt das darin enthaltene Ursprungs­ signal eindeutig zurückgewonnen werden kann.
Im allgemeinen wird bei einem Wechselrichter zur Erzeugung einer sinusförmigen Ausgangs-Wechselspannung mit der Frequenz von 50 Hz zur Abtastung der Steuerspannung USteuer, welche ebenfalls eine 50 Hz-Sinusschwingung sein muß, eine Dreieckspannung Udr mit einer Frequenz von 20 kHz gewählt, um durch das Ventilschal­ ten verursachte NF-Störungen in einen Bereich oberhalb der menschlichen Hörgrenze zu verlagern. Außerdem wird als Frequenz der Dreieckspannung Udr üblicherweise ein ganzzahliges Vielfa­ ches der Frequenz der Steuerspannung USteuer gewählt. Das in Fig. 1, 3, 4b und 4c dargestellte Verhältnis von Dreieckspannungs-Frequenz zu Steuerspannungs-Frequenz erscheint aus zeichnungstechnischen Gründen kleiner als das in der Praxis üblicherweise vorkommende Verhältnis.
Bei diesem Ansteuerverfahren erfolgt eine bipolare Pulsung, d. h., daß die Amplitude des Modulationsprodukts während einer Halbwelle der Steuerspannung USteuer mehrmals zwischen positiven und negativen Werten, hier +Ud1/2 und -Ud1/2, wechselt.
Zur Erhöhung der Ausgangsspannung ist weiterhin eine Vollbrücken-Wechselrichterschaltung bekannt, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.
Diese Schaltung umfaßt einen ersten (1) und einen zweiten (0) Eingangsanschluß, zwischen die ein erster Kondensator (C) ge­ schaltet ist und an denen eine Eingangs-Gleichspannung Ue an­ liegt. Parallel zum ersten Kondensator (C) sind eine erste (V₁, V₂) und eine zweite (V₃, V₄) Reihenschaltung von jeweils zwei steuerbaren, ersten bis vierten Ventilen (V₁, V₂, V₃, V₄) ge­ schaltet. Das erste Ventil (V₁) ist über einen ersten Knoten (K₁) mit dem zweiten Ventil (V₂) verbunden, und das dritte Ven­ til (V₃) ist über einen zweiten Knoten (K₂) mit dem vierten Ven­ til (V₄) verbunden. Zwischen dem ersten (K₁) und dem zweiten Knoten (K₂) wird eine Ausgangsspannung, die dem Modulationspro­ dukt der pulsweitenmodulierten Steuerspannung USteuer entspricht, entnommen, mit einem Transformator (T) transformiert und durch ein Tiefpaßfilter (L1, C1, L2) gefiltert.
Die Erzeugung der Steuersignale für die Ventile V₁ bis V₄ er­ folgt auf gleiche Weise wie im vorhergehenden Fall des Halbbrücken-Wechselrichters und ist in Fig. 3 dargestellt.
Die Ventile V₁ bis V₄ des Vollbrücken-Wechselrichters werden nun so angesteuert, daß im Rhythmus der Dreieckspannung Udr jeweils ein erstes, diagonal gegenüberliegendes Ventilpaar V₁ und V₄ ge­ meinsam abwechselnd leitend bzw. gesperrt wird, während ein zweites, diagonal gegenüberliegendes Ventilpaar V₂ und V₃ ge­ meinsam abwechselnd gesperrt bzw. leitend wird. Durch diesen Schaltbetrieb erfolgt eine bipolare PWM der Steuerspannung USteuer.
Das in Fig. 3 gezeigte Modulationsprodukt am Ausgang der Schal­ tung ist ein bipolares Rechteckpuls-Wechselsignal mit variablem Tastverhältnis, ähnlich dem Ausgangssignal beim Halbbrücken-Wechselrichter, wobei jedoch in diesem Fall die Am­ plitude der Ausgangsspannung zwischen den Werten +Ue und -Ue wechselt.
Der Vorteil einer höheren Ausgangsspannung wird hier jedoch mit der Tatsache erkauft, daß zu jedem Schaltzeitpunkt alle vier Ventile gleichzeitig geschaltet werden, was zu hohen Schaltver­ lusten führt. Da eine bipolare PWM durchgeführt wird, fließt zu jedem Zeitpunkt des Modulationsvorgangs ein Strom durch zwei leitende Ventile, der in diesen Ventilen selbst Durchlaßverluste verursacht.
Das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren zur Erhöhung des Wir­ kungsgrades eines Wechselrichters kann auf die eben genannte Vollbrücken-Wechselrichterschaltung nach dem Stand der Technik angewendet werden, ohne irgendwelche schaltungstechnischen Ände­ rungen an der Schaltung vornehmen zu müssen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen An­ steuerverfahrens wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.
Bei diesem Verfahren werden zur Erzeugung der Steuersignale zum Öffnen und Schließen der Ventile prinzipiell die gleichen Signa­ le verwendet wie beim Stand der Technik. Dabei wird, wie in Fig. 1 gezeigt, die Dreieck- oder Sägezahnspannung Udr mit einer Gleichspannung überlagert, wodurch ein pulsierendes Gleichspannungs-Dreiecksignal erhalten wird, dessen Amplitude zwischen Null und einem Maximalwert schwankt. Weiterhin wird die sinusförmige Steuerspannung USteuer gleichgerichtet, wodurch sich eine pulsierende Gleichspannung mit sinusförmigen Halbwel­ len ergibt. Aus einem Vergleich der gleichspannungsüberlagerten Dreieckspannung Udr mit der gleichgerichteten Steuerspannung USteuer werden wiederum Steuersignale zum Öffnen und Schließen der steuerbaren Ventile V₁ bis V₄ erhalten.
Wie aus Fig. 1 im Zusammenhang mit der in Fig. 2 gezeigten Schaltung ersichtlich wird, ist während einer ersten Halbwelle der Steuerspannung USteuer das Ventil V₃ permanent gesperrt (AUS) und das Ventil V₄ permanent leitend (EIN), während die Ventile V₁ und V₂ die Pulsweitenmodulation der Steuerspannung USteuer vornehmen. Dabei ist das Ventil V₁ gesperrt (AUS) und das Ventil V₂ leitend (EIN), wenn die momentane Amplitude der gleichspannungsüberlagerten Dreiecksspannung Udr größer ist als die momentane Amplitude der gleichgerichteten Steuerspannung USteuer. Wenn die momentane Amplitude der Dreieckspannung Udr kleiner ist als die momentane Amplitude der Steuerspannung USteuer, so ist das Ventil V₁ leitend (EIN) und das Ventil V₂ gesperrt (AUS).
Während einer zweiten Halbwelle der Steuerspannung USteuer ist das Ventil V₁ permanent gesperrt (AUS) und das Ventil V₂ perma­ nent leitend (EIN), während die Ventile V₃ und V₄ die PWM der Steuerspannung USteuer vornehmen. Dabei ist das Ventil V₃ ge­ sperrt (AUS) und das Ventil V₄ leitend (EIN), wenn die momentane Amplitude der Steuerspannung USteuer kleiner ist als die momen­ tane Amplitude der Dreieckspannung Udr. Wenn die momentane Am­ plitude der Steuerspannung USteuer größer ist als die momentane Amplitude der Dreieckspannung Udr, so ist das Ventil V₃ leitend (EIN) und das Ventil V₄ gesperrt (AUS). Bei der dritten, vierten usw. Halbwelle der Steuerspannung USteuer ist der Betrieb ab­ wechselnd der gleiche, wie während der ersten bzw. zweiten Halb­ welle der Steuerspannung USteuer.
Als Ausgangssignal liegt ein, während der Dauer jeweils einer Steuerspannungs-Halbwelle unipolares, Modulationsprodukt der pulsweitenmodulierten Steuerspannung USteuer an, wie ebenfalls in Fig. 1 gezeigt. Dabei variiert die Amplitude der Ausgangs­ spannung während einer Steuerspannungs-Halbwelle nur zwischen 0 und +Ue, bzw. zwischen 0 und -Ue während der darauffolgenden Halbwelle. Nach Durchführung einer Tiefpaßfilterung ergibt sich eine Ausgangs-Wechselspannung mit einer ähnlichen Amplitude, wie die der Ausgangs-Wechselspannung bei einem herkömmlichen Vollbrückenwechselrichter-Ansteuerverfahren.
Um den Schaltbetrieb der Ventile V₁ und V₂ bzw. V₃ und V₄ nach jeder Steuerspannungs-Halbwelle zu wechseln, wird das Vorzeichen der Steuerspannung USteuer vor deren Gleichrichtung beispiels­ weise mittels eines Komparators, der den Wert der Steuerspannung mit Null vergleicht, festgestellt. Nach Maßgabe des Komparator-Ausgangssignals wird dann ein entsprechender Schalt­ betrieb der jeweiligen Ventilpaare ausgewählt.
Alternativ zur Feststellung des Vorzeichens der Steuerspannung durch einen Komparator besteht ebenso bei der Verwendung einer digitalen Steuerung durch z. B. PAL′s, FPGA′s, Controller, oder ähnlichem, die Möglichkeit, eine gerade bzw. ungerade Halbwelle der Steuerspannung beispielsweise am Zählerstand eines Zählers zu erkennen. Dieser Zähler kann durch Hardware oder Software realisiert werden. Das Erkennen einer geraden bzw. ungeraden Halbwelle der Steuerspannung erfolgt wie nachfolgend beschrieben:
Ein 9-Bit-Zähler (zählt von 0 bis 511) wird mit 20 kHz getaktet. Ein erster und ein zweiter digitaler Komparator überwachen den Zählerstand. Der erste Komparator vergleicht den Zählerstand mit 200. Ist der Zählerstand kleiner als 200, so gibt der erste Kom­ parator das Signal "positive Halbwelle" aus. Ist der Zählerstand größer als 200, so wird entsprechend das Signal "negative Halb­ welle" gesetzt. Der zweite Komparator vergleicht den Zählerstand mit 400. Erreicht der Zählerstand 400, dann wird der Zähler auf 0 gesetzt und der Vorgang wiederholt sich. Die Frequenz der Aus­ gangsspannung ist in diesem Fall 50 Hz (20 kHz/400 = 50 Hz). In einem dreiphasigen System erhöht sich der Aufwand entsprechend.
Dadurch, daß während jeder Halbwelle der Steuerspannung ein Ven­ til permanent leitend ist, ein weiteres Ventil permanent ge­ sperrt ist, und die beiden übrigen Ventile den Modulations-Schaltbetrieb vornehmen, sich also nur zwei Ventile im permanenten Schaltbetrieb befinden, entstehen beim erfin­ dungsgemäßen Ansteuerverfahren für einen Vollbrücken-Wechselrichter nur halb so viele Schaltverluste, wie beim entsprechenden Ansteuerverfahren nach dem Stand der Tech­ nik.
Da das Modulationsprodukt am Ausgang der Schaltung ein unipola­ res Rechteckpuls-Wechselsignal ist, entstehen während der Im­ pulspausen, beispielsweise wenn V₂ und V₄ eingeschaltet sind und V₁ und V₃ ausgeschaltet sind, keine Durchlaßverluste in den ein­ geschalteten Ventilen V₂ und V₄.
Durch die mit dem erfindungsgemäßen Ansteuerverfahren erzielbare Verringerung der Durchlaß- und Schaltverluste im Wechselrichter wird dessen Wirkungsgrad, wie oben beschrieben, erhöht.
So wurde beispielsweise bei dem in Fig. 2 gezeigten Vollbrücken-Wechselrichter (inklusive nachgeschaltetem Transfor­ mator und Tiefpaß), der mit diesem Verfahren angesteuert wurde, bei einer Schaltfrequenz von 20 kHz und einer Steuersignalfre­ quenz von 50 Hz ein Wirkungsgrad von etwa 80% gemessen. Dabei war der Wirkungsgrad noch dadurch beeinträchtigt, daß wegen einer relativ niedrigen Eingangs-Gleichspannung von 24 V und der hohen abverlangten Leistung ein relativ hoher Strom von ca. 80 bis 100 Aeff durch die Ventile und die primärseitige Transforma­ torwicklung floß, wodurch die Verluste relativ hoch waren. Bei einer Anwendung des herkömmlichen Ansteuerverfahrens auf die­ selbe Schaltung (inklusive nachgeschaltetem Transformator und Tiefpaß) ergaben Messungen unter den gleichen Bedingungen einen Wirkungsgrad von etwa 65%, woraus die durch das neue Ansteuer­ verfahren erzielbare erhebliche Wirkungsgradverbesserung er­ sichtlich wird.
Als vorteilhaft erweist sich weiterhin beim erfindungsgemäßen Ansteuerverfahren, daß durch das gleichzeitige Schalten von nur zwei Ventilen, die die PWM vornehmen, die dadurch hervorgerufe­ nen NF-Störsignale einen geringeren Pegel aufweisen als beim herkömmlichen Vollbrücken-Ansteuerverfahren, bei dem vier Ven­ tile gleichzeitig geschaltet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in analoger, in gemischt analog-digitaler, wie auch rein digitaler Form, hier mit handelsüblichen Mikrocontrollern, wie beispielsweise einem SAB 80C166, realisieren.
Als steuerbare Ventile V₁ bis V₄ können in der Vollbrücken-Wechselrichterschaltung geeignete Bauelemente, wie Thyristoren sowie IGBT- oder MOS-FET-Transistoren verwendet wer­ den.
Neben dem beschriebenen Ausführungsbeispiel des Ansteuerverfah­ rens sind weitere Ausführungsformen denkbar, die im Rahmen des Erfindungsgedankens angewendet werden können. So können je nach Bedarf Variationen der Kurvenform, Frequenz, Phasenlage und Po­ larität der Abtast- und/oder Steuerspannung sowie Änderungen in der Modulationsart, z. B. PCM, . . . , vorgenommen werden, um das Verfahren dem jeweiligen Einzelfall entsprechenden Bedürfnissen anzupassen.
Ebenso läßt sich das Verfahren auch bei mehrphasigen Vollbrücken-Wechselrichterschaltungen, z. B. zur Erzeugung von 3 Phasen-Drehstrom, oder bei einem Halbbrücken-Wechselrichter, bei dem pro Steuerspannungs-Halbwelle jeweils nur ein Ventil den Modulations-Schaltbetrieb vornimmt und das jeweils andere Ventil während dieser Zeit gesperrt ist, anwenden.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angesteuerten Wechsel­ richter dienen der Versorgung insbesondere von Geräten und elek­ trischen Verbrauchern in Eisenbahnzügen, wie z. B. Mikrowellen­ öfen und Elektromotoren.

Claims (1)

1. Verfahren zur Ansteuerung eines Wechselrichters,
wobei der Wechselrichter ein erstes bis viertes steuerbares Ven­ til (V₁, V₂, V₃, V₄) besitzt, von denen jeweils zwei (V₁, V₂; V₃, V₄) über einen ersten (K₁) bzw. einen zweiten Knoten (K₂) miteinander in Reihe geschaltet sind;
wobei beide Reihenschaltungen (V₁, V₂; V₃, V₄) parallel zueinan­ der mit einem ersten (1) und einem zweiten Eingangsanschluß (0) verbunden sind, an denen eine erste Gleichspannung (Ue) anliegt;
wobei über den ersten (K₁) und den zweiten Knoten (K₂) eine Ausgangs-Wechselspannung (Ua) entnommen wird;
wobei Steuersignale zur Ansteuerung des ersten bis vierten Ven­ tils (V₁, . . . , V₄) aus einem Vergleich einer im wesentlichen sinusförmigen Steuerspannung (USteuer) mit einem gegenüber der Steuerspannung höherfrequenten Abtastsignal (Udr) erzeugt werden; und
wobei die ersten bis vierten Ventile (V₁, . . . , V₄) eine Pulsweitenmodulation (PWM) der Steuerspannung (USteuer) nach dem Unterschwingungsverfahren vornehmen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • a) das Abtastsignal (Udr) mit einer Gleichspannung überlagert ist;
  • b) daß die Steuerspannung (USteuer) eine gleichgerichtete Sinusspannung ist;
  • c) daß während einer ungeradzahligen Halbwelle der Steuer­ spannung (USteuer) das dritte Ventil (V₃) gesperrt ist, das vierte Ventile (V₄) leitend ist und das erste und zweite Ventil (V₁, V₂) abwechselnd mit der Frequenz des Abtastsignals (Udr) leitend und gesperrt werden; und
  • d) daß während einer geradzahligen Halbwelle der Steuer­ spannung (USteuer) das erste Ventil (V₁) gesperrt ist, das zweite Ventil (V₂) leitend ist und das dritte und vierte Ventil (V₃, V₄) abwechselnd mit der Frequenz des Abtastsignals (Udr) leitend und gesperrt werden.
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