DE680671T1 - Leistungsversorgung mit breiter lastanpassungsfähigkeit. - Google Patents

Claims (8)

EP 94 905 329.2 Patentansprüche

1. Leistungsversorgung für eine Last mit variabler Impedanz mit einem breiten Lastanpassungsbereich, mit:

einer Spannungsquelle;

einem Umschaltkondensator, der so beschaffen ist, daß er von der Spannungsquelle eine Ladung aufnimmt;

einer ersten und einer zweiten Schalteinrichtung, die vom Kondensator eine erste bzw. eine zweite Wechselspannung an die Last liefern;

einer ersten und einer zweiten Klemmeinrichtung, die der ersten bzw. der zweiten Schalteinrichtung zugeordnet sind, um eine Einschwingspannung am Kondensator auf einen im voraus gewählten Wert zu begrenzen, und die einen ersten bzw. einen zweiten Klemminduktor enthalten, die einen absichtlich verhältnismäßig großen Wert besitzen, um für den Umschaltkondensator eine dynamische Klemmwirkung zu erhalten, wobei der breite Lastanspassungsbereich erzielt wird, weil der Wert der Klemminduktoren so bemessen ist, daß er für den Umschaltkondensator eine verhältnismäßig hohe Einschwingspannung ermöglicht.

2. Wechselrichterschaltung, die als Leistungsversorgung für einen offenen Schwingungskreis mit einer Last mit variabler Impedanz verwendbar ist, wobei die Wechselrichterschaltung enthält:

eine Spannungsquelle, die eine Versorgungsspannung bereitstellt;

einen neutralen Kondensator, der so angeschlossen ist, daß er von der Quelle eine Einschwingspannung empfängt ;

eine erste Schalteinrichtung und eine zweite Schalteinrichtung, die relativ zur Spannungsquelle, zum neutralen Kondensator und zum offenen Schwingungskreis angeordnet ist, um eine Wechselspannungsleistung durch den offenen Schwingungskreis zu schalten; und

eine Klemmschaltung, die so angeordnet ist, daß sie die Einschwingspannung des neutralen Kondensators auf einen im voraus gewählten Wert festklemmt, so daß die Summe aus der Versorgungsspannung und der Spannungsspitze des offenen Schwingungskreises für eine Zeitperiode, die lang genug ist, um ein Ausschalten der ersten und der zweiten Schalteinrichtung sicherzustellen, niedriger als der im voraus gewählte Wert ist.

3. Wechselrichterschaltung nach Anspruch 2, bei der die Klemmschaltung eine Diode und einen Induktor enthält, die in Serie geschaltet sind, wobei der Induktor einen gewählten Wert besitzt, der ermöglicht, daß die Spannung des neutralen Kondensators aufgrund der allmählichen Ableitung der Spannung des neutralen Kondensators während einer Wechselrichtung der am offenen Schwingungskreis anliegenden Versorgungsspannung durch Schalten der ersten und der zweiten Schalteinrichtung auf eine verhältnismäßig hohe Einschwingspannung angehoben wird.

4. Wechselrichterschaltung zum Liefern eines Wechselstroms an eine Last, wobei die volle Versorgungsleistung von einer Leistungsversorgung an mehrere Lasten mit stark veränderlichen Impedanzbereichen geschickt werden kann, mit:

einer ersten und einer zweiten Schalteinrichtung, die die Versorgungsleistung abwechselnd an die Last schalten, wobei jede Schalteinrichtung eine vorgegebene Sicherheits-Ausschaltzeit besitzt und wobei jeder Schalteinrichtung ein Reiheninduktor zugeordnet ist;

einem Umschaltkondensator, der zwischen die Last und die Leistungsversorgung geschaltet ist;

einer ersten und einer zweiten Klemmschaltungseinrichtung, die eine Spannung über dem Umschaltkondensator dynamisch auf einen vorgegebenen Pegel steuern, wobei jede Schaltungseinrichtung eine Diode und einen Klemminduktor enthält, die in Serie geschaltet sind, wobei jeder Klemminduktor so gewählt ist, daß er (1) eine Sicherheitssystem-Umschaltung gewährleistet, die die Sicherheits-Ausschaltzeit für die Schalteinrichtung enthält, und daß er (2) den Spannungspegel über dem Umschaltkondensator auf einen sicheren Pegel begrenzt, der höher ist als der Spannungspegel der Leistungsversorgung, wobei eine Anpassung der vollen Versorgungsleistung in einem weiten Bereich von Lastimpedanzen ermöglicht wird.

5. Wechselrichterschaltung nach Anspruch 1, bei der der Klemminduktor so gewählt ist, daß er um mehr als eine Größenordnung größer als der Serieninduktor ist.

6. Einstufige Wechselrichterschaltung mit einem wahlweise betätigbaren Schalter für die Erzeugung eines Wechselstroms, wobei die Schaltung einen Umschaltkondensator und eine dynamische Klemmschaltung enthält und wobei die Klemmschaltung einen Induktor besitzt, der so bemessen ist, daß er einen allmählichen Leckstrom vom Kondensator bewirkt, so daß der Kondensator in einer stationären Operation auf eine Spitzenspannung aufgeladen wird, die größer als eine Versorgungs spannung an die Wechselrichterschaltung ist, und nur nach Verstreichen einer Sicherheits-Schalterausschaltzeit eine Wechselrichtung ausführt.

7. Verfahren zum Betreiben einer einstufigen Wechselrichterschaltung mit einem Umschaltkondensator und

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einem ersten und einem zweiten Schalter, denen jeweils ein Serieninduktor zugeordnet ist, mit den Schritten:

Anordnen einer Klemmschaltung in Zuordnung zu dem Umschaltkondensator, wobei die Klemmschaltung einen Klemminduktor besitzt, der relativ größer als der Serieninduktor bemessen ist;

Einschalten des ersten Schalters, um einen ersten Halbzyklus-Impuls zu erhalten, und Laden des Kondensators auf eine Spitzenspannung, die über der Versorgungsspannung liegt; und

allmähliches Ableiten der Spannung aus dem Umschal tkondensator durch die Klemmschaltung, wobei der Umschaltkondensator eine invertierte Spannung für eine Zeitperiode aufrechterhält, die ausreicht, um eine Sicherheits-Abschaltzeit für den ersten Schalter zu gewährleisten.

8. Verfahren nach Anspruch 7, das das Einschalten des zweiten Schalters, um einen zweiten Halbzyklus-Impuls zu erhalten, sowie das Aufladen des Kondensators auf einen invertierten Wert der Spitzenspannung enthält.