WO2009065678A1 - Wechselrichterschaltung - Google Patents

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WO2009065678A1
WO2009065678A1 PCT/EP2008/063958 EP2008063958W WO2009065678A1 WO 2009065678 A1 WO2009065678 A1 WO 2009065678A1 EP 2008063958 W EP2008063958 W EP 2008063958W WO 2009065678 A1 WO2009065678 A1 WO 2009065678A1
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diode
voltage
switching element
voltage terminal
inverter circuit
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Jalal Hallak
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Siemens Ag Österreich
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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 with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
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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
    • H02M7/539—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 with automatic control of output wave form or frequency

Definitions

  • the invention relates to an inverter circuit with two DC voltage terminals and two
  • the one side of the throttle is connected via a first series circuit formed of a first diode and a third switching element and the other side of the throttle via a second series circuit formed from a second diode and a fourth switching element with the first AC voltage terminal ,
  • Circuit arrangements which provide for the positive and negative half cycle of the AC voltage different converter modes.
  • the circuit then operates during the one half-wave in the manner of a deep-setting or deep-down converter and during the other half-wave in the manner of a deep-setting or harnessiziden and also inverting converter.
  • Efficiency components are used in different function to two different types of transducers realize. Accordingly, for example, individual switching elements act as clocking elements during one half cycle and as a diode replacement during the other half cycle.
  • the invention has for its object to provide an improvement over the prior art for inverter circuits.
  • Inverter circuit of the aforementioned type wherein the other side of the throttle additionally via a third series circuit, formed of a third diode and a fifth switching element, to a connection of the first DC voltage terminal to the second
  • An error can occur above all in the area of the zero crossings of the alternating voltage.
  • the reason for this is, for example, interference in a network connected on the AC side, with short-term mains fluctuations or brownouts leading to faulty zero crossing detection.
  • the zero-crossing detection signals the change of the converter operating modes, whereby, for example, already during a positive half-wave switching to the converter operation for the negative half-wave takes place.
  • a negative potential is present at the first DC voltage connection and a positive potential at the second DC voltage connection. Then the third diode is from the connection of the first DC voltage terminal to the second one
  • a DC voltage or DC power source connected to the DC side has a positive voltage level with respect to a neutral conductor of a network connected to the AC voltage side.
  • energy sources e.g., fuel cell, various solar cells.
  • Another embodiment of the invention provides that a positive potential is applied to the first DC voltage terminal and a negative potential is applied to the second DC voltage terminal, wherein the third diode from the other side of the inductor for connecting the first DC voltage terminal to the second
  • AC voltage connection is connected in the forward direction.
  • a negative voltage level is given in this case on the DC side with respect to the neutral of a AC side connected network.
  • the switching elements are designed as semiconductor switches with antiparallel-connected diodes, e.g. as n-channel junction MOSFET or as IGBT with anti-parallel diodes.
  • a fourth diode is arranged in series with the second switching element. This prevents a short-circuit path being formed in the event of a fault via the antiparallel-connected diode of the second switching element designed as a semiconductor switch.
  • a fifth diode is arranged in series with the first switching element. This modification prevents the formation of a short-circuit path in the event of a fault via the antiparallel-connected diode of the first switching element designed as a semiconductor switch.
  • the switching elements are controlled by means of a microprocessor.
  • the control of the switching elements by means of microcontroller provides a simple solution to continuously change the drive sequences corresponding to the changing converter operating modes.
  • an adaptation of the clock frequency or the duty cycle can also be carried out in a simple manner, for example, to compensate for setpoint deviations due to a temperature drift.
  • Fig. 10 circuit arrangement with semiconductor switches with anti-parallel diodes and connected positive DC voltage terminal and with additional fifth diode in series with the first semiconductor switch
  • the inverter circuit shown in FIG. 1 comprises a choke L whose first side is connected to a first DC voltage terminal 1 via a first switching element S1 and to a second DC voltage terminal 2 via a second switching element S2. Between the two DC voltage terminals 1, 2, a storage capacitor Ci is connected. At this the input voltage U IN is applied .
  • the first side of the inductor L is connected to the anode of a first diode Dl.
  • the cathode of the first diode Dl is connected via a third switching element S3 with a first
  • the second side of the inductor L is connected to the cathode of a second diode D2, the anode of which is in turn connected via a fourth diode D2
  • Switching element S4 is connected to the first AC voltage terminal Ll.
  • the second side of the inductor L is connected to a connection of the first DC voltage terminal 1 to the second AC voltage terminal N via a further series circuit formed by a third diode 3 and a fifth switching element S5.
  • the second side of the inductor L is connected to the cathode of the third diode D3.
  • the two AC voltage terminals Ll, N are connected to each other via a filter capacitor Co.
  • This filter capacitor Co is a mains voltage U Net z.
  • Fig. 2 the same circuit is shown in the event of a fault during a positive half-wave of the mains voltage U Net z.
  • the third and the fifth switching element S3, S5 should be closed so that the energy stored in the inductor L discharges into the grid. If the fourth switching element S4 is also switched on in this phase, for example due to a faulty
  • Zero crossing detection would be given without the third diode D3 a short circuit path through the fifth switching element S5.
  • the third diode D3 thus prevents a short circuit in the event of a fault during a positive half cycle.
  • the second diode D2 prevents a short circuit in the event of a fault, as shown in FIG.
  • the switching elements S1-S5 are formed as semiconductor switches with antiparallel diodes, as shown in Fig. 4.
  • the forward direction of the anti-parallel diodes is chosen so that the switches and the anti-parallel diodes block a current flow in the normal mode in the intended manner.
  • a fourth diode D4 is provided whose anode is connected to the second DC voltage terminal 2 and its cathode via the second switching element S2 is connected to the second side of the inductor L.
  • the state may occur that the fourth switching element S4 closes, as shown in FIG.
  • the third diode D3 again prevents that via the fifth switching element S5 a
  • Short circuit path is created. Closes the switching element S4 at a time when the mains voltage U Net z exceeds the input voltage U IN , also prevents the fourth diode D4 a current return to the positive pole of the input voltage U IN , which without fourth diode D4 via the antiparallel diode of the second switching element S2 would be done. In the event of an error during a negative half-wave, a short-circuit may occur across the antiparallel diode of the first switching element S1, as shown in FIG.
  • a fifth diode D5 is provided in series with the first switching element Sl.
  • the cathode of the fifth diode D5 is connected to the first rectifier terminal 1 and the anode via the first switching element 1 to the first side of the inductor L, as shown in FIG.
  • a short circuit path is further prevented by the third diode D3 and optionally by the fourth diode D4.
  • FIG. 9 shows a circuit configuration which deviates from the circuit configuration shown in FIG. 1 in such a way that the positive pole of the input voltage U IN is applied to the first DC voltage terminal 1, for which reason the forward directions of the first, second and third diode D 1, D 2, D 3 are turned over.
  • FIG. 4 A corresponding structure with semiconductor switches, which each have an antiparallel connected diode, is shown in FIG. The forward directions of these antiparallel diodes are reversed relative to an arrangement shown in Fig. 4. A complete one
  • Short circuit protection is in turn by means of a fourth diode D4 in series with the second switching element and by means of a reaches fifth diode D5 in series with the first switching element Sl.
  • the transmission directions of these fourth and fifth diode D4, D5 run counter to the forward directions of the anti-parallel diodes, to which they are arranged in series. Thus, a current flow is prevented in both directions when the corresponding switch is turned off.
  • the fifth diode D5 blocks during a positive half-cycle, so that no short-circuit path is formed across the antiparallel diode of the switching element S1.
  • the third diode D3 blocks, as shown in FIG.
  • the fourth diode D4 a current flow is also prevented via the DC voltage side storage capacitor Ci if the mains voltage U Net z applied in the event of a fault on the alternating voltage side exceeds the value of the input voltage U ⁇ N .

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wechselrichterschaltung mit zwei Gleichspannungsanschlüssen (1, 2) und zwei Wechselspannungsanschlüssen (L1, N) sowie einer Drossel (L), deren eine Seite über ein erstes Schaltelement (S1) mit dem ersten Gleichspannungsanschluss (1) und deren andere Seite über ein zweites Schaltelement (S2) mit dem zweiten Gleichspannungsanschluss (2) verbunden ist, wobei des Weiteren die eine Seite der Drossel (L) über eine aus einer ersten Diode (Dl) und einem dritten Schaltelement (S3) gebildeten ersten Reihenschaltung und die andere Seite der Drossel (L) über eine aus einer zweiten Dioden (D2) und einem vierten Schaltelement (S4) gebildeten zweiten Reihenschaltung mit dem ersten Wechselspannungsanschluss (L1) verbunden ist.

Description

WechselrichterSchaltung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Wechselrichterschaltung mit zwei Gleichspannungsanschlüssen und zwei
Wechselspannungsanschlüssen sowie einer Drossel, deren eine Seite über ein erstes Schaltelement mit dem ersten Gleichspannungsanschluss und deren andere Seite über ein zweites Schaltelement mit dem zweiten
Gleichspannungsanschluss verbunden ist, wobei des Weiteren die eine Seite der Drossel über eine aus einer ersten Diode und einem dritten Schaltelement gebildeten ersten Reihenschaltung und die andere Seite der Drossel über eine aus einer zweiten Dioden und einem vierten Schaltelement gebildeten zweiten Reihenschaltung mit dem ersten Wechselspannungsanschluss verbunden ist.
Nach dem Stand der Technik kennt man unterschiedliche Schaltungsanordnungen zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung. Um die Baugröße zu verringern werden heute zumeinst taktende Wandlerarten ohne Transformator eingesetzt .
Eine weitere Entwicklung der letzten Zeit führt zu
Schaltungsanordnungen, welche für die positive und negative Halbwelle der Wechselspannung unterschiedliche Wandler- Betriebsarten vorsehen. Die Schaltungsanordnung arbeitet dann während der einen Halbwelle nach der Art eines tiefsetzenden oder hoch-tiefsetzenden Wandlers und während der anderen Halbwelle nach der Art eines tiefsetzenden oder hochtiefsetzenden und zudem invertierenden Wandlers.
Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der DE 196 42 522 Cl bekannt. Zur Erreichung eines hohen
Wirkungsgrads werden dabei Bauteile in unterschiedlicher Funktion genutzt, um zwei unterschiedliche Wandlertypen zu realisieren. Demnach fungieren beispielsweise einzelne Schaltelemente während der einen Halbwelle als taktende Elemente und während der anderen Halbwelle als Diodenersatz.
Derartige Schaltungen weisen jedoch oft den Nachteil auf, dass fehlerhafte Schaltvorgänge infolge minimaler Verzögerungen bei der Ansteuerung der Schaltelemente zu Kurzschlüssen führen können, welche in weiterer Folge die Zerstörung einzelner Bauteile verursachen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Wechselrichterschaltungen eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einer
Wechselrichterschaltung der eingangs genannten Art, wobei die andere Seite der Drossel zusätzlich über eine dritte Reihenschaltung, gebildet aus einer dritten Diode und einem fünften Schaltelement, an eine Verbindung des ersten Gleichspannungsanschlusses mit dem zweiten
Wechselspannungsanschluss geschaltet ist. Diese Lösung verhindert auf einfache Weise das Auftreten eines wechselspannungsseitigen Kurzschlusses für den Fall, dass das dritte und vierte Schaltelement fehlerhafterweise gleichzeitig geschlossen sind, ohne dass dabei eine
Verschlechterung des Wirkungsgrades gegenüber bekannten Schaltungen einhergeht.
Ein Fehlerfall kann vor allem im Bereich der Nulldurchgänge der Wechselspannung auftreten. Der Grund dafür liegt beispielsweise in Störungen eines wechselspannungsseitig angeschlossenen Netzes, wobei kurzeitige Netzschwankungen oder -einbrüche zu einer fehlerhaften Nulldurchgangserkennung führen. Die Nulldurchgangserkennung signalisiert dabei den Wechsel der Wandler-Betriebsarten, wodurch beispielsweise schon während einer positiven Halbwelle eine Umschaltung in den Wandlerbetrieb für die negative Halbwelle erfolgt. In einer Ausprägung der Erfindung liegt an dem ersten Gleichspannungsanschluss ein negatives Potenzial und an dem zweiten Gleichspannungsanschluss ein positives Potenzial an. Dann ist die dritte Diode von der Verbindung des ersten Gleichspannungsanschlusses mit dem zweiten
Wechselspannungsanschluss zur anderen Seite der Drossel in Durchlassrichtung geschaltet. Dabei weist eine gleichspannungsseitig angeschlossene Gleichspannungs- oder Gleichstromquelle ein positives Spannungsniveau gegenüber einem Nullleiter eines wechselspannungsseitig angeschlossenen Netzes auf. Eine solche Ausprägung ist für viele Energiequellen (z.B. Brennstoffzelle, diverse Solarzellen) vorteilhaft .
Eine andere Ausprägung der Erfindung sieht vor, dass an dem ersten Gleichspannungsanschluss ein positives Potenzial anliegt und an dem zweiten Gleichspannungsanschluss ein negatives Potenzial anliegt, wobei die dritte Diode von der anderen Seite der Drossel zur Verbindung des ersten Gleichspannungsanschlusses mit dem zweiten
Wechselspannungsanschluss in Durchlassrichtung geschaltet ist. Somit ist in diesem Fall gleichspannungsseitig ein negatives Spannungsniveau gegenüber dem Nullleiter eines wechselstromseitig angeschlossenen Netzes gegeben.
Vorteilhaft ist dies, wenn als Gleichstromquelle Dünnschicht- Solarzellen vorgesehen sind. Diese benötigen ein negatives Spannungspotenzial zur Vermeidung von Korrosionsvorgängen.
Vorteilhafterweise ist zwischen erstem und zweitem
Gleichspannungsanschluss ein Speicherkondensator angeordnet.
Der durch die taktenden Schaltelemente hervorgerufene pulsierende Stromverlauf wird durch diesen
Speicherkondensator ausgeglichen, sodass eine eingangsseitige Energiequelle kontinuierlich belastet wird. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wechselspannungsseitig einen Filterkondensator vorzusehen, welcher einen möglichen Rippel des ausgangsseitigen Wechselstromes glättet und auf diese Weise eine Verminderung der Oberwellen des in ein Wechselstromnetz einzuspeisenden sinusförmigen Stromes bewirkt .
Zur Erreichung eines verbesserten Wirkungsgrades ist in einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung vorgesehen, dass die Schaltelemente als Halbleiterschalter mit antiparallel geschalteten Dioden ausgebildet sind, z.B. als n-Kanal Sperrschicht MOSFET oder als IGBT mit antiparallelen Dioden.
Bei einer derartigen Ausprägung ist es günstig, wenn in Reihe mit dem zweiten Schaltelement eine vierte Diode angeordnet ist. Damit wird verhindert, dass sich im Fehlerfall über die antiparallel geschaltete Diode des als Halbleiterschalter ausgebildeten zweiten Schaltelements ein Kurzschlusspfad ausbildet .
Dabei ist es auch günstig, wenn in Reihe mit dem ersten Schaltelement eine fünfte Diode angeordnet ist. Diese Modifizierung verhindert, dass sich im Fehlerfall über die antiparallel geschaltete Diode des als Halbleiterschalter ausgebildeten ersten Schaltelements ein Kurzschlusspfad ausbildet .
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Schaltelemente mittels eines Mikroprozessors angesteuert sind. Die Ansteuerung der Schaltelemente mittels MikroController stellt eine einfache Lösung dar, um die den wechselnden Wandler- Betriebsarten entsprechen Ansteuerungsabfolgen laufend zu ändern. Dabei kann auch in einfacher Weise eine Anpassung der Taktfrequenz oder des Tastverhältnisses erfolgen, um beispielsweise Sollwertabweichungen infolge einer Temperaturdrift zu kompensieren. Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 Schaltungsanordnung mit allgemeinen Schaltern und durchverbundenem negativen Gleichspannungsanschluss Fig. 2 und 3 Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 im Fehlerfall
Fig. 4 Schaltungsanordnung mit Halbleiterschaltern mit antiparallelen Dioden und durchverbundenem negativen Gleichspannungsanschluss
Fig. 5 und 6 Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 im Fehlerfall Fig. 7 Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 mit zusätzlicher fünfter Diode in Reihe mit dem ersten Halbleitersehalter
Fig. 8 Schaltungsanordnung gemäß Fig. 7 im Fehlerfall
Fig. 9 Schaltungsanordnung mit allgemeinen Schaltern und durchverbundenem positiven Gleichspannungsanschluss
Fig. 10 Schaltungsanordnung mit Halbleiterschaltern mit antiparallelen Dioden und durchverbundenem positiven Gleichspannungsanschluss und mit zusätzlicher fünfter Diode in Reihe mit dem ersten Halbleiterschalter
Fig. 11 und 12 Schaltungsanordnung gemäß Fig. 10 im Fehlerfall
Die in Fig. 1 dargestellte Wechselrichterschaltung umfasst eine Drossel L, deren erste Seite über ein erstes Schaltelement Sl mit einem ersten Gleichspannungsanschluss 1 und deren zweite Seite über ein zweites Schaltelement S2 mit einem zweiten Gleichspannungsanschluss 2 verbunden ist. Zwischen die beiden Gleichspannungsanschlüsse 1, 2 ist ein Speicherkondensator Ci geschaltet. An diesem liegt die Eingangsspannung UIN an.
Die erste Seite der Drossel L ist mit der Anode einer ersten Diode Dl verbunden. Die Kathode der ersten Diode Dl ist über ein drittes Schaltelement S3 mit einem ersten
Wechselspannungsanschluss Ll verbunden. Die zweite Seite der Drossel L ist mit der Kathode einer zweiten Diode D2 verbunden, wobei deren Anode wiederum über ein viertes
Schaltelement S4 mit dem ersten Wechselspannungsanschluss Ll verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist die zweite Seite der Drossel L über eine weitere Reihenschaltung, gebildet aus einer dritten Diode 3 und einem fünften Schaltelement S5, an eine Verbindung des ersten Gleichspannungsanschlusses 1 mit dem zweiten Wechselspannungsanschluss N geschaltet. Im Falle eines negativen Pols am ersten Gleichspannungsanschluss 1, wie in den Figuren 1 bis 8 dargestellt, ist die zweite Seite der Drossel L mit der Kathode der dritten Diode D3 verbunden.
Die Anordnung der Diode und des Schaltelements innerhalb der drei Reihenschaltungen kann dabei natürlich vertauscht werden.
Die beiden Wechselspannungsanschlüsse Ll, N sind über einen Filterkondensator Co miteinander verbunden. An diesem Filterkondensator Co liegt eine Netzspannung UNetz an.
In Fig. 2 ist die gleiche Schaltung im Fehlerfall während einer positiven Halbwelle der Netzspannung UNetz dargestellt. In der dargestellten Abschaltphase während einer positiven Halbwelle sollten eigentlich nur das dritte und das fünfte Schaltelement S3, S5 geschlossen sein, damit sich die in der Drossel L gespeicherte Energie ins Netz entlädt. Wird in dieser Phase auch das vierte Schaltelement S4 eingeschaltet, beispielsweise aufgrund einer fehlerhaften
Nulldurchgangserkennung, wäre ohne die dritte Diode D3 ein Kurzschlusspfad über das fünfte Schaltelement S5 gegeben. Die dritte Diode D3 verhindert also einen Kurzschluss im Fehlerfall während einer positiven Halbwelle.
Während einer negativen Halbwelle der Netzspannung UNetz verhindert die zweite Diode D2 einen Kurzschluss im Fehlerfall, wie in Fig. 3 dargestellt.
Um den Wirkungsgrad der Schaltung zu verbessern, werden die Schaltelemente S1-S5 als Halbleiterschalter mit antiparallelen Dioden ausgebildet, wie in Fig. 4 dargestellt. Die Durchlassrichtung der antiparallelen Dioden ist dabei so gewählt, dass die Schalter und die antiparallelen Dioden einen Stromfluss im Regelbetrieb in der vorgesehener Weise sperren .
Falls am zweiten Gleichspannungsanschluss 2 ein positiver Pol einer Eingangsspannung UΣN anliegt und der Spannungswert dieser Eingangsspannung UΣN geringer ist als der Scheitelwert der Netzspannung UNetz, ist eine vierte Diode D4 vorgesehen, deren Anode mit dem zweiten Gleichspannungsanschluss 2 und deren Kathode über das zweite Schaltelement S2 mit der zweiten Seite der Drossel L verbunden ist.
Im Fehlerfall während einer positiven Halbwelle kann der Zustand eintreten, dass das vierte Schaltelement S4 schließt, wie in Fig. 5 dargestellt. Die dritte Diode D3 verhindert wieder, dass über das fünfte Schaltelement S5 ein
Kurzschlusspfad entsteht. Schließt das Schaltelement S4 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Netzspannung UNetz die Eingangsspannung UIN übersteigt, verhindert zudem die vierte Diode D4 einen Stromrückfluss zum positiven Pol der Eingangsspannung UIN, welcher ohne vierte Diode D4 über die antiparallele Diode des zweiten Schaltelements S2 erfolgen würde . Bei einem Fehlerfall während einer negativen Halbwelle kann es über die antiparallele Diode des ersten Schaltelements Sl zu einem Kurzschluss kommen, wie in Figur 6 dargestellt.
Um dies zu verhindern, ist in Reihe mit dem ersten Schaltelement Sl eine fünfte Diode D5 vorgesehen. Dabei ist die Kathode der fünften Diode D5 mit dem ersten Gleichrichteranschluss 1 und die Anode über das erste Schaltelement 1 mit der ersten Seite der Drossel L verbunden, wie in Figur 7 dargestellt.
In Bezug auf einen Fehlerfall während einer positiven Halbwelle ändert sich dadurch nichts. Ein Kurzschlusspfad wird weiterhin durch die dritte Diode D3 und gegebenenfalls durch die vierte Diode D4 verhindert.
Bei einem Fehlerfall während einer negativen Halbwelle blockiert nun die fünfte Diode D5 die Ausbildung eines Kurzschlusspfads; dargestellt in Figur 8. Damit ist auch bei Verwendung von Halbleiterschaltern mit antiparallelen Dioden ein vollständiger Kurzschlussschutz realisiert.
Fig. 9 zeigt einen Schaltungsaufbau, welcher von dem in Fig. 1 dargestellten Schaltungsaufbau in der Weise abweicht, dass am ersten Gleichspannungsanschluss 1 der positive Pol der Eingangsspannung UIN anliegt, weshalb die Durchlassrichtungen der ersten, zweiten und dritten Diode Dl, D2, D3 umgedreht sind.
Einen entsprechenden Aufbau mit Halbleiterschaltern, welche jeweils eine antiparallel geschaltete Diode aufweisen, ist in Fig. 10 dargestellt. Die Durchlassrichtungen dieser antiparallelen Dioden sind dabei gegenüber einer in Fig. 4 dargestellten Anordnung umgedreht. Ein vollständiger
Kurzschlussschutz wird wiederum mittels einer vierten Diode D4 in Reihe mit dem zweiten Schaltelement und mittels einer fünften Diode D5 in Reihe mit dem ersten Schaltelement Sl erreicht. Die Durchlassrichtungen dieser vierten und fünften Diode D4, D5 verlaufen dabei entgegen den Durchlassrichtungen der antiparallelen Dioden, zu welchen sie in Reihe angeordnet sind. Es wird also in beiden Richtungen ein Stromfluss unterbunden, wenn der entsprechende Schalter ausgeschaltet ist .
Wie in Figur 11 dargestellt, sperrt im Fehlerfall während einer positiven Halbwelle die fünfte Diode D5, sodass sich über die antiparallele Diode des Schaltelements Sl kein Kurzschlusspfad ausbildet.
Bei einem Fehlerfall während einer negativen Halbwelle sperrt hingegen die dritte Diode D3, wie in Figur 12 dargestellt. Mittels der vierten Diode D4 wird dabei auch ein Stromfluss über den gleichspannungsseitigen Speicherkondensator Ci unterbunden, falls die im Fehlerfall wechselspannungsseitig anliegende Netzspannung UNetz den Wert der Eingangsspannung UΣN übersteigt.

Claims

Patentansprüche
1. Wechselrichterschaltung mit zwei Gleichspannungsanschlüssen (1, 2) und zwei Wechselspannungsanschlüssen (Ll, N) sowie einer Drossel (L), deren eine Seite über ein erstes Schaltelement (Sl) mit dem ersten Gleichspannungsanschluss (1) und deren andere Seite über ein zweites Schaltelement (S2) mit dem zweiten Gleichspannungsanschluss (2) verbunden ist, wobei des Weiteren die eine Seite der Drossel (L) über eine aus einer ersten Diode (Dl) und einem dritten Schaltelement (S3) gebildeten ersten Reihenschaltung und die andere Seite der Drossel (L) über eine aus einer zweiten Dioden (D2) und einem vierten Schaltelement (S4) gebildeten zweiten Reihenschaltung mit dem ersten Wechselspannungsanschluss (Ll) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Seite der Drossel (L) zusätzlich über eine dritte Reihenschaltung, gebildet aus einer dritten Diode (D3) und einem fünften Schaltelement (S5) , an eine Verbindung des ersten Gleichspannungsanschlusses (1) mit dem zweiten Wechselspannungsanschluss (N) geschaltet ist.
2. Wechselrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Gleichspannungsanschluss (1) ein negatives Potenzial anliegt und an dem zweiten Gleichspannungsanschluss (2) ein positives Potenzial anliegt und dass die dritte Diode (D3) von der Verbindung des ersten Gleichspannungsanschlusses (1) mit dem zweiten Wechselspannungsanschluss (N) zur anderen Seite der Drossel (L) in Durchlassrichtung geschaltet ist.
3. Wechselrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Gleichspannungsanschluss (1) ein positives Potenzial anliegt und an dem zweiten Gleichspannungsanschluss ein negatives
Potenzial (2) anliegt und dass die dritte Diode (D3) von der anderen Seite der Drossel (L) zur Verbindung des ersten Gleichspannungsanschlusses (1) mit dem zweiten
Wechselspannungsanschluss (N) in Durchlassrichtung geschaltet ist .
4. Wechselrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erstem und zweiten Gleichspannungsanschluss (1, 2) ein Speicherkondensator (Ci) angeordnet ist.
5. Wechselrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erstem und zweiten Wechselspannungsanschluss (Ll, N) ein Filterkondensator (Co) angeordnet ist.
6. Wechselrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (S1-S5) als Halbleiterschalter mit antiparallel geschalteten Dioden ausgebildet sind.
7. Wechselrichterschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem zweiten Schaltelement (S2) eine vierte Diode (D4) angeordnet ist.
8. Wechselrichterschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem ersten Schaltelement (Sl) eine fünfte Diode (D5) angeordnet ist.
9. Wechselrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (S1-S5) mittels eines Mikroprozessors angesteuert sind.
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