DE69308746T2

DE69308746T2 - Konfigurierbarer wechselrichter für 120 v oder240 v ausgangsspannung

Info

Publication number: DE69308746T2
Application number: DE69308746T
Authority: DE
Inventors: Zeljko Arbanas; James Simonelli
Original assignee: Digital Equipment Corp
Current assignee: Digital Equipment Corp
Priority date: 1992-06-10
Filing date: 1993-06-09
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2013-06-10
Also published as: WO1993026079A1; DE69308746D1; EP0598111B1; US5260864A; EP0598111A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Spannungsversorgung von elektronischen Geräten im allgemeinen und insbesondere die Versorgung mit bedingter Wechselspannung mit 120 Volt bzw. 240 Volt Wechselspannung für den Betrieb in den USA oder anderen Staaten.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Da elektrische Spannung in der Regel in den USA mit 120 Volt Wechselspannung, in anderen Staaten, insbesondere den europäischen Staaten, jedoch mit 240 Volt Wechselspannung zur Verfügung steht, wird erwartet, daß die elektronischen Geräte, die in der jeweiligen geographischen Region verwendet werden, in ihren Spannungsanforderungen der jeweiligen Spannung entsprechen. Dagegen müssen Wechselspannungsquellen für Netzschutzgeräte wie die sogenannten "unterbrechungsfreien" Spannungsversorgungen (USV) in der Regel die entsprechende Spannungsausgabe haben, um in der jeweiligen geographischen Region von Nutzen zu sein. Da derzeit gängige USV-Systeme Leitungswechselspannung in Gleichspannung umwandeln und dann ein "sauberes" Wechelspannungssignal unter Verwendung von Invertern "wiederherstellen", müssen die Inverter in der jeweiligen geographischen Region entweder eine 120 oder einer 240 Volt Wechselspannung ausgeben.
Anstatt verschiedener Designs für diese Inverter, wodurch die Kosten für Entwicklung, Herstellung und Lagerung erhöht werden, sind eher Gleichstrom- Wechselstrom-Inverter wünschenswert, die mit einem minimalen Wechsel der Bauteile so konfiguriert werden können, daß sie Operationen mit entweder 120 oder 240 Volt Wechselspannung durchführen können. Ein Erreichen dieses Ziels erlaubt ebenfalls den Umbau der Spannungsversorgungen im Außendienst.
Es wurden bisher zwei Lösungen verwendet, um dieses Ziel zu erreichen. Die erste Lösung ist in Fig. 1 gezeigt und stellt einen herkömmlichen Vollbrücken- Inverter dar, bei dem der Gleichstrom von einer Batterie oder einem Gleichstrom- Speicherkondensator 10 geliefert wird, und eine Steuerung 20 den Schaltern 30 und 60 (typischerweise MOSFETs) das Signal gibt, abwechselnd mit den Schaltern 40 und 50 zu öffnen und zu schließen. Für den Verbraucher 80 tritt das Signal daher als Wechselstromsignal mit ganzer Welle auf, das von einer Induktionsspule 70 und einem Kondensator 80 geglättet wurde. Einige grundlegenden Gleichungen, die das Verhältnis zwischen Ein- und Ausgabe dieses Inverters regeln, sind folgende:
Vout = Vin(2D-1)
und
VAout = IormsVorms
mit
Vout = momentane Ausgabespannung
Vin = Gleichstrom-Eingangsspannung
D = relative Einshaltdauer = Einschaltzeit/Periodendauer
VAout = Ausgangs-Voltampere
Iorms = effektiver Ausgangsstrom
Vorms = effektiver Ausgangsspannung
Wie aus diesen Gleichungen offensichtlich ist, muß der Inverter im 120 Volt- Wechselspannungs-Modus doppelt soviel Strom erzeugen wie im 240 Volt- Wechselspannungsmodus, um sowohl mit einer 120 als auch 240 Volt Wechselspannung zu arbeiten und dieselben Voltampere zu erzeugen. Daher müssen alle Bauteile so dimensioniert sein, daß sie den während des Betriebs bei 120 Volt Wechselspannung auftretenden, größeren Strom verarbeiten können. Da zweitens die relative Einschaltdauer D auf einen Wert zwischen 0 und 1 beschränkt ist, muß die Gleichstrom-Eingangsspannung größer als die höchste Amplitude (Peak) der Wechselstrom-Ausgangsspannung plus einem gewissen Spielraum sein.
Zum Arbeiten in beiden Betriebsarten definiert der Betrieb mit 240 Volt Wechselspannung (340 Vpeak) die Minimum-Gleichstrom-Eingangsspannung. Dies ist von Bedeutung, weil beim Arbeiten mit 120 Volt Wechselspannung die maximale relative Einschaltdauer nicht bei 1 liegt, sondern signifikant (20-30 %) geringer sein wird. Das bedeutet, daß die Brückenschalter nicht nur einen höheren Strom bei 120 Volt Wechselspannung leiten müssen, sondern den Strom auch in einer kürzeren Leitungszeit leiten müssen. Dies hat eine große Auswirkung auf die Leitungsverluste in den Brückenschaltern.
Eine zweite Lösung ist in Fig. 2 dargestellt. Dieses Verfahren verwendet zwei Halbbrücken-Inverter 200 und 250 mit isolierten Quellen 201 und 251 derart, daß die Gleichstromquellen 202 und 252 entsprechend dem abwechselnden Schließen der Schalter 210 und 260 sowie 211 und 261 jeweils mit den Ausgängen 235 bzw. 285 abwechselnd und mit entgegengesetzter Polung zu den Quellen 203 bzw. 253 verbunden sind. Für das Arbeiten bei 120 Volt Wechselspannung sind die Ausgänge 235 und 285 miteinander verbunden, und die Ausgänge 240 und 290 sind so verbunden, daß sie einen Verbraucher parallel ansteuern. Für das Arbeiten bei 240 Volt Wechselspannung sind die Ausgänge 240 und 285 in Reihe geschaltet und der Verbraucher wird von den Ausgängen 235 und 290 aus angesteuert. Dieselben Gleichungen, wie sie oben für die erste Lösung dargestellt sind, gelten für jeden Brückenabschnitt.
Die zweite Lösung würde ermöglichen, daß jede Brücke bezüglich der Eingangsspannung und den Effektivstrom-Belastungen optimiert wird. Die Verfahren, die die Ausgangsspannung steuern und die gleiche Aufteilung des Stroms zwischen den bein Brücken garantieren, stellen jedoch ein komplexes Steuerproblem dar. Des weiteren wurde deutlich, daß jeweils unterschiedliche Steuerverfahren für die Operationsweise mit 120 Volt Wechselspannung und mit 240 Volt Wechselspannung nötig wären und dadurch das Ziel der maximalen Einfachheit der Steuerschaltung vereitelt würden.
Aus US-4213049 (Seifert) ist ein Röntgenstrahl-Diagnosegenerator bekannt, der von einer Hochspannungsoperation zu einer Hochstromoperation umschalten kann. Umschalt-Schalter werden zur Verbindung von Halbbrücken zu einer Vollbrücke verwendet. Es werden jedoch zusätzliche Überbrückungsdioden, Induktionsspulen und Kondensatoren verwendet, damit der Generator wie gewünscht funktioniert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im weiteren Sinn liegt die Erfindung in einem Gleichstrom-Wechselstrom- Inverter, wie er in den Ansprüchen 1 und 5 dargestellt ist.
Beim hier beschriebenen Inverter wird die Aufgabe so gelöst, daß der Inverter als zwei parallelgeschaltete Halbbrücken für den Betrieb bei 120 Volt Wechselspannung und als eine einzige Vollbrücke für den Betrieb bei 240 Volt Wechselspannung aufgebaut ist. Zusätzlich zu diesem geänderten Aufbau ist die Ausgangsinduktionsspule als gekoppelte Induktionsspule aufgebaut, deren Windungen zum Steuern der Stromaufteilung zwischen den beiden Halbbrücken verwendet werden, und für den Betrieb als Vollbrücke ist sie als einzelne Induktionsspule aufgebaut.
Die oben beschriebenen Standardgleichungen gelten sowohl für einen Halbbrücken- als auch einen Vollbrücken-Inverter. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Eingangsspannung Vin für die Halbbrücke die Spannung entlang einer der Eingangsstromquellen (Kondensatoren) ist und nicht entlang beider. Daher wäre Vin die Hälfte des Wertes einer Vollbrücke. Dies bedeutet, daß der Inverter für den Betrieb bei 120 Volt Wechselstrom seine maximale Einschaltdauer für dieselbe an eine Vollbrücke angelegte Gleichstrom-Eingangsspannung nicht zu verringern braucht. Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher, daß jede Halbbrücke beim Betrieb mit 120 Volt Wechselspannung mit der Hälfte der gesamten Leistung und mit fast voller relativer Einschaltdauer arbeiten kann. Jede Halbbrücke ist daher so dimensioniert, daß sie nur die Hälfte des maximalen effektiven Ausgangsstroms beim Betrieb mit 120 Volt Wechselspannung verarbeitet.
Beim Betrieb mit 240 Volt Wechselspannung sind die beiden Halbbrücken zu einer ganzen Vollbrücke zusammengeschaltet. Da die Ausgangsspannung doppelt so hoch ist, bleibt die maximale relative Einschaltdauer wiederum dieselbe eines Halbbrückenbetriebs mit 120 Volt Wechselspannung. Aufgrund der höheren Ausgangsspannung jedoch ist der effektive Ausgangsstrom für den Aufbau als Vollbrücke die Hälfte des gesamten Effektivstroms für die parallelgeschalteten Halbbrücken Dies impliziert, daß die Gesamtverluste des Inverters zwischen dem Betrieb bei 120 und bei 240 Volt Wechselspannung sich nicht verändern. Daher können dieselben MOSFET-Schalter und andere Bauteile für beide Konfigurationen verwendet werden.
Ein weiterer wichtiger Aspekt dieser Ausführungsform ist, daß für beide Betriebsarten die grundlegenden Kleinsignal-Übertragungsfunktionen für die Steuerung dieselben bleiben. Dies ist ersichtlich unter Bezugnahme auf die Kleinsignal-Modelle, die weiter unten für die Figuren 5A und 5B besprochen werden.
Die Erfindung ermöglicht, daß genau dieselben Bauteile mit einfachen Änderungen in den Drahtbrückenverbindungen (Jumper-Verbindung) sowohl im Aufbau für 120 Volt Wechselspannung als auch im Aufbau für 240 Volt Wechselspannung verwendet werden können, und sie wurde für Ausgaben von etwa 4 KVA als realisierbar befunden. Die Erfindung sorgt daher für die maximale Nutzung aller Bauteile in der Anordnung bei beiden Betriebsbedingungen, und bei der Herstellung ist nur der Bau und Lagerung einer Art von Inverter erforderlich. Aus diesem Grund liefert die Erfindung die kosteneffektivste Lösung und sollte bessere Kosten/Watt- und Watt/Volumen-Verhältnisse aufweisen als herkömmliche Lösungen, mit Sicherheit zumindest verglichen mit der Lagerung von zwei unterschiedlichen Wandlern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung ist aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen, die nur als Beispiele angeführt werden und im Zusammenhang mit den folgenden Zeichnungen gesehen werden müssen, besser verständlich. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 einen herkömmlichen Vollbrücken-Inverter zur Veranschaulichung.
Fig. 2 eine zweite Lösung der Konfigurierungsmöglichkeit von Invertern für eine Ausgabe von 120 oder 240 Volt Wechselspannung.
Fig. 3A den Aufbau des veranschaulichenden Ausführüngsbeispiels bei 120 Volt Wechselspannung.
Fig. 3B den Aufbau des veranschaulichenden Ausführungsbeispiels bei 240 Volt Wechselspannung.
Fig. 4 eine veranschaulichende Ausführungsform mit den Drahtbrückenverbindungen, die für das Wandeln zwischen 120 und 240 Volt Wechselspannungsausgang nötig sind.
Fig. 5A das Kleinsignal-Modell des Aufbaus der veranschaulichenden Ausführungsform bei 120 Volt Wechselspannung.
Fig. 5B das Kleinsignal-Modell des Aufbau der veranschaulichenden Ausführungsform bei 240 Volt Wechselspannung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 3A zeigt den Inverter dieser Erfindung mit Aufbau im Betriebsmodus für 120 Volt Wechselstrom, d.h. als zwei Halbbrücken Im einen Halbzyklus ist daher die Gleichstromquelle 310 mit dem Verbraucher 351 und den (parallelgeschalteten) Kondensatoren 341 und 342 über die (parallelgeschalteten) Induktionsspulen 331 und 332 verbunden, wenn die Schalter 321 und 323 geschlossen und die Schalter 322 und 324 geöffnet sind. Im anderen Halbzyklus ist die Gleichstromquelle 311 in umgekehrter Polung mit dem Verbraucher 351 und den Kondensatoren 341 und 342 über die Induktionsspulen 331 und 332 verbunden, wenn die Schalter 322 und 324 geschlossen und die Schalter 321 und 323 geöffnet sind. Die Schalter im veranschaulichenden Ausführungsbeispiel sind MOSFET-Glieder, die unter Verwendung von Standard-Impulsbreiten-Modulationstechniken zum variablen Schalten des Stroms geöffnet und geschlossen werden können, um beispielsweise eine Sinusschwingung (von einer Phase) aufzubauen. Andere Glieder können verwendet werden, solange einseitig gerichtete Glieder ermöglichen, daß der Strom in Richtung von den positiven zu den negativen Anschlüssen der Gleichstromquellen fließt, d.h. in Richtung von 310 über 321 und 322 nach 311 und von 310 über 323 und 324 nach 311, obwohl der Strom dabei nie durch die Glieder derselben Halbbrücke (321 und 322; 323 und 324) während demselbem Halbzyklus fließen wird.
Das Koppeln zwischen den Induktionsspulen 331 und 332, die im veranschaulichenden Ausführungsbeispiel dieselbe Anzahl an Windungen (N) aufweisen, stellt in der Regel sicher, daß der Strom gleichmäßig auf die parallelen Pfade verteilt wird, da das Ampere'sche Gesetz gilt: I&sub3;&sub3;&sub1;N = I&sub3;&sub3;&sub2;N. Das Aufteilen des Stromflusses auf die Parallelpfade oder Halbbrücken ermöglicht die Auswahl von MOSFET-Schaltern (Treibern) sowie anderer Bauteile bei niedrigeren Nennleistungen.
Fig. 3B zeigt den Inverter der vorliegenden Erfindung, wie er für den Betriebsmodus bei 240 Volt Wechselspannung aufgebaut ist, d.h. als Vollbrücke. Es werden folglich im einen Halbzyklus die reihengeschalteten Gleichstromquellen 310 und 311 mit dem Verbraucher 352 und den (reihengeschalteten) Kondensatoren 341 und 342 über die separaten (reihengeschalteten) Induktionsspulen 331 und 332 verbunden, wenn die Schalter 321 und 324 geschlossen und die Schalter 322 und 323 geöffnet sind. Im anderen Halbzyklus werden die reihengeschalteten Gleichstromquellen mit umgekehrter Polung mit dem Verbraucher 352 und den Kondensatoren 341 und 342 über die Induktionsspulen 331 und 332 verbunden, wenn die Schalter 322 und 323 geschlossen und die Schalter 321 und 324 geöffnet sind.
Das Verfahren des Umschaltens von einem zum anderen Aufbau kann sehr leicht bewerkstelligt werden durch Austauschen der Drahtbrückenverbindungen, um die Schaltsteuerung umzuleiten und um die Ausgangs-Induktionsspule parallel oder in Reihe zu schalten. Dies ist die einzig nötige Veränderung. Alle Bauteile bleiben für beide Betriebsweisen dieselben. Fig. 4 zeigt daher eine vereinfachte Ausführung der Erfindung mit einem 4 KVA Gleichstrom-Wechselstrom-Inverter. Die Gleichstromquellen 310 und 311 entsprechen den so bezeichneten Quellen aus den Figuren 3A und 3B, ebenso die anderen Bauteile. Die Schalter 321, 322, 323 und 324 sind als Hochspannungs-Treiber dargestellt. Die Induktionsspule 331, die Kondensatoren 341 und 342 und die Induktionsspule 332 sind in Reihe angeordnet von einer gemeinsamen Ausgangsleitung von den Treibern 321 und 322 zu einer gemeinsamen Ausgangsleitung von den Treibern 323 und 324. Die Drahtbrückenverbindungen 403, 402 und 404 (420) sind zwischen den Induktionsspulen und den Kondensatoren angeordnet. Die Ausgaben an den Verbraucher 351 werden von einem Punkt zwischen der Induktionsspule 331 und dem Kondensator 341 und von einer Drahtbrückenverbindung (Jumper-Verbindung) 410 geliefert. Wenn die Drahtbrückenverbindung 410 mit der Drahtbrückenverbindung 420 in der "B"-Verbindung verbunden wird, wird eine Vollbrücke für eine Ausgabe mit 240 Volt Wechselspannung gebildet. Wenn dagegen die Drahtbrückenverbindung 410 mit der Drahtbrückenverbindung 402, die Drahtbrückenverbindung 402 mit der Drahtbrückenverbindung 401 zwischen den Gleichstrom-Spannungsquellen 310 und 311 und die Drahtbrückenverbindung 403 mit der Drahtbrückenverbindung 404 in den "A"-Verbindungen verbunden werden werden parallele Halbbrücken für eine Ausgabe mit 120 Volt Wechselspannung gebildet.
Fig. 5A bzw. 5B zeigen jeweils Kleinsignal-Modelle der Konfigurationen der Erfindung für 120 und 240 Volt Wechselspannung. In den Zeichnungen ist LF die Induktion der reihengeschalteten Induktionsspulen 331 und 332, und CF ist die Kapazität eines der Kondensatoren 341 oder 342. Da die Kleinsignal-Quelle 510 in der Parallel-Halbbrücken-Konfiguration mit 120 Volt Wechselstrom zwei der parallelgeschalteten Spulen in Reihe und zwei der parallelgeschalteten Kondensatoren im Nebenschluß speist, speist sie eine induktive Reihen-Last 530 mit einer Induktion von LF/4 und eine kapazitive Nebenschluß-Last 540 mit einer Kapazität von 2CF. Da die Kleinsignal-Quelle 515 in der Vollbrücken-Konfiguration mit 240 Volt Wechselstrom zwei der reihengeschalteten Induktionsspulen in Reihe und zwei der reihengeschalteten Kondensatoren in Nebenschluß speist, speist sie in Reihe eine induktive Serien-Last 535 mit einer Induktivität LF und eine kapazitive Nebenschluß-Last 545 mit einer Kapazität von CF/2. Die Produkte dieser Impedanzen sind identisch und haben dieselbe Kleinsignal-Übertragungs-Funktion zur Folge.
Die vorausgegange Beschreibung war auf eine spezifische Ausführungsform der Erfindung beschränkt. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung abgeändert und modifiziert werden kann, wobei einige oder alle Vorteile der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen offenbart ist, beibehalten werden können.

Claims

1. Gleichstrom-Wechselstrom-Inverterschaltung zur Ausgabe abwechselnd an einem ersten Wechselstrom-Spannungspegel und an einem zweiten Wechselstrom-Spannungspegel, der den halben Wert des ersten Spannungspegels aufweist, wobei die Inverterschaltung derart gestaltet ist, daß sie folgendes umfaßt:

A) zwei im wesentlichen identische Gleichstromquellen (310 und 311), die in Reihe geschaltet sind, um einen positiven Anschluß und einen negativen Anschluß zu bilden;

B) einen ersten Schalter (321), der mit dem positiven Anschluß der in Reihe geschalteten Gleichstromquellen verbunden ist;

C) einen zweiten Schalter (322), der mit dem ersten Schalter und dem negativen Anschluß der in Reihe geschalteten Gleichstromquellen in Reihe geschaltet ist;

D) einen dritten Schalter (323), der mit dem positiven Anschluß der in Reihe geschalteten Gleichstromquellen verbunden ist;

E) einen vierten Schalter (324), der mit dem dritten Schalter und dem negativen Anschluß der in Reihe geschalteten Gleichstromquellen in Reihe geschaltet ist;

wobei die Inverterschaltung gekennzeichnet ist durch

F) eine erste Induktionsspule (331), die mit der Verbindungsleitung zwischen dem ersten und zweiten Schalter verbunden ist;

G) zwei im wesentlichen identische Kondensatoren (341 und 342), die mit der ersten Induktionsspule an dem Anschluß der ersten Induktionsspule, der von der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Schalter entfernt ist, in Reihe geschaltet sind;

H) eine zweite Induktionsspule (332), die im wesentlichen mit der ersten Induktionsspule identisch ist und die mit den in Reihe geschalteten Kondensatoren, die mit dem von der Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Schalter entfernten Anschluß der ersten Induktionsspule verbunden sind, in Reihe geschaltet ist sowie mit der Verbindung zwischen dem dritten und vierten Schalter verbunden ist; und

I) einen Wechselstromausgang an der Verbindung zwischen der ersten Induktionsspule und den in Reihe geschalteten Kondensatoren; wobei

J) die Inverterschaltung abwechselnd so konfiguriert werden kann, daß eine der folgenden beiden Konfigurationen entsteht:

i) zur Ausgabe am ersten Wechselstrom-Spannungspegel:

(a) übereinstimmendes Öffnen bzw. Schließen des ersten Schalters (321) und des dritten Schalters (323) abwechselnd mit übereinstimmendem Öffnen bzw. Schließen des zweiten Schalters (322) und des vierten Schalters (324); und

(b) Abnehmen eines zweiten Wechselstrom-Ausgangssignals (351) von der Verbindung (420) zwischen der zweiten Induktionsspule (332) und den in Reihe geschalteten Kondensatoren; oder

ii) zur Ausgabe am zweiten Wechselstrom-Spannungspegel:

(a) Verbinden der Verbindung (402) zwischen den in Reihe geschalteten Kondensatoren (341, 342) mit der Verbindung (401) zwischen den in Reihe geschalteten Gleichstromquellen;

(b) Verbinden der Verbindung (403) zwischen der ersten Induktionsspule (331) und den in Reihe geschalteten Kondensatoren (341, 342) mit der Verbindung zwischen der zweiten Induktionsspule (332) und den in Reihe geschalteten Kondensatoren;

(c) übereinstimmendes Öffnen bzw. Schließen des ersten Schalters (321) und des vierten Schalters (324) abwechselnd mit dem übereinstimmenden Öffnen bzw. Schließen des zweiten Schalters (322) und des dritten Schalters (323); und

(d) Abnehmen eines zweiten Wechselstrom-Ausgangssignals von der Verbindung (402) zwischen den in Reihe geschalteten Kondensatoren.

2. Inverterschaltung nach Anspruch 1, wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Schalter (321-324) MOSFET-Schalter sind.

3. Inverterschaltung nach Anspruch 1, wobei die in den Absätzen (J)(ii)(a) und (J)(ii)(b) genannten Verbindungen (401, 402; 403, 404) durch Drahtbrückenverbindungen hergestellt sind.

4. Inverterschaltung nach Anspruch 1, die des weiteren eine Einrichtung zum Abgleichen der durch die Schalter fließenden Spannung umfaßt.

5. Gleichstrom-Wechselstrom-Inverterschaltung zur Ausgabe abwechselnd an einem ersten Wechselstrom-Spannungspegel und an einem zweiten Wechselstrom-Spannungspegel, der den halben Wert des ersten Spannungspegels aufweist, wobei die Inverterschaltung derart gestaltet ist, daß sie folgendes umfaßt:

A) zwei im wesentlichen identische Gleichstromquellen (310, 311), die in Reihe geschaltet sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Inverterschaltung folgendes umfaßt:

B) eine erste Halbbrücke mit

i) einem ersten Schaltglied (321), das mit dem positiven Anschluß der in Reihe geschalteten Gleichstromquellen verbunden ist;

ii) einem zweiten Schaltglied (322), das mit dem ersten Schaltglied und dem negativen Anschluß der in Reihe geschalteten Gleichstromquellen in Reihe geschaltet ist; und

iii) einem ersten Kondensator (341), der mit der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltglied verbunden ist;

C) eine zweite Halbbrücke mit

i) einem dritten Schaltglied (323), das mit dem positiven Anschluß der in Reihe geschalteten Gleichstromquellen verbunden ist;

ii) einem vierten Schaltglied (324), das mit dem dritten Schaltglied und dem negativen Anschluß der in Reihe geschalteten Gleichstromquellen in Reihe geschaltet ist; und

iii) einem zweiten Kondensator (342), der mit der Verbindung zwischen dem dritten und vierten Schaltglied verbunden ist;

D) eine Verbindung (402) zwischen dem Anschluß des ersten Kondensators (341), der von der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltglied entfernt ist, und dem Anschluß des zweiten Kondensators (342), der von der Verbindung zwischen dem dritten und vierten Schaltglied entfernt ist; und

E) einen Wechseistromausgang an der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltglied, wobei

F) die Inverterschaltung abwechselnd folgendermaßen konfiguriert werden kann:

i) zur Ausgabe am ersten Wechselstrom-Spannungspegel:

(a) übereinstimmendes Öffnen bzw. Schließen des ersten Schaltglieds (321) und des dritten Schaltglieds (323) abwechselnd mit dem übereinstimmenden Öffnen bzw. Schließen des zweiten Schaltglieds (322) und des vierten Schaltglieds (324); und

(b) Abnehmen eines zweiten Wechselspannungs-Ausgangssignals aus der Verbindung (420) zwischen dem dritten und vierten Schaltglied zur Bildung einer Vollbrücke; oder

ii) zur Ausgabe am zweiten Wechselstrom-Spannungspegel

(a) Verbinden der Verbindung (403) zwischen dem ersten und zweiten Schaltglied mit der Verbindung (404) zwischen dem dritten und vierten Schaltglied zur Bildung von parallelen Halbbrücken;

(b) übereinstimmendes Öffnen bzw. Schließen des ersten und vierten Schaltglieds abwechselnd mit dem übereinstimmenden Öffnen bzw. Schließen des zweiten und dritten Schaltglieds;

(c) Verbinden der Verbindung (402) zwischen dem ersten und zweiten Kondensator mit der Verbindung (401) zwischen den in Reihe geschalteten Gleichstromquellen; und

(d) Abnehmen eines zweiten Wechselspannungs-Ausgangssignals (351) von der Verbindung (401, 402) zwischen den in Reihe geschalteten Gleichstromquellen.