DE1488355A1 - Gegentakt-Wechselrichterschaltung - Google Patents

Description

• Gegentakt-Wechselrichterschaltung Die Erfindung betrifft eine Gegentakt-Wecheelrichterschaltung mit Transistoren, deren Steuerelektroden über eine Wicklung des Schwingübertragers mit einer rückgekoppelten Spannung gesteuert sind und bei der die Steuerelektroden mit dem Abgriff eines der Betriebespannungequelle parallel geschalteten Spannungsteilers verbunden sind.
• Wechselrichter sind häufig ein Teil von Gleichspannungsumrichtern. Gleichspannungsumrichter erzeugen aus einer Gleichspannung eine Wechselspannung, die dann durch einen Über-trager auf. eine gewünschte Spannung gebracht und anschließend wieder gleichgerichtet wird. Schaltungen dieser Art sind bekannt.
• In Fig.1 ist die Schaltungsanordnung eines Wechselrichters schematisch dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine Transistor-Zerhackerschaltung. Die beiden Transistoren 3 und 4 sind in Gegentakt geschaltet. Ihre beiden Kollektoren sind über die Primärwicklung 6 des Übertragers 16 miteinander verbunden. Eine zum Übertrager 16 gehörende Rückkopplungswicklung 5 liegt in den Basis-Emitterkreisen der Transistoren und dient als Steuerwicklung, und an der Sekundärwicklung ? dieses Übertragers ist eine rechteckförmige Spannung abnehm-bar. Die umzurichtende Gleichspannung UH wird über die Mit- telanzapfung der Primärwicklung ,6 den Kollektorelektroden der beiden Transistoren zugeführt. Parallel zur Gleichapannungequelle UB liegt der Spannungsteiler, bestehend aus den ohmschen Widerständen 1, 2, über dessen Anzapfung"die Basiselektroden an einer negativen Spannung liegen, so daß beim Einschalten ein Kollektorstrom durch die Kollektor-Emitterstrecke der Transistoren fließt. Infolge der stets vorhandenen Unsymmetrien in der Schaltung schwingt der Wechselrich-ter an.
• Ein solcher Wechselrichter läßt sich auch vorteilhafterweise als einfacher Wechselspannungsgenerator mit fester Frequenz verwenden, z.B. zur Erzeugung eines 25 Hz-Rufstromes bei Fernsprechübertragungssystemen. Der Vorteil dieser Schaltung liegt in ihrem einfachen Aufbau und infolge des schnellen Umechaltens der Transistoren in einer geringen Belastung der Transistoren durch Verlustleistung. Ein weiterer Vorzug ist durch die Kurzschlußsicherheit eines solchen Generators gegeben. Durch einen Kurzschluß an den Ausgangsklemmen wird die Rückkopplung unterbrochen und die Schwingung reißt ab. Die Transistoren werden in diesem Fall mit einem Kollektorstrom belastet, der durch die ohmachen Widerstände "1 und 2 bestimmt ist.
• Nachteilig ist jedoch, daß das Anschwingen des Wechselrichters den zufälligen Unsymmetrien im Schaltungsaufbau überlassen ist. Sowohl bei Vollast als auch bei Temperaturänderungen ist es daher möglich, daß der Wechselrichter nicht zum Anschwingen kommt. Wollte man bei tiefen Temperaturen von etwa -200C noch ein sicheres Anachwingen gewährleisten, so müßte den Transistoren ein verhältnismäßig so großer Gleichstrom eingeprägt werden, daß ein sicheres Anschwingen noch erreichbar wäre. Bei höheren Temperaturen hingegen würde dann eine Überlastung der Transistoren auftreten.
• Aufgabe der Erfindung ist es, .einen Wechselrichter zu schaffen, der ein sicheres Ariechwingen bei allen Betriebsarten gewährleistet.
• Der Wechselrichter gemäß der Erfindung ist derart ausgebildet, daß ein Teilwiderstand des Spannungsteilers ein temperaturabhängiger Widerstand ist, der mit einer Diode wechselstrommäßig überbrückt ist, und daß den Steuerelektroden über einen Kondensator differenzierte Halbwellen einer Wechselspannung zugeleitet sind.
• Durch diese Malinahmen wird erreicht, daß die Transistoren nur pulsweise mit einem Vorstrom belastet werden. Die Belastung der Transistoren gegenüber einem dauernd fließenden, zum Anschwingen notwendigen Vorstrom ist damit wesentlich zurückgegangen, während sich die Betriebseigenschaften des Wechselrichters verbessert haben.
• Wird der Wechselrichter als Rufgenerator verwendet, so ist es zweckmäßig, ihn aus dem Wechselstromnetz zu betreiben.' Die Erfindung wird anhand eines AusiUhrungsbeispieles nach Figur 2 näher erläutert.
• Figur 2 zeigt eine Schaltungsanordnung des Wechselrichters als 25-Hz-Rufstromgenerator. Der Rufstromgenerator ist mit einem Netzanschluß versehen. Mit Hilfe des Transformators 9, des Brückengleichrichters 10 und des Siebkondensators 11 wird eine Gleichspannung von ca. 30 V erzeugt. Die Diode 13 überbrückt den Heißleiter 1, wodurch erreicht wird, daß der Wechselstrom aus der Rückkopplungswicklung von diesem Heißleiter ferngehalten wird, so daß eine Eigenerwärmung dieses Widerstandes weitgehend vermieden ist. Der ohmsche Widerstand 1¢ dient zur Einstellung des Rückkopplnngestromes. Neben dem Widerstand 2 ist nun hauptsächlich der Kondensator 12 zum besseren Anschwingen der Schaltungsanordnung eingesetzt. Er nimmt die gegen die gemeinsame Zeitung 15 negativen Halbwellen der 50-Hz-Spannung ab und leitet sie über den ohmschen Widerstand 14 und die Rückkopplungswicklung 5 an die Basen der Transistoren 3 und 4. Durch die differenzierende Wirkung des Kondensators 12 werden die Transistoren jetzt nur pulsweise eingeschaltet und die Belastung der Transistoren wird, wie vorstehend bereits erläutert, verringert. F a t e n t a n s p r ü c h e Gegentakt-Wechselrichterschaltung mit Transistoren, deren Steuerelektroden über eine Wicklung des Schwingübertragers mit einer rückgekoppelten Spannung gesteuert sind und bei der die Steuerelektroden mit dem Abgriff eines der Betriebespannungsquelle parallel geschalteten Spannungsteilers verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daB ein Teilwiderstand (1) des Spannungsteilers ein temperaturabhängiger Widerstand ist, der mit einer Diode wechselstrommäßig überbrückt ist, und dafl den Steuerelektroden über einen Kondensator (12) differenzierte Halbwellen einer Wechselspannung zugeleitet sind.
• 2. Gegentakt-Wechaelrichterschaltung nach Anspruch 1, da--durch gekennzeichnet, daß der Weehaelriehter aus einem wecheeletronuxet$ geepeiet wird.