DE1120002B - Transistorwechselrichterschaltung fuer hohe Speisespannung - Google Patents
Transistorwechselrichterschaltung fuer hohe SpeisespannungInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
kl. 2Id* 12/04
INTERNATIONALE KL.
H 02 m; η
K33485Vfflb/21d2
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
DNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 21. DEZEMBER 1961
DNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 21. DEZEMBER 1961
Die maximal zulässige Betriebsspannung der Transistoren ist bekanntlich sehr begrenzt und liegt
wesentlich unter 100 Volt. Schaltet man die Transistoren in Gegentakt, so ergibt sich, daß die Speisespannung
nur die Hälfte der zulässigen Transistor-Betriebsspannung betragen kann.
Abb. 1 zeigt eine Gegentaktschaltung nach bekannter Art. Die Transistoren 1 und 2 liegen an dem
Transformator 3 und werden durch die Batterie 4 gespeist. Beim öffnen des Transistors 1 ergibt sich, daß ίο
infolge der zwei primären Wicklungshälften die doppelte Speisespannung an dem jetzt nicht stromdurchlässigen
Transistor 2 liegt. Sinngemäß wird auch Transistor 1 im Betrieb mit der doppelten Speisespannung
beansprucht. Es ergibt sich hieraus, daß die maximale Speisespannung nur die Hälfte der zulässigen
Betriebsspannung betragen darf. Dieser Nachteil ist deshalb so groß, weil z. B. die häufig vorkommenden
Speisespannungen von 110 und 220 Volt für den Transistorbetrieb nicht in Frage kommen
bzw. weil sie zu hoch liegen.
Es sind auch Wechselrichterschaltungen mit schwingenden Kontakten bekannt, welche sowohl für
Batteriespannungen als auch Netzspannungen von 110 und 220 Volt geeignet sind. Mechanische
Wechselrichter für 110 und 220 Volt Gleichspannung sind in der Praxis in einem Glaskolben mit Schutzgas
eingesetzt, wodurch die Funkenbildung weitgehendst unterdrückt wird. Bei Wechselrichtern, bei denen der
Strom so groß ist, daß die Kontakte zur Funkenbildung neigen, wurde die Schaltung in der Weise geändert,
daß ζ. B. in Reihe mit der Last eine Drossel und ein Kondensator geschaltet wurden und diese
Glieder so bemessen wurden, daß der Strom einen praktisch sinusförmigen Charakter erhält. Dabei
wurde erreicht, daß beim Schließen der Kontakte der Strom allmählich ansteigt und vor dem Öffnen der
Kontakte der Strom so weit gefallen ist, daß nur noch ein unschädlich kleiner Strom über die Kontakte
fließt. Man kann dasselbe auch erreichen, wenn man zwei große Kondensatoren in Spannungsteilerschaltung
an die Speisespannung legt, wobei dann abwechselnd der eine Kondensator und der zweite
Kondensator über die Primärwicklung des Transformators entladen werden. Der Transformator kann
dabei als Streufeld-Transformator ausgeführt sein. Auch diese Schaltung ist häufig zur Anwendung gekommen.
Nachdem bekanntlich Transistoren in Wechselrichterschaltung bei rechteckigförmigem Strom- und
Spannungsbetrieb die größte Leistung übertragen können, kann eine Schaltung, bei welcher die Strom-Transistorwechselrichterschaltung
für hohe Speisespannung
für hohe Speisespannung
Anmelder:
Otto Kreutzer,
Konstanz, Wollmatinger Str. 40
Otto Kreutzer, Konstanz,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
bzw. Spannungskurve durch einen LC-Kreis beeinflußt wird, keinen Vorteil bringen.
Es wurde nun eine Transistorwechselrichterschaltung für hohe Speisespannungen gefunden, wobei mit
Hilfe von zwei Kondensatoren eine Spannungsteilerschaltung vorgenommen und die Mitte der beiden
Kondensatoren an die Primärwicklung eines Transformators geführt wird, während das andere Ende
der Primärwicklung an den Mittelabgriff der beiden in Reihe geschalteten Transistoren angeschlossen
wird. Die beiden Kondensatoren sollen dabei so bemessen sein, daß sie bei der gegebenen Last und Frequenz
nur einen unwesentlichen Spannungsrückgang aufweisen, so daß die Strom- und Spannungskurve
den rechteckigen Charakter beibehält.
Abb. 2 zeigt die Arbeitsweise dieser Schaltung. Die Gleichspannung 5 liegt an den beiden Kondensatoren
6 und 7 und lädt dieselben auf. Die Transistoren 8 und 9 sind in Reihe geschaltet, wobei der Transformator
10 eine einfache Primärwicklung besitzt. Die Inbetriebnahme der Wechselrichterschaltung kann in
bekannter Weise über einen Widerstand oder ein jRC-Glied erfolgen, d. h., es kann über diese Glieder
der Basis eine Spannung zugeführt werden, wodurch das Einschwingen möglich wird. Die Transistoren 8
und 9 öffnen und schließen abwechslungsweise und werden gesteuert über die beiden Rückkopplungswicklungen, welche auf dem Transformator angebracht
sind.
Ist z. B. Transistor 8 auf Stromdurchfluß geschaltet,
so ergibt sich, daß über die Gleichspannungsquelle 5 sowie aus dem Kondensator 6 ein Strom über
den Transistor 8 und der Primärwicklung des Transformators fließt. An dem Transistor 9 liegt somit nur
die einfache Speisespannung 5. Sinngemäß treten die-
109 750/252
selben Verhältnisse für Transistor 8 ein, wenn Transistor 9 stromdurchlässig wird.
Die maximal zulässige Speisespannung kann damit gleich der zulässigen Betriebsspannung des Transistors
gewählt werden. Für noch höhere Speisespannungen kann diese Schaltung in der Weise erweitert
werden, indem mehrere Kondensatoren, z. B. vier oder sechs usw., in Reihe geschaltet werden, wobei
jeweils ein Transistorenpaar die Spannung von zwei Kondensatoren erhält. Der Transformator kann dabei
für beliebig viele Transistorenpaare angepaßt werden, d. h., jedes Transistorenpaar erhält eine besondere
Primär- und Rückkopplungswicklung, während die Sekundärwicklung gemeinsam ist. Man kann aber
auch jeweils zwei oder drei Transistoren in Reihe schalten (z. B. Kollektor von Transistor 1 mit Emitter
von Transistor 2 und Kollektor von Transistor 3 usw. verbinden), es ergibt sich für diesen Fall eine gemeinsame
Primärwicklung. Damit in der Sperrzeit die Transistoren keine unterschiedlichen Spannungsanteile
erhalten, ist es zweckmäßig, wenn den Transistoren je ein verhältnismäßig hoher Widerstand
parallel geschaltet wird.
Claims (2)
1. Transistorwechselrichterschaltung für hohe Spannungen, dadurch gekennzeichnet, daß mit
Hilfe von zwei Kondensatoren eine Spannungsteilerschaltung vorgenommen wird und die Mitte
der beiden Kondensatoren an die Primärwicklung eines Transformators geführt wird, während das
andere Ende der Primärwicklung an den Mittelabgriff der beiden in Reihe geschalteten Transistoren
angeschlossen wird.
2. Transistorwechselrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe
mehrerer Kondensatoren eine Spannungsteilung vorgenommen wird und das jeweils ein Transistorenpaar
an einer getrennten Wicklung auf dem gemeinsamen Transformator angeschlossen wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 267 895, 730 955,
738213;
Deutsche Patentschriften Nr. 267 895, 730 955,
738213;
britische Patentschrift Nr. 548 192.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 109 750/252 12.61
Priority Applications (6)
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- 1958-11-12 GB GB3630758A patent/GB836765A/en not_active Expired
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Also Published As
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GB836765A (en) | 1960-06-09 |
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