NL8204685A - Invertor schakeling met symmetrie regeling. - Google Patents

Description

E 2348-1206 Ned hm/hv '

p & C

General Electric Company

Korte aanduiding: Invertor schakeling met symmetrie regeling.

De uitvinding ligt op het terrein van invertor schakelingen, waarbij schakelmechanismen worden toegepast, zoals transistoren voor het produceren 5 van wisselstroom uitgangsenergie uit gelijkstroom ingangsenergie. Met deze uitvinding is verwant hetgeen beschreven is in de Amerikaanse nevenoctrooiaanvrage 184.648, ingediend op 5 september 1980.

Invertor schakelingen worden in het algemeen geklassificeerd in de vorm van drie bekende circuit configuraties: volledige brug, halve brug en 10 balans; en passen toe een of meer schakelmechanismen, zoals transistoren, zodanig geschakeld dat afwisselend en herhaaldelijk elektrische energie aangelegd wordt in wisselstroomvorm aan een belasting, zoals een motor, een inductieve verhittingsinrichting of een of meer elektrische lampen. De invertor schakeling is bedoeld om aan de belasting een wisselstroomgolfvorm 15 af te leveren, die symmetrisch is, dat wil zeggen welke afwijkt teneinde plus- of minspanning en stroomwaarden vanaf zijn nul- of gemiddelde referentie waarde gelijk te maken, en welke bij benadering gelijke tijdsperiode bezit van plus en min spanningswaarden tijdens de repeterende cycli. Indien de wisselstroomgolfvorm afgeleverd aan de belasting niet-symmetrisch zou worden, 20 zelfs gedurende een korte tijdsperiode, zou de belasting elektrisch of magnetisch verzadigd kunnen worden (in het bijzonder indien de belasting inductief is of indien zij een circuit omvat zoals een kortsluiting van transistoren of kortsluiting of doorbranding van transformatorwikkelingen).Een dergelijke niet-symmetrie van de invertorgolfvorm kan worden veroorzaakt door 25 een voortijdig schakelen van een invertor transistor als gevolg van invloeden van buiten of overgangs spanningspulsen in het circuit, zoals die welke worden veroorzaakt door netspanningsinschakelverschijnselen of door straling van nabijgelegen elektrische huishoudelijke toestellen of installaties.

De hierboven genoemde octrooiaanvrage is gericht op een invertor 30 schakeling van het halve brug type, en de onderhavige uitvinding zal in het bijzonder beschreven worden met betrekking tot een verbeterde regeloscillator, die symmetrieregeling bezit voor een dergelijke invertor schakeling.

Een oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterde invertor schakeling, en het verschaffen van een invertor schakeling, die 35 regelmiddelen bezit om een symmetrische uitgangsgolfvorm te verzekeren.

De uitvinding bevat in hat kort en in een voorkeursuitvoeringsvorm een invertor schakeling met transistor schakelaars die zodanig verbonden zijn dat zij afwisselend en herhaaldelijk wisselstroom elektrische energie aanleggen aan een belasting zoals een fluorescerende lamp. Een oscillator regelcircuit 40 levert regelpulsen aan de transistor schakelaars zodanig dat hun schakelen 8204685 o * -2- wordt geregeld waardoor aan de belasting een symmetrische golfvorm wordt verzekerd. Gelijkstroom vermogen voor de oscillator regelschakeling wordt verkregen door het gelijkrichten van de wisselstroom belastingsenergie, en 5 de oscillator frequentie is instelbaar door middel van een regelspanning.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van enige in de figuren der bijgaande tekeningen uitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelicht.

Figuur 1 toont een schema van een invertor schakeling volgens de stand der techniek zoals deze voorkomt in de hierboven genoemde octrooiaanvrage; 10 Figuur 2 toont een aantal grafieken met de tijd als abscis, waarbij zekere signalen worden weergegeven, zoals de spanning en de stroom in het schema van Figuur 1 waarbij met stippellijnen aangegeven is het verkeerd functioneren van de schakeling, hetgeen kan gebeuren als gevolg van het ongewenst, niet-symmetrisch functioneren van de schakeling; 15 Figuur 3 is een elektrisch schema van een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 4 toont een aantal grafieken van bepaalde signalen als functie van de tijd, namelijk de spanning en de stroom in de invertor schakeling van Figuur 3, die in het algemeen op soortgelijke wijze ingericht is als de 20 kromme van Figuur 2 ter vergemakkelijking van een vergelijking met het functioneren van de schakeling volgens de uitvinding (Figuur 3) met die van de stand der techniek (Figuur 1); en

Figuur 5 toont een aantal grafieken van bepaalde signalen als functie van de tijd, namelijk spanningen en stromen in een regeloscillatorgedeelte 25 van de invertor schakeling van Figuur 3.

De in Figuren 1 en 2 geïllustreerde stand der techniek, en de eventuele verkeerde werking ervan als gevolg van niet-symmetrische werking, zal eerst worden beschreven, gevolgd door een beschrijving van de uitvinding en hoe deze verkeerde werking te voorkomen.

30 In Figuur 1 is een paar transistoren Ql en Q2 geschakeld tussen klemmen 11 en 12 van een gelijkstroom spanningsbron, welke kan zijn een tweezijdige gelijkrichter, die een spanning verschaft van ongeveer 200 volt gelijkstroom uit een ingangswisselstroom van 120 volt. Zoals aangegeven in de tekening is de klem 11 van positieve polariteit en klem 12 van negatieve 35 polariteit. De emissor 13 van de transistor Ql en de collector 14 van de transistor Q2 zijn met elkaar verbonden om de vorming van een knooppunt 16; de collector 17 van de transistor Ql is verbonden met de positieve spannings-klem 11 en de emissor 18 van de transistor Q2 is verbonden met de negatieve spanningsklem 12. Een belasting 21, die inductief is of een inductieve com-40 ponent bezit, zoals een gasontladingslamp, motor, inductieve verhittingseenheid, 8204685 - ·· · 4 ' ' -3- etc., is opgenomen tussen het knooppunt 16 en de spanningsbron, welke laatste verbinding verschaft wordt door een paar condensatoren 22, 23, die in serie geschakeld zijn tussen de spanningsklemmen 11 en 12, waarbij de belasting 21 5 verbonden is met het knooppunt 24 van de condensatoren 22, 23. De capaciteit waarden van de condensatoren 22, 23 zijn bij voorkeur gelijk en voldoende groot om een lage impedantie te verschaffen bij de werkfrequentie van de schakeling (zoals 1kHz of hoger). Aldus is de belasting 21 in feite geschakeld tussen het transistorknooppunt 16 en een middenaftakking van de spanningsbron.

10 De belasting 21 kan een koppelingstransformator omvatten, waarvan de primaire wikkeling geschakeld is tussen circuitpunten 16, 24, zoals weergegeven.

Een diode 26 is geschakeld tussen de basis 27 en de emissor 13 van de transistor Ql, pp een wijze om stroom van positieve polariteit te laten vloeien naar de basis 27. Een andere diode 28 is geschakeld tussen de basis 15 29 en emissor 18 van de transistor Q2 op een wijze dat stroom van negatieve polariteit kan vloeien vanuit de basis 29. Een bron 31 van uitschakelpulsen is verbonden met klemmen 32 en 33, welke resp. verbonden zijn met basis elektroden 27 en 29, en uitschakelpulsen van negatieve polariteit aanlegt afwisselend en herhaaldelijk aan deze elektroden bij een frequentiesnelheid 20 van ongeveer 1kHz of groter en bij voorkeur ongeveer 20kHz. Een bron 34 van een inschakelpuls met positieve polariteit is verbonden met één dezer basiselektroden 29. De uitschakelpulsbron 31 kan zijn een multivibrator "flip flop” schakeling, of individuele pulsbronnen die op de juiste wijze gesynchronizeerd zijn, en de inschakelpulsbron 34 kan een mono stabiele 25 (one-shot) multivibrator zijn.

Ih Figuur 2 worden bepaalde signalen: spanning en stroom in de schakeling van Figuur 1 weergegeven als functie van de tijd, die horizontaal is uitgezet. Een enkelvoudige inschakelpuls 36 van positieve polariteit wordt verschaft door de bron 34 en aangelegd aan de beis is 29 van de transistor Q2 30 om de werking van de schakeling te doen aanvangen. Zich herhalende uitschakelpulsen 37 en 38 van negatieve polariteit worden verschaft door de bron 31 en resp. aangelegd aan de basis elektroden 27 en 29 van de transistoren Ql en Q2. Deze reeks uitschakelpulsen 37, 38 zijn 180 elektrische graden ten opzichte van elkaar versprongen, De grafieken 39 en 40 geven resp. de spanning en 35 stroom weer bij de belasting 21, waarbij de spanning 39 een rechthoekige golfvorm heeft als gevolg van het afwisselende schakelen van de transistoren Ql en Q2, terwijl de stroom 40 een typische golfvorm heeft van een belasting die een inductieve component heeft. De krommen 41 en 42 geven de door het verdwijnen van het magnetische veld opgewekte stroom in de inductieve belasting 40 weer resp. de resulterende opgeslagen lading aan de basis van de transistor Ql.

8204685 » · -4-

Op soortgelijke wijze geven de grafieken 43 en 44 dezelfde situatie van inductieve stroom en opgeslagen lading weer aan de basis van de transistor Q2.

5 De schakeling werkt als volgt: De inschakelpuls 36 maakt de tran sistor Q2 volledig geleidend, waardoor stroom 40 getrokken wordt door de belasting 21 via condensatoren 22 en 23. Bij het beëindigen van de inschakelpuls 36 en het optreden van de eerstvolgende uitschakelpuls 38 aangelegd aan de basis 29 van de transistor Q2, wordt de transistor niet-geleidend 10 gemaakt en houdt de stroom op te vloeien in de belasting 21; echter produceert de opgeslagen energie in de inductieve component van de belasting een tegen EMK en stroom 41 van positieve polariteit, die loopt door de diode 26 naar de basis 27 van de transistor Ql. Dit maakt de transistor Ql volledig geleidend. Gedurende deze tijd werkt Ql als een geïnverteerde transistor, 15 waar de basis-collector-junctie de emissor wordt en de basis-emissor-*· junctie de collector wordt. Een lading 42 wordt in Ql opgeslagen gedurende deze tijdsperiode. Wanneer de inductieve energie gedissipeerd is, houdt de opgeslagen lading de transistor Ql geleidend, waardoor stroom 40' gestuurd wordt door de belasting 21 via de condensator 23, in de tegengestelde richting als de 20 stroom vloeit wanneer de transistor Q2 geleidt. De opgeslagen lading blijft gedeeltelijk weg zoals weergegeven door kromme 42; de frequentie van de uit-schakelpulsen wordt echter voldoende hoog gekozen (20 kHz bijvoorbeeld) zodat de eerstvolgende uitschakelpuls 37 wordt aangelegd aan de basis 27, terwijl de opgeslagen lading effectief is bij het handhaven van de geleidende toestand 25 van de transistor. Deze uitschakelpuls 37 doet de opgeslagen lading weglekken en maakt de transistor Ql niet-geleidend, en beëindigt het vloeien vein stroom door de belasting, waarna opgeslagen energie in de inductieve component van de belasting 21 een tegen EMK produceert en stroom 43 (van negatieve polariteit in het knooppunt 16) welke geleid wordt door de collector-basis junctie van 30 transistor Q2, en diode 28, en welke het equivalent is van een puls 43 van positieve polariteit dat aangelegd wordt aan de basis 29, zoals weergegeven in de tekening, die de transistor Q2 opnieuw geleidend maakt, en wel werkzaam in een geïnverteerde mode, en een opgeslagen lading 44 creëert in de transistor, hetgeen de transistor handhaaft in een volledig geleidende toestand tot de 35 eerstvolgende uitschakelpuls 38 plaatsvindt. Het proces is herhaalbaar en maakt dat een wisselstroom gaat vloeien in de belasting 21.

Vele of de meeste elektronische schakelingen, waaronder het in Figuur 1 weergegeven type, hebben onnodige of ongewenste stoor- of inschakelspannings-pulsen, die daarin optreden gedurende een groot deel van de tijd, welke een 40 verkeerde werking of slechte werking van de schakeling kunnen veroorzaken.

8204685 -5-

Deze spanningspulsen kunnen worclen veroorzaakt door netspanningsinschakel-verschijnselen zoals zij optreden wanneer motoren en andere inrichtingen aan het elektrische net worden ingeschakeld en uitgeschakeld, en door straling 5 van nabijgelegen toestellen en apparaten. In de schakeling van Figuur 1 kunnen deze ongewenste spanningspulsen optreden bijvoorbeeld in de regel-spanningsbron 31, aan elektroden van transistoren Q1 en Q2, en in de andere delen van de schakeling zoals de belasting 21 als gevolg van bijvoorbeeld een plotselinge verandering in de belastingsimpedantie zoals die kan worden 10 veroorzaakt door het flikkeren van fluorescentielampen in de belasting, die spannings-inschakelverschijnselen oproept, welke worden teruggevoeld in het circuit. Bij wijze van voorbeeld laat Figuur 2 een ongewenste inschakel-spanningspuls 37' zien temidden van de regelspanningspulsen 37, welke puls 37' voortijdig de transistor Ql niet-geleidend maakt, hetgeen resulteert 15 in een tegen EMK puls 43', die Q2 geleidend maakt en daarin een opgeslagen lading 44' creëert en te zelfder tijd de opgeslagen lading in Ql doet weglekken zoals aangegeven bij 42' in Figuur 2. Deze handeling schakelt en keert de belastingsspanning 39 voortijdig om, zoals aangegeven bij 39', en de belas tingsspanning blijft op deze halve cyclus polariteit gedurende een veel 20 te lange tijdsperiode, zoals aangegeven door de accolade 39a tot de eerstvolgende uitschakelpuls 38 optreedt. Tijdens deze veel te lange belastings-spannings halve cyclus 39a, blijft de belastingsstroom 40 toenemen, zoals aangegeven met 40a tot een waarde die aanzienlijk groter is dan normaal, en de abnormale stroom blijft doorgaan als gevolg van de resulterende niet-25 symmetrie van de stroomgolfvorm, gedurende verscheidene opvolgende cycli, zoals aangegeven bij 40a', zodat de stroomgolfvorm bezinkt en symmetrisch wordt om de ware, bedoelde nulwaarde ervan. Deze abnormaal grote belastingsstroom, die optreedt over verscheidene werkcycli, kan beschadiging veroorzaken bij de belasting en/of schakeltransistoren Ql en Q2 en andere schakeling-30 componenten of het uitvallen daarvan veroorzaken. Een dergelijke storing van de schakeling is zelfs waarschijnlijker dat deze optreedt indien de abnormaal grote belastingsstroom magnetische verzadiging veroorzaakt van de belasting, waardoor de belastingsimpedantie vermindert, hetgeen een verdere stijging van de belastingsstroom teweegbrengt.

35 In de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, weergegeven in

Figuur 3, zijn de inverterende schakeltransistoren Ql en Q2 en bijbehorende schakeling dezelfde als in Figuur 1, waarbij de belasting 21 een primaire wikkeling 21' omvat van een belastingskoppelingstransformator, die geschakeld is tussen circuitpunten 16 en 24. De bron 31 van uitschakelpulsen in Figuurl 40 is aangeduid door de met stippellijnen getekende rechthoek 31' in Figuur 3, 8204685 « « -6- die een elektrisch schema omsluit van een invertor regelcircuit in overeenstemming met de uitvinding.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bevat het invertor 5 regelcircuit 31' een paar oscillerende schakelende regeltransistoren Q3 en Q4, waarvan de collector elektroden 51 en 52 resp. verbonden zijn via weerstanden 53 en 54 met een aansluitklem 56 van de werkspanning met positieve polariteit en waarvan de emissor elektroden 57 en 58 met elkaar verbonden zijn en met een klem 59 van een gelijkspanningsbron 61 met variabele regel-10 spanning, waarvan de overblijvende klem 62 elektrisch geaard is. Een weerstand 63 is aangesloten over de klemmen 59, 62 en kan de inwendige uitgangsimpedantie van de spanningsbron 61 bevatten. De klem 59 van de gelijkspanningsbron 61 bezit positieve polariteit indien de transistoren Q3, Q4 van het NPN type zijn gemaakt zoals weergegeven.

15 Een paar klem-transistoren Q5, Q6 zijn met hun emissorelektrode 66, 67 met aarde verbonden, en hun collectors 68, 69 zijn verbonden met de basiselektroden 71, 72 van transistoren Q3, Q4. Een tijd- en correctieregeleride condensator 73 is geschakeld tussen de basiselektroden 71, 72 van transistoren Q3, 24.

20 Een regelwikkeling 76 met middenaftakking is elektromagnetisch gekoppeld met de uitgang van de transformatorwikkeling 21', en de middenaftakking 77 ervan is elektrisch geaard. Een eind X van de wikkeling 76 is verbonden via een weerstand 78 met de basis 71 van de regeltransistor Q3 en is eveneens verbonden, via een weerstand 79, met de basis 81 van de klem-25 transistor Q6. Het andere einde Y van de wikkeling 76 is verbonden via een weerstand 82 met de basis 72 van de regeltransistor Q4 en is eveneens verbonden, via een weerstand 83, met de basis 84 van de klem-transistor Q5. De uitschakel-pulsen 37 worden geproduceerd aan de collector 52 van Q4, welke gekoppeld is met de klem 32, een de uitschakelpulsen 38 worden geproduceerd aan de 30 collector 51 van Q3, die gekoppeld is met de klem 33, waarbij deze puls-koppelingen geschieden via een transformator of andere geschikte middelen.

Om gelijkstroomvermogen te verschaffen voor het regelcircuit 31', is een paar gelijkrichters 86, 87 resp. geschakeld tussen de einden X, Y van de wikkeling 76 en de werkspanningsklem 56, waarbij hun kathoden ver-35 bonden zijn met de klem 56 zodanig dat gelijkrichting plaatsvindt van de

stroom uit de wikkeling 76 en een spanning en stroom met positieve polariteit leveren aan de klem 56. De werkspanning met negatieve polariteit voor het circuit 31' wordt verkregen aan het circuitpunt 56', dat verbonden is met aarde en vandaar naar de middenaftakking van de wikkeling 76. Een ander paar 40 gelijkrichters 88, 89 zijn zoals weergegeven geschakeld tussen de einden X, Y

8204685 -7- van de wikkeling 76 en een spanningsklem 91, waarbij hun anoden verbonden ij zijn met de klem 91 op zodanige wijee dat de stroom uit de wikkeling 76 gelijkgericht wordt en een spanning van negatieve polariteit levert aan de 5 klem 91, welke spanning kan worden gebruikt voor het eventueel doen werken van andere circuits of voor het daaraan aanleggen van een voorspanning. Anderzijds kunnen de gelijkrichters 88, 89 worden verbonden ter verschaffing van een positieve polariteit aan de klem 91. De gelijkrichtende dioden 86, 87 verschaffen een gelijkstroomregelcircuit werkspanning, bijvoorbeeld 5 volt, 10 aan de klemmen 56, 56' uit wisselstroom energie van de wikkeling 76, die op haar beurt de energie ontleent aan de uitgangswikkeling 21 en tenslotte uit de spanningsingangsklemmen 11, 12. Aldus behoeft er geen afzonderlijke gelijk-spanningsbron te zijn voor het regelcircuit 31'. Het relatief kleine vermogen dat vereist is om het circuit 31' te laten werken, heeft geen nadelig effect 15 op het functioneren van het invertor circuit en belasting 21.

De algemene werking van de invertor en regelschakeling van Figuur 3 zal eerst worden beschreven aan de hand van Figuur 4, en vervolgens zal de specifieke werking van het regelcircuit 31' beschreven worden aan de' hand van Figuur 5, 20 In Figuur 4 is de ongewenste uitschakelspanningspuls 37' op dezelfde wijze gelegen als in Figuur 2; de startpuls 36 en de gedeelten van de uit-schakelpulsen 37, 38, de belastingsspanning en de stroom 39, 40 en tegen EMK en het verdwijnend magnetische véld en de golfvormen van de opgeslagen lading, namelijk 41-44, welke zich links van de ongewenste puls 37' bevinden, zijn 25 dezelfde als in Figuur 2. Wanneer de ongewenste puls 37' optreedt, schakelt hij de transistor Ql,uit, waardoor de tegen EMK puls 43' optreedt, die Q2 geleidend maakt en een opgeslagen lading 44' daarin creëert en te zelfder tijd de in Q1 opgeslagen lading doet weglekken zoals aangegeven met 42'; deze actie schakelt die belastingsspanning 39 voortijdig en keert deze om 30 zoals aangegeven bij 39', en de belastingsstroom 40 keert om zoals aangegeven bij 40a, die alles is hierboven beschreven aan de hand van Figuur 2. Echter in overeenstemming met de uitvinding en in strijd met de werking van Figuur 1 zoals geïllustreerd in Figuur 2, werkt de schakeling van Figuur 3 niet slecht en veroorzaakt niet een verwoestende asymmetrische belastingsstroom; in 35 plaats daarvan fungeert Figuur 3 zodanig dat de eerstvolgende uitschakelpuls 38* voor transistor Q2 geproduceerd wordt, hetgeen een tegen EMK puls 41' opwekt voor het afstemmen op Ql, teneinde de belastingsspanning 40 om te keren op een tijdstip aangegeven door verwijzingscijfer 39" teneinde de belastingsspanning 39 symmetrisch te hodden, waardoor de omkering van de 40 belastingsstroom 40a niet de normale stroompiek overschrijdt alvorens deze 8204685 -8- opnieuw omkeert bij 40a' als gevolg van de belastingsspanningsomkering 391'. Daarna gaat de schakeling door met het functioneren in de normale cyclische wijze.

5 Bij het starten van de invertor schakeling van Figuur 3 door de startpuls 36 fungeert de schakeling in het algemeen zoals beschreven aan de hand van Figuur 4. Het de uitschakelpuls opwekkende en regelcircuit 31' werkt als volgt aan de hand van Figuur 5, waarbij de golfvorm 101 de spanning is over de helft van de regelwikkeling 76 tussen haar einde X en haar geaarde 10 middenaftakking 77, en de golfvorm 102 is de spanning over de halve regelwikkeling 76 tussen haar einde Y en haar geaarde middenaftakking 77, welke spanningen 180^ uit fase zijn ten opzichte van elkaar. Aanvankelijk zijn de transistoren Q3, Q4, Q5 en Q6 van het regelcircuit 31' niet-geleidend. De startpuls 36 maakt Q2 geleidend en belastingsstroom vloeit in de transformator 15 wikkeling 21', en impliceert een spanning in de regelwikkeling 76 die een positieve polariteit 101a heeft aan het einde X en een negatieve polariteit 102a aan het einde Y. De positieve spanning aan het einde X wordt aangelegd via de weerstand 79, aan de basis 81 van de klem-transistor Q6, waardoor deze wordt ingeschakeld en het klemeinde 73b van de condensator 73 aan aarde wordt 20 gelegd, en eveneens wordt aangelegd, via weerstand 78, aan het einde 73a van de condensator 73, waardoor de oplading van de condensator 73 begint, zoals aangegeven door verwijzingscijfer 103a in de condensatorgolfvorm 103. Wanneer de condensator 73 aldus geladen is tot een spanning die bij benadering gelijk is aan de spanning Vc van de regelspanningbron 61 (welke de voorspanning 25 is van de emissors 66 en 67 van Q3, Q4), wordt een voorspanning aangelegd aan de basis 71 van Q3 teneinde Q3 geleidend te maken en de collector 51 ervan te klemmen op de regelspanning Vc, waarbij een uitschakelpuls 38 van negatieve polariteit wordt opgewekt aan de collector 51, die wordt aangelegd aan de klem 33 en Q2 uitschakelt. Dit maakt dat Ql ingeschakeld wordt als gevolg .

30 van de geïnduceerde tegen EMK in de belasting 21, zoals hierboven beschreven, hetgeen resulteert in omkering van de stroom in de belastingswikkeling 21', en eveneens in de regelwikkeling 76 zoals aangegeven bij 101b en 102b in Figuur 5. Met deze omkering is het einde Y van de regelwikkeling positief, en legt een positieve spanning via de weerstand 83 aan aan de basis 84 van de klem-35 transistor Q5, schakelt deze in en klemt het linkereinde 73a van de condensator 73 aan aarde, en aangezien condensator 73 een spanningslading Vc bezit uit de eerdere oplading 103a (met positieve polariteit aan het einde 73a), heeft het nu een negatieve spanning Vc, zoals aangegeven in het punt 104a in Figuur 5. De positieve spanning aan het einde Y van de wikkeling 76 laadt dan het rechter 40 einde 73b van de condensator 73 op in een richting met positieve polariteit, 8204685 -9- via weerstand 82, zoals aangegeven door verwijzingscijfer 104b in Figuur 5, en wanneer de spanning ervan bijna de positieve Vc bereikt, maakt het Q4 geleidend en klemt zijn collector 52 teneinde spanning Vc te regelen, waar-5 door een uitschakelpuls 37 met negatieve polariteit wordt opgewekt aan de collector 52, die wordt aangelegd aan de klem 32 en Q1 uitschakelt. Dit maakt dat Q2 opnieuw ingeschakeld wordt, en het proces herhaalt zich periodiek tijdens de normale werking. De spanningswaarden van de uitschakelpulsen 37 en 38 zijn ongeveer de gelijkstroomwerkspanning aan de klem 56 (5 volt bijv.) 10 verminderd met de waarde Vc van de gelijkstroomregelspanning uit de bron 61.

Het instellen van de waarde van Vc regelt de werkfrequentie van het circuit; bijv. hoe groter de waarde van Vc des te langer het duurt alvorens de condensator 73 om deze waarde op te laden en een schakelen te veroorzaken, vandaar dat de schakelfrequentie lager gemaakt wordt. Aldus kan de werkfrequentie 15 worden ingesteld op een gewenste waarde binnen een gewenst bereik, bijv. een bereik van ongeveer 20kHz tot 50kHz. Normaal zal de frequentie worden ingesteld voor maximale prestatie van het systeem, en voorts in overeenstemming met de uitvinding kan de werkfrequentie gemakkelijk worden veranderd eventueel om de maximale prestatie te handhaven in het geval dat er een verandering 20 in de belasting plaatsvindt, bijv. indien er een toename of afname is in het aantal fluorescentielampen in de belasting.

Het regelcircuit 31' verzekert een symmetrische spanningsgolfvorm 39 van de belasting hierboven beschreven aan de hand van Figuur 4, als volgt: opnieuw onder verwijzing naar Figuur 5 wordt verondersteld dat de regelwikkeling 25 76, die de golfvorm 101 aan het einde X van de wikkeling bedient, van negatieve polariteit is zoals aangegeven door verwijzingscijfer 101c, terwijl de golfvorm 102 aan het einde Y van de wikkeling van positieve polariteit is zoals aangegeven door het verwijzingscijfer 102c. Veronderstel nu verder een onbedoeld voortijdig schakelen van het circuit, hetgeen kan worden veroorzaakt 30 door een storende inschakelspanningspuls zoals hierboven beschreven, hetgeen resulteert in een onicering van de belastingsstroom en van de spanninggolf-vormen 101 en 102 van de regelwikkeling zoals aangegeven door de verwijzings-cijfers lOld en 102d. Het einde 73b van de regelcondensator 73, die op routineachtige wijze geladen werd naar positief, zoals aangegeven door verwijzings-35 cijfer 104c, wordt geklemd op nul spanning aan aarde door de transistor A6 te klemmen, die wordt ingeschakeld door de positieve spanningslading 10ld van de regelwikkeling. Op dit tijdstip was de condensator 73 opgeladen tot een waarde aangegeven door het verwijzingscijfer 104d, welke waarde de ladings-start spanningswaarde 103d wordt wanneer de condensator zich begint op te 40 laden in de omgekeerde richting via de weerstand 78. Op wat voor tijdstip ook 8204685 « -10- de schakeling onbedoeld dient te schakelen, of zichzelf schakelt, de resulterende omkeringslading van de condensator 73 zal op soortgelijke wijze beginnen bij de spanningswaarde die de condensator had toen het schakelen plaats-5 vond, waardoor de condensator zich sneller zal opladen naar zijn volgende schakelwaarde Vc en in dezelfde tijdsduur, aangegeven door verwijzingscijfer 103e in het weergegeven voorbeeld, als de tijdsduur van het voorafgaande verkorte ladingsinterval 104c. Dit bewerkstelligt een symmetrie in de tijd van de belastingsspanning 39 (Figuur 4) en zoals speciaal aangegeven door 10 verwijzingscijfers 39' en 39'', waardoor de belastingsstroom 40 wordt gedwongen om te keren, zoals bij 40a', alvorens het de normale maximale waarde kan overschrijden zoals deze het geval was in de stand der techniek zoals aangegeven door verwijzingscijfer 40a in Figuur 2.

De uitvinding bereikt haar doeleinden te weten het verzekeren van 15 symmetrische werking van een invertor schakeling en om circuitcomponent gebreken te voorkomen, die anders zouden optreden als gevolg van het onbedoeld voortijdig schakelen van het circuit. De uitvinding kan worden gebruikt voor diverse typen van invertor schakelingen, anders dan er met inbegrip van in Figuren 1 en 3 weergegeven type.

20 Het zal duidelijk zijn dat naast de reeds besproken uitvoeringsvormen nog andere door een deskundige bedacht kunnen worden die echter alle binnen de beschermingsomvang van de uitvinding vallen.

25 30 35 40 8204685

Claims (9)

1. 51. Invertor schakeling bevattende schakelmiddelen voor het aanleggen van een wisselspanning met symmetrische golfvorm aan een belasting, welke schakeling blootstaat aan onbedoeld voortijdig schakelen, met het kenmerk, dat een regelcircuit opgenomen is, dat de schakelmiddelen zodanig regelt dat de golfvorm van de wisselspanning aan de belasting symmetrisch gehouden 10 wordt bij het optreden van het onbedoelde voortijdige schakelen.
2. 2. Schakeling volgens conclusie 1, gekenmerkt door een condensator, een spanningsbron voor het opladen van de condensator, en oplaadmiddelen om te maken dat de condensator gedeeltelijk zich oplaadt uit de spanningsbron tijdens elke halve cyclus van de wisselspanning aan de belasting, 15 middelen om te maken dat de schakelmiddelen schakelen en de polariteit van de spanning aan de belasting omkeren telkens wanneer de lading aan de condensator een gegeven spanningswaarde bereikt; middelen om te maken dat de richting van het opladen in de condensator zich omkeert telkens wanneer het schakelen van de schakelmiddelen plaatsvindt; en middelen die 20 maken dat elke opladingscyclus van de condensator begint met de spannings- lading daarop, die vastgehouden wordt uit de beëindiging van de onmiddellijk eraan voorafgaande opladingscyclus.
3. 3. Schakeling volgens conclusie 2, gekenmerkt door een eerste en tweede regeltransistor, een impedantie die de collector elektroden van de regel- 25 transistoren verbindt met een eerste klem van de spanningsbron; middelen die de emissor elektroden van de regeltransistoren verbinden met een circuitr punt van een gegeven spanning; waarbij de condensator geschakeld is tussen de basis elektroden van de regeltransistoren, waarbij de eerste en tweede klem-transistoren met hun collector elektroden resp. verbonden zijn aan 30 de basis elektroden van de eerste en tweede regeltransistor en met hun emissor elektroden verbonden zijn met de tweede klem van de spanningsbron; terwijl een regelwikkeling gekoppeld is met de belasting teneinde daaraan een regelwisselspanning af te leiden; een impedantie die een eerste einde van de regelwikkeling verbindt met de basis elektrode van de eerste regel-35 transistor en met de basis elektrode van de tweede klem-transistor, en <5 een impedantie die het tweede einde van de regelwikkeling verbindt met de basis elektrode van de tweede regeltransistor en met de basiselektrode van de eerste klem-transistor.
4. 4. Schakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het circuitpunt ^ van gegeven spanning een variabele regelgelijkspanning bevat voor het 8204685 -12- regelen van de schakelfrequentiesnelheid van de invertorschakeling.
5. 5. Schakeling volgens conclusie 3 of 4, gekenmerkt door gelijkrichter-middelen geschakeld tussen tenminste het ene einde van de regelwikkeling 5 en een der eerste en tweede spanningsbron klemmen om aan de klemmen een gelijkspanning te produceren ontleend aan de regelwisselspanning.
6. 6. Schakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de spanningsbron gelijkrichtermiddelen bevat die gekoppeld zijn met de belasting.
7. 7. Elektrische schakeling bevattende circuitmiddelen voor het aanleggen 10 van een elektrische wisselstroomenergie aan een belasting, en een gelijk- spanningsbron bevattende gelijkrichtermiddelen gekoppeld met de belasting.
8. 8. Schakeling volgens conclusie 7, gekenmerkt door een regelcircuit voor het regelen van de werking van de schakeling en zodanig geschakeld dat het de elektrische werkenergie ontvangt uit de gelijkspanningsbron.
9. 9. Schakeling volgens conclusie 7 of 8, gekenmerkt door een wikkeling gekoppeld met de belasting voor het daaraan ontlenen van wisselstroomenergie, waarbij gelijkrichtermiddelen geschakeld zijn tussen een of beide einden van de wikkeling en een of beide klemmen van de gelijkspanningsbron. 20 25 30 35 40 8204685