WO1985005508A1 - Circuit for producing, transferring between different voltage circuits and stabilizing an alternating current - Google Patents

Circuit for producing, transferring between different voltage circuits and stabilizing an alternating current Download PDF

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WO1985005508A1
WO1985005508A1 PCT/HU1985/000029 HU8500029W WO8505508A1 WO 1985005508 A1 WO1985005508 A1 WO 1985005508A1 HU 8500029 W HU8500029 W HU 8500029W WO 8505508 A1 WO8505508 A1 WO 8505508A1
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inverter
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György HUSZTI
Imre Hermann
Attila KÁRPÁTI
Imre Ipsits
Károly SZÁSZ
István FARKAS
Péter MAGYAR
István VARJASI
György ÁRELDT
Ferenc MUSTÓ
Zoltán GÁJÁSZ
Róbert TUSCHÁK
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Budapesti Müszaki Egyetem
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    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
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    • H02M7/53806—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration with automatic control of output voltage or current in a push-pull configuration of the parallel type

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement for generating, stabilizing and transmitting alternating current between circuits with different voltages, this circuit arrangement being provided with a chopper chopping a DC voltage, a current detector, a Pilter circuit, a self-oscillating semiconductor inverter and a control circuit.
  • the effective value of the current is set from a pre-stabilized voltage by changing the resistance.
  • Modern electronic circuits can measure the real effective Value of the real current and by feedback of which a practically perfect solution is formed in the unit performing the regulation.
  • the circuits belonging to the first group are characterized by a simple, rosy design, a low puncture frequency characteristic of 50 or 100 Hz - and a low cost level.
  • a disadvantage of these solutions is that they can be implemented with relatively large geometrical masses and weights, are also low in efficiency, the setting of the effective value of the alternating current is lengthy and requires laborious adjustment work, and does not always meet the requirements for accuracy .
  • the functional frequency can be increased in the kHz range, which leads to a reduction in dimensions and weight and the accuracy that can be achieved depends on the quality parameters - and therefore on the price - of the circuit units used.
  • the efficiency can be increased significantly by using the switching mode control.
  • a disadvantage of this solution is that the measurement of the effective value of the real current is in most cases carried out in a secondary circuit, the potential of which deviates significantly from the potential of the control unit, and the measured value is passed on to the place of processing by bridging a large voltage difference is. This increases the price and the complexity of the circuit significantly.
  • the invention relates to a circuit arrangement which meets these requirements.
  • the invention is based on the knowledge that the change in the ratio between the mean value of the input current and the effective value of the output current of a self-oscillating inverter circuit which generates a square-wave voltage and which feeds a consumer with an ohmic-inductive character by means of a suitable change in the self-oscillation frequency sequence under an arbitrarily small one , can be held according to certain value. This ensures the possibility of mapping a signal proportional to the effective value of the output current on the control loop potential.
  • the effective value of the output aroma is realized by comparing the mean value of the input current of the inverter with a set target value and by changing the DC input voltage of the inverter.
  • the DC input voltage is changed by means of the chopper operating synchronously with the inverter, the switching ratio of which is determined by a controller connection.
  • the regulator circuit generates a signal which depends on the deviation of the setpoint from the mean value of the input atom of the inverter.
  • a current detector and filter circuit were inserted between the chopper and the inverter.
  • the synchronous operation of the chopper and the inverter is advantageous because it can reduce the additional error resulting from the non-ideal square wave voltage shape. With asynchronous puncture, the amplitude symmetry of the square waves can namely output voltage of the inverter cannot be secured.
  • Fig. 1 shows an embodiment of the circuit arrangement according to the invention.
  • Fig. 2 shows a preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention.
  • an unstabilized DC voltage which changes between given limits, reaches an input of a chopper 2, the point frequency of which is determined by a signal connected to its synchronization input 4, while its switching ratio is determined by a signal connected to its control input 3.
  • a self-oscillating inverter 7 supplies the alternating current for a circuit whose potential deviates from the direct voltage 1, and via its synchronous signal output 8 the signal determining the puncturing frequency of the chopper 2, which is led to the synchronization input 4 of the chopper 2.
  • a current detector 5 and a filter circuit 6 are arranged between the chopper 2 and the inverter 7.
  • the current detector 5 generates at its output 13 a signal proportional to the output current of the chopper 2 for an input 10 of a regulator circuit 9, to the other input 11 of which a current reference signal 14 is connected.
  • An output 12 of the regulator circuit 9 is connected to the control input 3 of the chopper 2 and uses it to determine the switching ratio of the chopper 2.
  • the exemplary embodiment of the circuit arrangement according to the invention stabilizes the effective value of the alternating current generated by the inverter 7 such that, depending on the deviation of the output current of the chopper 2 measured by means of the current detector 5 from the current reference signal 14 by means of the regulator circuit 9, the output current of the chopper 2 is kept at a constant value.
  • the filter circuit 6 connected between the chopper 2 and the inverter 7 ensures that a smoothed DC voltage reaches the input of the inverter 7.
  • the input current of the filter circuit 6 represents a direct current, the size of which corresponds to the mean value of the input current of the inverter 7 and at the same time represents the output current of the inverter 7.
  • the circuit arrangement thus keeps the input current of the inverter 7 at a constant value.
  • the circuit arrangement according to the invention stabilizes the effective value of the alternating current transmitted between circuits with different voltages, with accuracy depending on the choice of the self-oscillation frequency.
  • the circuit arrangement according to the invention is also suitable for power regulation.
  • the inverter 7 consists of a timer circuit 17 fed with a stabilized voltage 20, a first transistor 15, a second transistor 16, a transformer 18 with a primary winding with a single-phase center tap, and a summing amplifier 19.
  • the timer circuit 17, the first transistor 15 and the second transistor 16 form a known one Multivibrator.
  • the primary center point output of the transformer 18 with a center tap is connected to the input voltage of the inverter 7, while the two primary winding ends are each led to the collectors of the transistors 15, 16.
  • the secondary winding outputs of transformer 18 form the AC output of the circuit.
  • the summing amplifier 19 sums the base voltages of the transistors 15, 16, and the output of the summing amplifier 19 forms the synchronous signal output 3 of the inverter 7.
  • the chopper 2 is provided with a chopper circuit 22 known per se and a comparator 21.
  • the supply of the timer circuit securing the self-oscillation frequency of the inverter 7 and the base current of the transistors with a separately stabilized voltage has the advantage that the base currents of the transistors are not secured by the input of the inverter and thus do not flow via the current detector. In the opposite case, this would lead to an additional error. As a result of the puncture principle of the astable multivibrator, the sum of the base voltages gives the
  • Transistors approximately a triangular oscillation, the repetition frequency of which is twice the self-oscillation frequency. This reaches the non-inverting input of the comparator 21 and thus simultaneously secures the voltage required for pulse width modulation of the chopper circuit 22.
  • the non-inverting input of the comparator 21 is connected to the output 12 of the regulator circuit 9, while the output of the comparator 21 is connected to a logic control input 23 of the chopper circuit 22.
  • the chopper 2 functions symmetrically in every half period of the output voltage of the inverter, thereby ensuring the amplitude symmetry of the output voltage of the inverter 7 and thus the elimination of the additional errors.
  • the circuit arrangement according to the invention is provided with the following advantageous properties:
  • the circuit arrangement according to the invention has a simple structure, good efficiency, can be realized with small dimensions and is inexpensive.

Abstract

Circuit arrangement for producing, transferring between different voltage circuits and stabilizing an alternating current, comprising a sampler (2) provided with a synchronisation input (4) and with a control input (3), a current detector (5), a filter circuit (6), a self-heterodyne inverter (7) producing a square voltage and provided with a synchronous signal output (8) and a regulating circuit (9). The present invention is characterized in that a direct voltage (1) changing within set limits is applied through the sampler (2), the current detector (5) and the filter circuit (6) to an input of the self-heterodyne inverter (7) of which the synchronous signal output (8) is conveyed to the synchronisation input (4) of the sampler (2). An output (13) of the current detector (5) providing a signal proportional to the current mean value is connected to an input (10) of the regulating circuit (9), while a reference signal (14) determining the current value is conveyed to the other input of the regulating circuit (9). The output of the regulating circuit (9) is connected to the control input (3) of the sampler (2). The output of the inverter (7) forms simultaneously the alternating current output of the circuit.

Description

SCHALTUNGSANORDNUNG ZUR ERZEUGUNG, ÜBERTRAGUNG ZWISCHEN SCHALTUNGEN MIT VERSCHIEDENER SPANNUNG UND ZUR STABILISIERUNG VON WECHSELSTROM CIRCUIT ARRANGEMENT FOR GENERATING, TRANSMITTING BETWEEN CIRCUITS WITH VARIOUS VOLTAGE AND FOR STABILIZING AC POWER
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung, Stabilisierung und Übertragung von Wechselstrom zwischen Schaltungen mit verschiedener Spannung, wobei diese Schaltungsanordnung mit einem eine Gleichspannung zerhackenden Zerhacker, einen Strcmdetektor, einer Pilterschaltung, einem selbstachwingenden Halbleiterinverter sowie einer Regelschaltung versehen ist.The invention relates to a circuit arrangement for generating, stabilizing and transmitting alternating current between circuits with different voltages, this circuit arrangement being provided with a chopper chopping a DC voltage, a current detector, a Pilter circuit, a self-oscillating semiconductor inverter and a control circuit.
Aus der Praxis und der Fachliteratur ist eine Reihe von solchen Schaltungsanordnungen bekannt, die zur Übertragung zwischen Schaltungen mit verschiedener Spannung einen stabilen Wecnselstrom erzeugen. Das ist zum Eeiapiel bei der Sicherung des Heizstromes von Hochspannungsvakuumröhren erforderlich. Darunter sind diese Verwendungen von besonderer Bedeutung, bei denen die Regelung des Anodenstromes der Röhre durch die Aenderung des effektiven Wertes des Heizstromes erfolgt. Als charakteristisches Beispiel soll hierbei die Heizstronregelung der Röntgenröhren erwähnt werden, bei der bei gegebener Anodenspannung die Regulierbarkeit des Anodenstromes und dadurch der Strahlungsintensität von der genauen Einstellbarkeit des Wertes des Heizstromes abhängt.A number of such circuit arrangements are known from practice and the specialist literature, which generate a stable alternating current for transmission between circuits with different voltages. This is necessary for securing the heating current of high-voltage vacuum tubes. Among these, these uses are of particular importance, in which the regulation of the anode current of the tube is carried out by changing the effective value of the heating current. As a characteristic example, the heating current control of the X-ray tubes should be mentioned, in which, for a given anode voltage, the controllability of the anode current and thus the radiation intensity depends on the exact adjustability of the value of the heating current.
Bei einem Teil der zur Lösung der obenerwähnten Aufgaben dienenden Lesungen wird aus einer vorstabilisierten Spannung durch Widerstandsänderung der effektive Wert des Stromes eingestellt. Bei modernen, elektronischen Schaltungen kann durch Messen des wirklichen effektiven Wertes des wirklichen Stromes und durch Rückkopplung dessen in die die Regelung durchführende Einheit eine praktisch vollkommende Lösung ausgebildet werden. Für die zur ersten Gruppe gehörenden Schaltungen sind ein einfacher, rosuster Aufbau, eine niedrige Punktionsfrequenzcharakteristisch 50 oder 100 Hz - und ein geringes Kostenniveau kennzeichnend. Ein Nachteil dieser Lösungen besteht darin, dass diese mit verhältnisnässig grossen geometrischen Massen und Gewicht realisierbar sind, desweiteren einen geringen Wirkungsgrad besitzen, die Einstellung des effektiven Wertes des Wechselstromes langwierig ist und eine umständliche Einstellarbeit erfordert, sowie nicht in jedem Falle den Anforderungen der Genauigkeit genügen. Bei den moderneren, elektronischen Schaltungen kann die Funktionsfrequenz in den kHz-Bereich erhöht werden, was zu einer Reduzierung der Abmessungen und des Gewichtes führt und die erreichbare Genauigkeit von den Qualitätsparametern - und dadurch von dem Preis - der verwendeten Schaltungseinheiten abhängt. Der Wirkungsgrad kann durch Verwendung der Schaltbetriebsregelung bedeutend erhöht werden. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass die Messung des effektiven Wertes des wirklichen Stromes in den meisten Fällen in einer Sekundärschaltung erfolgt, deren Potential bedeutend von dem Potential der Regelungseinheit abweicht, und der gemessene Wert mit Überbrückung eines grossen Spannungsunterschisdes an den Ort der Verarbeitung weiterzuleiten ist. Dadurch steigen der Preis und die Kompliziertheit der Schaltung bedeutend.In some of the readings used to solve the above-mentioned tasks, the effective value of the current is set from a pre-stabilized voltage by changing the resistance. Modern electronic circuits can measure the real effective Value of the real current and by feedback of which a practically perfect solution is formed in the unit performing the regulation. The circuits belonging to the first group are characterized by a simple, rosy design, a low puncture frequency characteristic of 50 or 100 Hz - and a low cost level. A disadvantage of these solutions is that they can be implemented with relatively large geometrical masses and weights, are also low in efficiency, the setting of the effective value of the alternating current is lengthy and requires laborious adjustment work, and does not always meet the requirements for accuracy . With the more modern electronic circuits, the functional frequency can be increased in the kHz range, which leads to a reduction in dimensions and weight and the accuracy that can be achieved depends on the quality parameters - and therefore on the price - of the circuit units used. The efficiency can be increased significantly by using the switching mode control. A disadvantage of this solution is that the measurement of the effective value of the real current is in most cases carried out in a secondary circuit, the potential of which deviates significantly from the potential of the control unit, and the measured value is passed on to the place of processing by bridging a large voltage difference is. This increases the price and the complexity of the circuit significantly.
Die technische Entwicklung und die erhöhten Anforderungen an die Qualität führten zu dem Erfordernis, zur Übertragung zwischen Schaltungen mit verschiedener Spannung geeignete Weohselströme zu erzeugen, deren effektiver Wert mit grosser Genauigkeit regelbar ist. Gegenüber den, dieses sichernden Schaltungen besteht die Anforderung, dass ihr Volumen und Gewicht klein sein soll, während ihr Wirkungsgrad gross sein soll, die Schaltungen weiterhin zuverlässig funktionieren und preisgünstig sein sollen. Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung, die diesen Anforderungen genügt.The technical development and the increased demands on the quality led to the need to generate suitable Well currents for the transmission between circuits with different voltages effective value can be regulated with great accuracy. Compared to the circuits securing this, there is a requirement that their volume and weight should be small, while their efficiency should be high, the circuits should continue to function reliably and be inexpensive. The invention relates to a circuit arrangement which meets these requirements.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Aenderung des Verhältnisses zwischen dem Mittelwert des Eingangsstromes und dem Effektivwert des Ausgangsstromes einer, einen Verbraucher mit Ohm'schen-induktiven Charakter speisenden, eine Viereckspannung erzeugenden, selbstschwingenden Inverterschaltung durch geeigrete Veränderung der Selbstschwingungsfssquenz unter einen beliebig kleinen, entsprechend bestimmten Wert gehalten werden kann. Dadurch wird die Möglichkeit zur Abbildung eines zu dem Effektivwert des Ausgangsstromes proportionalen Signales auf dem Regelungskreispotential gesichert. Der Effketivwert des Ausgangsatromea wird durch Vergleichen des Mittelwertes des Eingangsstromes des Inverters mit einem eingestellten Sollwert und durch Veränderung der Eingangsgleichspannung des Inverters realisier t. Die Veränderung der Eingangsgleichspannung erfolgt mittels des mit dem Inverter synchron arbeitenden Zerhackers, dessen Schaltverhältnis durch eine Reglerachaltung bestimmt wird. Die Reglerschaltung erzeugt ein Signal, das von der Abweichung des Sollwertes von dem Mittelwert des Eingangsatromes des Inverters abhängt. Zwischen dem Zerhacker und dem Inverter wurden ein Stromdetektor und eine Filterschaltung eingefügt. Die synchrone Betätigung des Zerhackers und des Inverters ist deswegen vorteilhaft, da dadurch der sich infolge der nicht idealen Viereckswellenspannungsform ergebende zusätzliche Fehler verringert werden kann. Bei asynchroner Punktion kann nämlich die Amplitudensymmetrie der Viereckswellen ausgangsspannung des Inverters nicht gesichert werden.The invention is based on the knowledge that the change in the ratio between the mean value of the input current and the effective value of the output current of a self-oscillating inverter circuit which generates a square-wave voltage and which feeds a consumer with an ohmic-inductive character by means of a suitable change in the self-oscillation frequency sequence under an arbitrarily small one , can be held according to certain value. This ensures the possibility of mapping a signal proportional to the effective value of the output current on the control loop potential. The effective value of the output aroma is realized by comparing the mean value of the input current of the inverter with a set target value and by changing the DC input voltage of the inverter. The DC input voltage is changed by means of the chopper operating synchronously with the inverter, the switching ratio of which is determined by a controller connection. The regulator circuit generates a signal which depends on the deviation of the setpoint from the mean value of the input atom of the inverter. A current detector and filter circuit were inserted between the chopper and the inverter. The synchronous operation of the chopper and the inverter is advantageous because it can reduce the additional error resulting from the non-ideal square wave voltage shape. With asynchronous puncture, the amplitude symmetry of the square waves can namely output voltage of the inverter cannot be secured.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention is explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Show in the drawing
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der erfIndungsgemässen Schaltungsanordnung. Gemäss Fig.1 gelangt eine unstabilisierte, sich zwischen gegebenen Grenzen ändernde Gleichspannung 1 an einen Eingang eines Zerhackers 2, dessen Punktlonsfrequenz durch ein an seinen Synchronisiereingang 4 geschaltetes Signal bestimmt wird, während sein Schaltverhaltnis durch ein an seinen Steuereingang 3 geschaltetes Signal bestimmt wird. Ein selbstschwingender Inverter 7 liefert den Wechselstrom für eine Schaltung, deren Potential von der Gleichspannung 1 abweicht, sowie über seinen Synchronsignalausgang 8 das die Punktionsfrequenz des Zerhackers 2 bestimmende Signal, das an den Synchronisiereingang 4 des Zerhackers 2 geführt wird. Zwischen dem Zerhacker 2 und dem Inverter 7 sind ein Stromdetektor 5 und eine Filterschaltung 6 angeordnet. Der Stromάetektcr 5 erzeugt an seinem Ausgang 13 ein zu dem Ausgangsstrom des Zerhackers 2 proportionales Signal für einen Eingang 10 einer Reglerschaltung 9, an deren anderen Eingang 11 ein Stromreferenzsignal 14 angeschlossen ist. Ein Ausgang 12 der Reglerschaltung 9 ist mit dem Steuereingang 3 des Zerhackers 2 verbunden und bestimmt darüber das Schaltverhältnis des Zerhackers 2. Das erfindungsgemässe Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung stabilisiert den Effektivwert des durch den Inverter 7 erzeugten Wechselstromes derart, dass in Abhängigkeit von der Abweichung des mittels des Stromdetektors 5 gemessenen Ausgangsstromes des Zerhackers 2 von dem Stromreferenzsignal 14 mittels der Reglerschaltung 9 der Ausgangsstrom des Zerhackers 2 auf einen konstanten Wert gehalten wird. Die zwischen dem Zerhacker 2 und dem Inverter 7 geschaltete Filterschaltung 6 sorgt dafür, dass an den Eingang des Inverters 7 eine geglättete Gleichspannung gelangt. Der Eingangsstrom der Filterschaltung 6 stellt einen Gleichstrom dar, dessen Grosse dem Mittelwert des Eingangsstromes des Inverters 7 entspricht und gleichzeitig den Ausgangsstrom des Inverters 7 darstellt. Die Schaltungsanordnung hält somit den Eingangsstrom des Inverters 7 auf einen konstanten Wert. In Abhängigkeit von dem Ohm"schen Anteil der den Ausgang des Inverters 7 belastenden Schaltung kann durch die geeignete Wahl der Selbstschwingungsfrequenz die Aenderung des Verhältnisses zwischen dem Kittelwert des Eingangsstromes des Inverters und dem Effektivwert des Ausgangsstromes des Inverters unter einen gegebenen, beliebigklein wählbaren Wert gehalten werden. Dadurch stabilisiert die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung mit von der Wahl der Selbstschwingungsfrequenz abhängiger Genauigkeit den Effektivwert des zwischen Schaltungen mit verschiedener Spannung übertragenen Wechselstromes. Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung ist zur Leistungsregelung ebenfalls geeignet. In diesem Fall ist die Einfügung eines zusätzlichen Reglers erforderlich.Fig. 1 shows an embodiment of the circuit arrangement according to the invention. Fig. 2 shows a preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention. 1, an unstabilized DC voltage 1, which changes between given limits, reaches an input of a chopper 2, the point frequency of which is determined by a signal connected to its synchronization input 4, while its switching ratio is determined by a signal connected to its control input 3. A self-oscillating inverter 7 supplies the alternating current for a circuit whose potential deviates from the direct voltage 1, and via its synchronous signal output 8 the signal determining the puncturing frequency of the chopper 2, which is led to the synchronization input 4 of the chopper 2. A current detector 5 and a filter circuit 6 are arranged between the chopper 2 and the inverter 7. The current detector 5 generates at its output 13 a signal proportional to the output current of the chopper 2 for an input 10 of a regulator circuit 9, to the other input 11 of which a current reference signal 14 is connected. An output 12 of the regulator circuit 9 is connected to the control input 3 of the chopper 2 and uses it to determine the switching ratio of the chopper 2. The exemplary embodiment of the circuit arrangement according to the invention stabilizes the effective value of the alternating current generated by the inverter 7 such that, depending on the deviation of the output current of the chopper 2 measured by means of the current detector 5 from the current reference signal 14 by means of the regulator circuit 9, the output current of the chopper 2 is kept at a constant value. The filter circuit 6 connected between the chopper 2 and the inverter 7 ensures that a smoothed DC voltage reaches the input of the inverter 7. The input current of the filter circuit 6 represents a direct current, the size of which corresponds to the mean value of the input current of the inverter 7 and at the same time represents the output current of the inverter 7. The circuit arrangement thus keeps the input current of the inverter 7 at a constant value. Depending on the ohmic portion of the circuit loading the output of the inverter 7, the change in the ratio between the average value of the input current of the inverter and the effective value of the output current of the inverter can be kept below a given, arbitrarily small value by a suitable choice of the self-oscillation frequency As a result, the circuit arrangement according to the invention stabilizes the effective value of the alternating current transmitted between circuits with different voltages, with accuracy depending on the choice of the self-oscillation frequency. The circuit arrangement according to the invention is also suitable for power regulation.
Gemäss Fig. 2 besteht der Inverter 7 aus einer mit einer stabilisierten Spannung 20 gespeisten Zeitgeberschaltung 17, einem ersten Transistor 15, einem zweiten Transistor 16, einem Transformator 18 mit einer Primärwicklung mit einem Einphasenmittelpunktabgriff, sowie einem Summierverstärker 19.2, the inverter 7 consists of a timer circuit 17 fed with a stabilized voltage 20, a first transistor 15, a second transistor 16, a transformer 18 with a primary winding with a single-phase center tap, and a summing amplifier 19.
Die Zeitgeberschaltung 17, der erste Transistor 15 und der zweite Transistor 16 bilden einen an sich bekannten Multivibrator. Der Primärmittelpunktausgang des Transformators 18 mit Mittelpunktabgriff ist an die Eingangsspannung des Inverters 7 angeschlossen, während die beiden Primärwicklungsenden jeweils an die Kollektoren der Transistoren 15, 16 geführt sind. Die Sekundärwicklungsausgänge des Transformators 18 bilden den Wechselstromausgang der Schaltung. Der Summierverstärker 19 summiert die Basisspannungen der Transistoren 15, 16, und der Ausgang des Summierverstärkers 19 bildet den Synchronsignalausgang 3 des Inverters 7. Der Zerhacker 2 ist mit einer, an sich bekannten Zerhackerschaltung 22 und einem Komparator 21 versehen. Die mit gesondert stabilisierter Spannung erfolgende Speisung der die Selbstschwingungsfrequenz des Inverters 7 und den Basisstrom der Transistoren sichernden Zeitgeberschaltung hat den Vorteil, dass die Basiaatröme der Transistoren nicht von dem Eingang des Inverters gesichert werden und somit nicht über den Stromdetektor fliessen. Im entgegengesetzten Fall würde dies zu einem zusätzlichen Fehler führen. Infolge des Punktionsprinzips des astabilen Multivibrators ergibt die Summe der BasisSpannungen derThe timer circuit 17, the first transistor 15 and the second transistor 16 form a known one Multivibrator. The primary center point output of the transformer 18 with a center tap is connected to the input voltage of the inverter 7, while the two primary winding ends are each led to the collectors of the transistors 15, 16. The secondary winding outputs of transformer 18 form the AC output of the circuit. The summing amplifier 19 sums the base voltages of the transistors 15, 16, and the output of the summing amplifier 19 forms the synchronous signal output 3 of the inverter 7. The chopper 2 is provided with a chopper circuit 22 known per se and a comparator 21. The supply of the timer circuit securing the self-oscillation frequency of the inverter 7 and the base current of the transistors with a separately stabilized voltage has the advantage that the base currents of the transistors are not secured by the input of the inverter and thus do not flow via the current detector. In the opposite case, this would lead to an additional error. As a result of the puncture principle of the astable multivibrator, the sum of the base voltages gives the
Transistoren annähernd eine Dreiecksschwingung, deren Wiederholungsfrequenz das Zweifache der Selbstschwingungsfrequenz beträgt. Diese gelangt an dennichtinvertierenden Eingang des Komparators 21 und sichert somit gleichzeitig die zur Impulsbreitenmodulation der Zerhackerschaltung 22 erforderliche Spannung. Der nichtinvertierenden Eingang des Komparators 21 ist mit dem Ausgang 12 der Reglerschaltung 9 verbunden, während der Ausgang des Komparators 21 mit einem LogikSteuereingang 23 der Zerhackerschaltung 22 verbunden ist. Als Resultat dessen funktioniert der Zerhacker 2 in jeder Halbperiode der Ausgangsspannung des Inverters symmetrisch, wodurch die Amplitudensymmetrie der Ausgangsspannung des Inverters 7 und damit der Wegfall der zusätzlichen Fehler gesichert werden. Verglichen mit den bekannten Wechselstromstabilisierungsschaltungen ist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung mit folgenden vorteilhaften Eigenschaften versehen:Transistors approximately a triangular oscillation, the repetition frequency of which is twice the self-oscillation frequency. This reaches the non-inverting input of the comparator 21 and thus simultaneously secures the voltage required for pulse width modulation of the chopper circuit 22. The non-inverting input of the comparator 21 is connected to the output 12 of the regulator circuit 9, while the output of the comparator 21 is connected to a logic control input 23 of the chopper circuit 22. As a result, the chopper 2 functions symmetrically in every half period of the output voltage of the inverter, thereby ensuring the amplitude symmetry of the output voltage of the inverter 7 and thus the elimination of the additional errors. Compared to the known AC stabilization circuits, the circuit arrangement according to the invention is provided with the following advantageous properties:
- sie stabilisiert an ihrem Ausgang ohne Verwendung von komplizierten Messeinheiten für den StromeffekfcLvwert mit im voraus bestimmbarer Genauigkeit den Effektivwert des Wechselstromes;- It stabilizes the effective value of the alternating current at its output without the use of complicated measuring units for the current effect value with predeterminable accuracy;
- zwischen den Schaltungen mit verschiedener Spannung ist keine Informationsübertragung erforderlich;- No information transmission is required between the circuits with different voltages;
- die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung besitzt einen einfachen Aufbau, einen guten Wirkungsgrad, ist mit kleinen Abmessungen realisierbar und preisgünstig. - The circuit arrangement according to the invention has a simple structure, good efficiency, can be realized with small dimensions and is inexpensive.

Claims

P a t e n t a n s p rü c h e Patent claim
1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung, zwischen Schaltungen mit verschiedener Spannung erfolgenden Übertragung und Stabilisierung von Wechselstrom, die mit einem, mit einem Synchronisiereingang (4) und einem Steuereingang (3) versehenden Zerhacker (2), einem Stromdetektor (5), einer Filterschaltung (6), einem selbstschwingenden, eine Viereckspannung erzeugenden, mit einem Synchronsignalausgang (8) versehenden Inverter (7) und einer Reglerschaltung (9) versehen ist, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t, dass eine sich in gegebenen Grenzen ändernde Gleichspannung (l) über den Zerhacker (2), den Stromdetektor (5) und die Filterschaltung (6) an einen Eingang des selbstschwingenden Inverters (7) angeschlossen ist, dessen Synchronsignalausgang (8) an den Synchronisiereingang (4) des Zerhackers (2) geführt ist, desweiteren ein, ein zu dem Strommittelwert proportionales Signal lieferender Ausgang (13) des Stromdetektors (5) an einen Eingang (10) der Reglerschaltung (9) angeschlossen ist, dass ein, einen Stromwert bestimmendes Referenzsignal (14) an einen anderen Eingang (11) der Reglerschaltung (9) angelegt ist, während ein Ausgang (12) der Reglerschaltung (9) mit dem Steuereingang (3) des Zerhackers (2) verbunden ist, wobei der Ausgang des Inverters (7) den WechseIstromausgang der Schaltungsanordnung bildet.1.Circuit arrangement for generating, between circuits with different voltage transmission and stabilization of alternating current, with a, with a synchronizing input (4) and a control input (3) providing chopper (2), a current detector (5), a filter circuit (6 ), a self-oscillating inverter (7) and a regulator circuit (9), which generates a square-wave voltage and has a synchronous signal output (8), characterized in that a DC voltage (1) that changes within given limits is applied via the chopper (2) , the current detector (5) and the filter circuit (6) is connected to an input of the self-oscillating inverter (7), the synchronous signal output (8) of which is fed to the synchronizing input (4) of the chopper (2), further to the current average Proportional signal output (13) of the current detector (5) is connected to an input (10) of the regulator circuit (9) that a reference signal (14) determining a current value is applied to another input (11) of the regulator circuit (9), while an output (12) of the regulator circuit (9) is connected to the control input (3) of the chopper (2) , wherein the output of the inverter (7) forms the AC output of the circuit arrangement.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der selbstschwingende Inverter (7) derart ausgebildet ist, dass ein Eingang einer, mit einer stabilisierten Gleichspannung (20) gespeisten, mit zwei Ausgängen versehenen Zeitgeberschaltung (17) an den Kollektor eines ersten Transistors (15) angeschlossen ist, während ein anderer Eingang der Zeitgeberschaltung (17) an den Kollektor eines zweiten Transistors (16) geführt ist, desweiteren ein Ausgang der Zeitgeberschaltung (17) an die Basis des ersten Transistors (15) angeschlossen ist und ein anderer Ausgang der Zeitgeberschaltung (17) mit der Basis des zweiten Transistors (16) verbunden ist, wobei durch Verbindung der Emitter der beiden Transistoren (15, 16) miteinander und mit einem Punkt mit Nullpotential ein an sich bekannter astabiler Multivibrator gebildet ist, dass weiterhin ein Eingang eines mit zwei Eingängen versehenen Surnmierverstärkers (19) an die Basis des ersten Tranaistors (15) angeschlossen ist, während der zweite Eingang des Sumαierverstärkers (19) mit der Basis des zweiten Transistors (16) verbunden ist, wobei der Ausgang des Summierverstärkers (19) den Synchronsignalausgang (8) des Inverters (7) bildet, während ein Primärmittelpunkt-Ausgang eines Transformators (18), der mit einer Primärwicklung mit EinphasenmitteIpunktabgriff versehen ist, den Eingang des selbstschwingenden Inverters (7) bildet, wobei ein Primärwicklungsende, des Transfόrmators (18) mit dem Kollektor des ersten Transistors (15) verbunden ist und das andere Primärwicklungsende mit dem Kollektor des zweiten Transistors (lo) verbunden ist, dass weiterhin der Zerhacker (2) mit einer, mit einem LogikSteuereingang (23) versehenen an sich bekannten ZerhackerSchaltung (22) sowie mit einem, mit einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang versehenen Komparator (21) derart ausgebildet ist, dass der Eingang der Zerhackerschaltung (22) den Eingang des Zerhackers (2) bildet, während der Ausgang der Zerhackerschaltung (22) den Ausgang des Zerhackers (2) bildet, dass weiterhin der invertierende Eingang des Komparators (21) den Synchronisiereingang (4) des Zerhackers (2), der nichtinvertierende Eingang des Komparators (21) den Steuereingang (3) des Zerhackers (2) bilden, während der Ausgang des Komparators (21) mit dem Logik-Steuereingang (23) der Zerhackerschaltung (22) verbunden ist, dass die Sekundärwicklungsausgänge des Transformators (18) den Wechseistromausgang der Schaltungsanordnung bilden. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the self-oscillating inverter (7) is designed such that an input of a, with a stabilized DC voltage (20), provided with two outputs timer circuit (17) to the collector of a first transistor (15 ) connected while another input of the timer circuit (17) is led to the collector of a second transistor (16), an output of the timer circuit (17) is further connected to the base of the first transistor (15) and another output of the timer circuit (17 ) is connected to the base of the second transistor (16), an astable multivibrator known per se being formed by connecting the emitters of the two transistors (15, 16) to one another and to a point with zero potential, that furthermore an input one with two inputs Provided amplifying amplifier (19) is connected to the base of the first tranaistor (15), while the second input of the summing amplifier (19) is connected to the base of the second transistor (16), the output of the summing amplifier (19) providing the synchronizing signal output (8 ) of the inverter (7) forms, while a primary center output of a transformer (18) with a primary winding with a single phase is provided at the center point, forms the input of the self-oscillating inverter (7), one primary winding end of the transformer (18) being connected to the collector of the first transistor (15) and the other primary winding end being connected to the collector of the second transistor (lo), that the chopper (2) is designed with a chopper circuit (22) known per se, provided with a logic control input (23), and with a comparator (21), provided with an inverting and a non-inverting input, such that the input of the chopper circuit ( 22) forms the input of the chopper (2), while the output of the chopper circuit (22) forms the output of the chopper (2), that the inverting input of the comparator (21) also the synchronization input (4) of the chopper (2), the non-inverting input of the comparator (21) the control input (3) of the chopper (2) form, while the output of the comparator (21) is connected to the logic control input (23) of the chopper circuit (22), that the secondary winding outputs of the transformer (18) form the alternating current output of the circuit arrangement.
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