DE2655689A1

DE2655689A1 - Konverterschaltung

Info

Publication number: DE2655689A1
Application number: DE19762655689
Authority: DE
Inventors: Phil Dewey Fisher; Richard Howard Hock
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1975-12-08
Filing date: 1976-12-08
Publication date: 1977-06-16
Also published as: FR2335091B1; NL7613543A; JPS5270315A; CA1063170A; US4007413A; GB1534946A; FR2335091A1; JPS5718428B2; BE849002A

Description

BLUMBACH · WESER . 3ERGLIN · KRAMER

ZWIRNER - HIRSCH 2 6 5 b b

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (039) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186237

Western Electric Company, Incorporated Fisher 1-2 New York, N.Y-., USA

Konverterschaltung

Die Erfindung betrifft Konverterschaltungen.

Vorwärts- oder übertragergekoppelte Eintakt-Konverter stellen eine bekannte Klasse von Konverterschaltungen dar. Eine Diskussion von deren Eigenschaften kann man finden in Transistor Inverters and Converters, von Thomas Roddam, D. Van Nostrand Co., Inc., Princeton, N.J. (1963), 1. Ausgabe. Der Eintakt-(single-ended)Vorwärtskonverter ist gekennzeichnet durch eine Gleichspannungsquelle, eine Schaltvorrichtung zum Ankoppeln der Gleichspannung an die Primärwicklung eines Leistungsübertragers und eine Gleichrichtdiode zum Ankoppeln der Sekundärwicklung des Leistungsübertragers an eine mit Energie zu versorgende Last. Die gleichrichtende Diode ist so gepolt, daß sie leitet, wenn die Schaltvorrichtung im Priinärwicklungskreis

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München: Kramer · Dr.Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbacn · Dr. Bergen · Zwirn&r

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leitet. Folglich wird der Last durch die Ubertragerwirkung Strom zugeführt, wenn die Schaltvorrichtung leitet.

Im Gegensatz zum bekannteren Klingeldrossel-(ringing choke) Eintaktkonverter wird im Leistungsübertr^ger sehr wenig magnetische Energie gespeichert. Der Vorwärts-Eintaktkonverter weist sehr gute Spannungsregelungseigenschaften auf und ist sehr wirtschaftlich hinsichtlich der benötigten Schaltungskomponenten, da nur eine aktive Schaltvorrichtung und die zugehörige Vorspannungsschaltungsanordnung benötigt wird.

Bei Anwendungen, bei denen eine elektromagnetische Beeinflussung oder Störung besonders unerwünscht ist, muß die Schaltvorrichtung des Vortwärts-Eintaktkonverters mit relativ langen Einschalt- und Ausschaltzeiten betrieben v/erden. Bei kurzen Einschalt- und Ausschaltzeiten erzeugt die Schaltvorrichtung eine beträchtliche elektromagnetische Störung im Sekundärkreis des Konverters. Die Stromleitung im Sekundärkreis wird durch das rasche Ausschalten der Schaltvorrichtung im Primärkreis abrupt beendet, und die elektromagnetische Störung wird im Sekundärkreis aufgrund einer schnellen Sperrvorspannung der Ausgangsdiode erzeugt. Der Vorwärts-Eintaktkonverter benötigt eine Ausgangsfilterinduktivität, da diese Schaltung dazu neigt, im Ausgangsstrom mehr Welligkeit zu erzeugen, als der Klingeldrosselkonverter.

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Eine erfindungsgemäße Konverterschaltung umfaßt einen Leistungsübertrager mit einer wesentlichen Streuinduktivität zwischen seiner Primär- und seiner Sekundärwicklung sowie eine Schaltvorrichtung zum Anschließen einer Erregerquelle an die Übertragerprimärwicklung zu deren Erregung, eine in einer Richtung leitende Vorrichtung, die an die Übertragersekundärwicklung angeschlossen und derart gepolt ist, daß sie leitet, wenn die Schaltvorrichtung leitet, und eine Vorrichtung, die mit der Primärwicklung derart verbunden und so angeordnet ist, daß sie leitet, wenn die Schaltvorrichtung nichtleitend ist, damit in der Streuinduktivität gespeicherte Energie entladen wird und einen Stromfluß in der in einer Richtung leitenden Vorrichtung bewirkt, wodurch die Abfallzeit des Konverterausgangsstroms verlängert wird.

Die Schaltvorrichtung kann so angeordnet sein, daß sie die Erregerquelle mit einem ersten Teil der Primärwicklung verbindet, die mit der Primärwicklung verbundene Vorrichtung kann eine in einer Richtung leitende Vorrichtung sein, die mit einem zweiten Teil der Primärwicklung verbunden und derart gepolt ist, daß sie leitet, wenn die Schaltvorrichtung nichtleitend ist, um die Energie zu entladen, der erste und der zweite Teil der Primärwicklung können eng gekoppelt sein und der Reaktanzwert der Streuinduktivität ist vorzugsweise gleich dem halben Reaktanzwert der Primärwicklung. Die Primär- und die Sekundärwicklung können auf einen gemeinsamen Magnetkern

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gewickelt sein, wobei die Primärwicklung bifilar gewickelt und von der Sekundärwicklung durch ein dielektrisches Abstandsstück getrennt ist.

Es kann eine Mitkopplungswicklung vorgesehen sein, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist und Treibsignale an die Schaltvorrichtung liefert, sowie eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung der Ausgangsspannung der Konverterschaltung und eine Auslösungsvorrichtung zur Auslösung einer Mitkopplungsaktion durch Ausschalten der Schaltvorrichtung in Abhängigkeit von einem Signal von der Überwachungsvorrichtung. Die Auslösungsvorrichtung kann eine Umleiteinrichtung zum Wegleiten der Treibsignale von der Schaltvorrichtung zu deren Abschalten aufweisen sowie eine Sperreinrichtung zum Sperren der Umleite inrichtung beim Auslösen der Mitkopplungsaktion.

Der erste und der zweite Teil können bei einer Mittelanzapfung der Primärwicklung enden und es kann eine zweite Schaltvorrichtung vorgesehen sein, mit der die Erregerquelle an den zweiten Teil der Primärwicklung anschaltbar ist, sowie eine zweite in einer Richtung leitende Vorrichtung, wobei die erste in einer Richtung leitende Vorrichtung parallel zur ersten Schaltvorrichtung und die zweite in einer Richtung leitende Vorrichtung parallel zur zweiten Schaltvorrichtung geschaltet ist, und die zweite in einer Richtung leitende Vorrichtung ist vorzugsweise derart gepolt, daß sie leitet, wenn die zweite

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Schaltvorrichtung nichtleitend ist, damit die Energie entladen wird, wodurch Strom in die in einer Richtung leitende Vorrichtung fließt. Die in einer Richtung leitende Vorrichtung kann zur Erzeugung von Ausgangssignalen entgegengesetzter Polarität angeordnet sein und es kann eine Regelvorrichtung zur Regelung eines jeden Ausgangssignals unabhängig vom anderen Ausgangssignal, und zwar durch Steuern der Schaltvorrichtungen, vorgesehen sein.

Die wesentliche Streuinduktivität begrenzt in Verbindung mit der Energieentladungsvorrichtung die Geschwindigkeit, mit welcher der Strom in der Sekundärwicklung abgeschaltet wird. Somit reduziert die verminderte Neigung der Stromabfallflanke in der Sekundärwicklung die elektromagnetische Störung, die durch die Konverterschaltung erzeugt wird. Die große Streuinduktivität hat eine Filterwirkung, die das Bedürfnis nach einer großen Filterspule im Ausgang der Konverterschaltung vermindert.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Vorwärts-Eintaktkonverters;

Fig. 2 schematisch einen geeigneten Übertrageraufbau;

Fig. 3 Stromwellenformen zur Beschreibung der Wirkungsweise der Konverterschaltung nach Fig. 1;

Fig. 4 ein Schaltbild eines selbstschwingenden Vorwärts-Eintaktkonverters, bei dem die Erfindung verwirklicht ist;

Fig. 5 Strom- und Spannungskurven zur Beschreibung der Wirkungsweise der Konverterschaltung nach Fig. 4;

Fig. 6 ein Schaltbild einer Doppelausgangs- oder Doppeltaktversion des Yorwärts-Einzelausgangs- oder -Eintaktkonverters mit zwei geregelten Ausgängen, bei dem die Erfindung ebenfalls verwirklicht ist; und

Fig. 7 Strom- und Spannungskurven zur Beschreibung der Arbeitsweise der Konverterschaltung nach Fig. 6.

Gemäß Fig. 1 ist eine Vorwärts-Eintaktkonverterschaltung der angetriebenen Art konzipiert, um von einer Batterie gelieferte Gleichspannung des einen Wertes effektiv in eine getrennte und gut geregelte Gleichspannung eines anderen Wertes am Ausgang der Schaltung umzuwandeln. Der Übertrager dieser Schaltung ist dazu ausgelegt, die Speicherung magnetischer Energie und einen gesteuerten Energieentladungsweg zur Verringerung der elektromagnetischen Störung und zur Begrenzung der Welligkeit im Ausgangsstrom zu verwenden.

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Die Schaltungsarbeitsweise hängt von der Verwendung einer gekoppelten Induktivität auf der Primärseite des Leistungsübertragers ab. Diese gekoppelte Induktivität ist in Fig. 1 schematisch durch Windungen 16 und 17 dargestellt. Die Windungen 16 und 17 sind magnetisch miteinander gekoppelt. Diese gekoppelte Induktivität kann zusätzlich zu den Übertragerwicklungen weitere Wicklungen umfassen. Man hat jedoch gefunden, daß zusätzliche diskrete Wicklungen nicht erforderlich sind, und bei der vorliegenden Ausführungsform werden diese Wicklungen verwirklicht durch Verwendung eines Leistungsübertragers mit einer sehr hohen Streuinduktivität zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung. Deshalb repräsentieren bei dem in Fig. 1 schematisch gezeigten Übertrager 15 die Wicklungen 1-2 und 2-3 auf der Primärseite und die Wicklung 4-5 auf der Sekundärseite idealisierte Wicklungen des Übertragers 15. Die Wicklungen 18 und 19, die parallel zu den Wicklungen 1-2 bzw. 2-3 liegen, stellen die magnetisierende Induktivität des Übertragers 15 dar. Die Wicklungen 16 und 17 repräsentieren die Streuinduktivität des Übertragers 15. Die in Fig. 1 scheinatisch gezeigten Streuinduktivitäten 16 und 17 übersteigen in großem Maß die normale Streuinduktivität eines Übertragers, den man normalerweise beim herkömmlichen Vorwärts-Eintaktkonverter finden würde. Beispielsweise sollte die Streuinduktivität genügend groß sein, um wenigstens die Hälfte der dem Übertrager zugeführten Eingangsenergie zu absorbieren. Die Größe des Spannungsabfalls über der Streuinduktivität 16 wäre norma-

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lerweise gleich der Größe des Spannungsabfalls über der Übertragerwicklung 1-2.

Die durch die Wicklungen 16 und 17 scheinatisch dargestellten Streuinduktivitäten beruhen fast nur auf dem Mangel an einer Kopplung zwischen den Primärwicklungen 1-2 und 2-3 und der Sekundärwicklung 4-5. Die beiden Primärwicklungen 1-2 und 2-3 sind sehr eng miteinander gekoppelt. Diese enge Kopplung wird bei dieser Ausführungsform durch eine bifilare Wicklungsanordnung erreicht. Diese enge Kopplung soll jegliche Streuinduktivität zwischen den Wicklungen 1-2 und 2-3 soweit wie möglich eliminieren.

Eine Form einer Übertragerkonstruktion ist im Querschnitt in Fig. 2 gezeigt. Dabei sind die Wicklungen des Übertragers um den Mittelkern eines dreischenkligen Übertragerkerns 25 gewickelt. Die Sekundärwicklung 26 ist von den beiden bifilar gewickelten Primärwicklungen 27 durch einen dielektrischen Abstandshalter 28 getrennt. Diese Konstruktion induziert eine sehr große Streuinduktivität zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen. Aufgrund der engen Kopplung der beiden Abschnitte der Primärwicklung v/eist jede Primärwicklung eine gesonderte Streuinduktivitätskomponente auf, die eng mit der Streuinduktivitätskomponente der benachbarten Wicklung gekoppelt ist. Folglich wirken die beiden Streuinduktivitäten wie zwei getrennte Wicklungen, die magnetisch miteinander gekoppelt sind.

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Eine Steuerschaltung 10, die eine einfache Treibschaltung sein oder durch eine Spannungsreglerrückkopplungsschaltung gesteuert sein kann, erzeugt ein Vorspannungssignal zur Steuerung des Schaltens eines Transistors 11. Zu Erläuterungszwekken sei angenommen, daß die Steuerschaltung einen positiven Impuls erzeugt hat, den sie der Basiselektrode 13 zuführt, vvi den Transistor 11 in seinen leitenden Zustand vorzuspannen. Wenn der Transistor 11 in seinen leitenden Zustand vorgespannt ist, wird ein Schaltungsweg vom positiven Anschluß der Batterie 23 durch die Wicklung 1-2, durch die Streuinduktivität 16 und durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 11 zum negativen Anschluß der Batterie 23 geschlossen. Folglich beginnt ein Rampenstrom durch die Wicklung 1-2 zu fließen. Der durch die Wicklung 1-2 fließende Strom induziert in der Wicklung 2-3 eine Spannung. Jeweiligen Spannungen kann man anhand der in Fig. 1 verwendeten Polaritätspunktkennzeichnung feststellen. Die mit dem Punkt versehene Seite der Wicklungen 1-2, 2-3, 16 und 17 ist zu diesem Zeitpunkt negativ. Wie man den gezeigten Polaritäten entnehmen kann, ist eine Diode 22 durch die Spannung der Streuinduktivität 17 und der Wicklung 2-3 in Sperrichtung vorgespannt, und es fließt kein Strom durch die Wicklung 2-3. Dieser Anfangsrampenstrom ist durch Kurve 30 in Fig. 3 dargestellt, welche denjenigen Strom zeigt, welcher am Verbindungspunkt zwischen den Wicklungen 1-2 und 2-3 auftritt. Diese Anfangsstromrampe tritt während des Zeitintervalls "fc-j-t^ auf, und er fließt durch die Wicklung 1-2,

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die Streuinduktivität 16 und durch den Transistor 11. Infolge dieses Stromflusses erscheint eine Spannung über der Streuinduktivität 16, und es wird magnetische Energie in dieser gespeichert. Bei dieser Ausführungsform ist der Spannungsabfall über der Streuninduktivität 16 etwa gleich dem Spannungsabfall über der Primärwicklung 1-2. Bisse magnetische Energie ist mit der Streuinduktivität 17 gekoppelt und induziert über dieser einen Spannungsabfall entsprechend der Polaritätspunktkennzeichnung. Durch die Streuinduktivität 17 fließt kein Strom, da die Diode 22 in Sperrichtung vorgespannt ist.

Als Reaktion auf diesen Rampenstrom im Primärkreis (Kurve 30) fließt ein Strom im Ausgang der Konverterschaltung durch eine Gleichrichterdiode 20 und lädt einen Kondensator 21. Der durch die Diode 20 fließende Ausgangsstrom ist in Fig. 3 durch Kurve 40 dargestellt und ist während des Zeitintervalls t^-t₂ eine positive Rampe. Dieser Strom fließt, da die Diode 20 aufgrund der Polarität des Spannungsabfalls über der Sekundärwicklung 4-5 leitend vorgespannt ist.

Nach irgendeiner vorbestimmten Zeitdauer, die durch die Steuerschaltung 10 gesteuert wird, wird ein negatives Signal erzeugt und auf die Basiselektrode 13 gegeben, um den Transistor 11 nichtleitend vorzuspannen. Wenn der Transistor 11 zu leiten aufhört, wird der durch die Wicklung 1-2 und durch die Streuinduktivität 16 fließende Strom abrupt beendet, und die Span-

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nung der Wicklung 1-2 und der Streuinduktivität 16 kehrt ihre Polarität um. Die Polarität an den mit Punkten gekennzeichneten Stellen ist nun positiv. Die Spannung über der gekoppelten Streuinduktivität 17 und der Wicklung 2-3 kehrt infolgedessen ihre Polarität ebenfalls um, und die Diode 22 ist in Durchlaßrichtung vorgespannt. Die in der Streuinduktivität 17 gespeicherte Energie erzeugt einen Entladungsstrom, der zur Rückstellung der Streuinduktivität verwendet wird. Dieser wird über die Wicklung 2-3 -zurück zum positiven Anschluß der Batteriequelle 23 geleitet. Dieser Entladungsstrom erzeugt aufgrund der Wirkung des Übertragers 15 einen abnehmenden R.anipenstrom in der Ausgangswicklung 4-5, der die Diode 20 weiterhin in Durchlaßrichtung vorspannt und einen Teil der in der Streuinduktivität gespeicherten Energie als ein den Kondensator 21

läßt.

ladender Ausgangsstrom erscheinen/Der durch die Streuinduktivität 17 fließende Entladungsstrom ist durch Stromkurve 30 gezeigt, und zwar während des ZeitIntervalls t2~t^, wie er am Verbindungspunkt zwischen den Wicklungen 1-2 und 2-3 erscheint. Der entsprechende abnehmende Ausgangsrampenstrom ist durch Kurve 40 gezeigt und erscheint während des Zeitintervalls t₂-t-z. Der Entladungs strom fließt für eine endliche Zeit, die bestimmt ist durch die Spannung der Batterie 23, die Spannung über der Wicklung 2-3, wie sie von der Ausgangswicklung reflektiert wird, und durch den Spitzenstromwert in der Wicklung 1-2, wenn der Transistor 11 nichtleitend vorgespannt ist.

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Der abnehmende Ausgangsranipenstrom, der aufgrund der in der Streuinduktivität 17 gespeicherten Energie fließt, begrenzt die Abfallgeschwindigkeit des Ausgangsstrcins und reduziert folglich die erzeugte elektromagnetische Einwirkung. Zusätzlich wird dadurch, daß der Primärentladungsstrom zum positiven Anschluß der Batterie 23 gekoppelt wird, die Wirkung des Konverters insofern verbessert, als in der Streuinduktivität gespeicherte Energie nicht vernichtet zu werden braucht.

Durch Einführen einer beträchtlichen Streuinduktivität zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen eines Vorwärts-Sintaktkonverters und durch Konstruieren des Übertragers derart, daß die Streuinduktivität die Leitung in einem Entladungsweg steuert, kann die erzeugte elektromagnetische Interferenz oder Störung beträchtlich reduziert und der Wirkungsgrad der Schaltung verbessert v/erden. Die einzigen Verluste, die der Streu-Induktivität zuzuordnen sind, beruhen auf der ungekoppelten Streuinduktivität zwischen den Wicklungen 1-2 und 2-3ι die beim vorliegenden Beispiel sehr klein ist. Der beschriebene Arbeitszyklus wiederholt sich, und die nachfolgende Betriebsweise der Schaltung kann man sich durch eine Untersuchung der Stromkruven 30 und 40 während des Zeitintervalls t-z-tg ableiten. Das Auftreten der beträchtlichen Streuinduktivität begrenzt auch vorteilhafterweise den Brumm- oder Welligkeitsstrom, der normalerweise im Ausgangsstrom eines Vorwärts-Eintaktkonverters erscheint, ohne daß in dieser Ausgangsschaltung eine große Filterinduktivität benötigt wird.

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Nach Fig. 4 wird für einen selbstschwingenden Vorwärts-Eintaktkonverter ein Übertrager 471 verwendet, dessen Primärwicklungen alle bifilar zueinander gewickelt sind, um eine enge Kopplung zu erreichen. Der Übertrager ist gemäß Fig. 2 aufgebaut, d. h., er weist ein isolierendes Abstandsstück zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen des Übertragers auf, um eine große primäre Streuinduktivität zu erzeugen. Herkömmlich sind Oszillatorschaltungen des Mitkopplungstyps so konzipiert worden, daß die Streuinduktivität minimal gemacht wird. Die Streuinduktivität der Schaltung gemäß Fig. 4 stellt jedoch einen "beträchtlichen Teil der Übertragerinduktivität dar. Bei der herkömmlichen Klingeldrossel-Mitkopplungsoszillatorschaltung wird die unerwünschte parasitäre Streuinduktivität auf einem Minimum gehalten, und die in der Induktivität gespeicherte Energie erfordert das Hinzufügen eines Energieverbrauchs- oder "Schluck"-Netzwerks, das parallel zur Schaltvorrichtung geschaltet ist. Die Schaltung der Fig. 4 vermeidet jedoch das Bedürfnis für ein solches "Schluck"-Netzwerk. Es verbessert zudem die Wellenform des Ausgangssignals und reduziert elektromagnetische Störung. Die Schaltung kann man am besten durch die Erläuterung ihrer Funktionsweise beschreiben.

Für den Anfang sei angenommen, daß an Eingangsanschlüsse 491 und 492 eine Gleichspannung angelegt ist. Wenn die Gleichspannung angelegt ist, beginnt ein Strom zu fließen, und ein

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Kondensator 401 wird auf etwa die angelegte Spannung aufgeladen. Der Strom fließt auch durch eine Induktivität 412 und einen Widerstand 421, um einen zweiten Kondensator 407 aufzuladen. Die Kondensatoren 401 und 407, der Widerstand 421 und die Induktivität 412 gehören zu einem Eingangsfilter. Das Eingangsfilter ist so konzipiert, daß es das Übertragungsrauschen zwischen einer Batteriegleichspannungsquelle und der Konverterschaltung begrenzt. Der Wert des Widerstands 421 ist so gewählt, daß der Anfangsspitzenstrom auf irgendeinen gewünschten Wert beschränkt wird.

Der Eingangsstrom fließt durch die Primärwicklung 473-474 des Übertragers 471 und durch den Widerstand 433 zur Basis eines Schalttransistors 464. Dieser erzeugt den Startstrom zur Vorspannung des Schalttransistors 464 in den leitenden Zustand. Der Startstrom fließt durch den Basis-Emitter-Übergang des Transistors 464 und durch einen Widerstand 432 zurück zum Eingangsanschluß 492. Wenn der Startstrom durch die Primärwicklung 473-474 des Leistungsübertragers 471 fließt, wird magnetische Energie in eine Wicklung 478-479 gekoppelt und erzeugt in dieser ein positives Basistreibstromsignal. Dieser Strom wird über einen Widerstand 435 und eine Diode 453 auf die Basis des Transistors 464 geführt, um diesen in Sättigung zu treiben. Aufgrund der Mitkopplungswirkung der magnetischen Kopplung nimmt der durch den Transistor 464 flies-

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sende Strom demzufolge mit einer Rampenfunktion zu. Die Stromkurvenform dieser Rampe ist durch Kurve 501 in Fig. 5 gezeigt, wobei diese spezielle Stromrampe während der Zeitintervalle t-z-t^, tg-t,-, und ■fcg-t.jQ auftritt. Dieser Rampenstrom, der der Basis des Transistors 464 zugeführt wird, bewirkt, da3 dieser sehr schnell in Sättigung geht. Die Steigung des durch Kurve 501 dargestellten Rampenstroms ist zum Teil durch das Wicklungsverhältnis zwischen der Wicklung 473-474 und der Wicklung 476-477 bestimmt. Die Steigung der Rampe ist zusätzlich beeinflußt durch den Betrag der Eingangs- und der Ausgangsspannung und den Betrag der Streuinduktivität des Übertragers 471. Wie zuvor in Verbindung mit Fig. 1 angegeben worden ist, ist die Streuinduktivität vorzugsweise genügend groß, um näherungsweise die Hälfte der zugeführten Eingangsenergie zu speichern.

Nachdem der Transistor 464 gesättigt ist, erscheint im wesentlichen die gesamte Eingangsspannung über der Wicklung 473-474 des Lexstungsübertragers 471 und über der dieser zugeordneten Streuinduktivität. Bei der beispielsweisen Ausführungsform beträgt der Spannungsabfall über der Streuinduktivität gewöhnlich bis zur^;'Hälfte der angelegten Eingangsspannung. Eine Spannung, die proportional zur Spannung über der Wicklung 473-474 ist und durch das Wicklungsverhäinis bestimmt wird, erscheint über der Wicklung 478-479, wie die Kurve 505 zeigt.

Der durch die Ausgangsdiode 455 fließende Ausgangsstrom ist

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durch Kurve 503 in Fig. 5 dargestellt. Wie man daraus entnehmen kann, handelt es sich bei diesem Strom während der Zeitintervalle t^-t,, tg-ty und tg-t.Q um einen ansteigenden Rainpenstrom. Dieser Strom ist eine Funktion des Primärstroms in der Wicklung 473-4-74 während dieser Zeitintervalle. In der Streuinduktivität der Primärwicklung 473-474 wird Energie in Abhängigkeit von diesem Rampenstrom gespeichert. Die Spannung über der Wicklung 478-479 ist durch Wellenform 504 dargestellt. Diese Wellenform ist während der Zeitintervalle t-z-t, , tg-ty und tg-'t-jo ^e^-^ne Funktion der Eingangsgleichspannung. Während dieser Zeitintervalle ist die Entladungssteuerungsdiode 454 in Sperrichtung vorgespannt, so daß kein Strom durch die Wicklung 474-475 fließt, wie Kurve 502 zeigt.

Der durch den Schalttransistor 464 fließende Strom wird kontinuierlich größer, bis ein Transistor 465 jeweils zur Zeit t/, ty und t₁₀ in den leitenden Zustand geschaltet wird und der Basisantrieb des Transistors 464 abgeschaltet wird. Der Transistor 465 wird durch eine Komparatorschaltung in einer noch zu beschreibenden Weise gesteuert.

Wenn der Basistreibstrom von der Basis des Transistors 464 weggenommen wird, fällt er aus der Sättigung ab und wird rasch in den nichtleitenden Zustand vorgespannt, und zwar infolge der Mitkopplungswirkung der Wicklungen 473-474 und

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478-479. Wenn der Transistor 464 ausgeschaltet ist, kehrt sich, wie man der Beschreibung im Zusammenhang mit Fig. 1 entnehmen kann, die Spannung über der Streuinduktivität des Übertragers 471 um. Die aufgrund der in der Streuinduktivität gespeicherten Energie induzierte umgekehrte Spannung bewirkt einen Stromfluß durch die Wicklung 474-475 und die Diode 454 zum Eingangsanschluß ^91. Dieser Strom entlädt steuerbar die Energie, die in der Streuinduktivität gespeichert worden ist, und, wie Kurve 402 während der Zeitintervalle t^-t,- und t„-to zeigt, er bildet einen Entladungsrampenstrom mit einer negativen Steigung, der durch die Wicklung 474-475 und die Diode 454 fließt, um die Hälfte der gespeicherten Energie an die Eingangskondensatoren 401 und 407 zu übertragen. Die andere Hälfte dieser gespeicherten Energie wird auf die Ausgangslast übertragen.

Der durch die Wicklung 474-475 fließende Strom bewirkt, daß während der Zeitintervalle "t^-t,- und ty-tg ein Rampenstrom mit negativer Steigung durch die Ausgangsgleichrichterdiode 455 fließt. Die Abfallgeschwindigkeit des Ausgangsstroms wird durch die Größe der StreuinduktLvität und das Wicklungsverhältnis zwischen den Wicklungen 474-475 und 476-477 gesteuert. Wie Kurve 503 in Fig. 5 zeigt, hat der durch die Ausgangsgleichrichterdiode fließende Ausgangsstrom die Form einer Rampe mit positiver Steigung, wenn der Transistor 464 leitet,

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worauf eine Entladungsrampe mit einer gesteuerten negativen Steigung bis herab zum Nullstromwert während derjenigen Periode folgt, während welcher Strom von der Streuinduktivität erzeugt wird. Im Anschluß an die Beendigung des Entladungsstroms fließt Strom aufgrund der magnetisierenden Induktivität durch 474-475 und bringt die magnetischen Komponenten des Übertragers 471 in den Ausgangszustand zurück. Sobald der Übertragerkern in den Ausgangszustand zurückgebracht ist, wird der Transistor 464 wieder zum Leiten vorgespannt und der zuvor beschriebene Arbeitszyklus wird wiederholt.

Bei einem herkömmlichen Oszillator mit Mitkopplung wird der Strom im Schalttransistor durch die Beendigung des Basisantriebs aufgrund der Sättigungseigenschaften des Leistungsübertragers begrenzt. Bei der vorliegenden Konverterschaltung wird der Strom des Schalttransistors 464 durch eine Hilfsschaltungsanordnung begrenzt, so daß die Schaltzeit nicht nur von den Übertragereigenschaften abhängt. Statt dessen hängt die Auslösung des Hitkopplungsschaltens von der Regelschaltungsanordnung ab, die der Regelung des Ausgangssignals des Konverters dient.

Die Regelschaltungsanordnung zur Steuerung des Schaltens des Schalttransistors 464 umfaßt eine Komparatorschaltung mit Transistoren 461 und 462. Das Ausgangssignal der Komparatorschaltung bewirkt über einen Vorspannungssteuerungstransistor 465 eine Steuerung des Ausschaltens des Schalttransistors 464.

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Die Komparatorschaltung v/ird in Abhängigkeit von einem parallelgeschalteten Regler erregt, der von der den Eingangsanschlüssen 491 und 492 zugeführten Eingangsgleichspannung mit Energie versorgt wird. Dieser parallelgeschaltete Regler umfaßt eine Zenerdiode 451 und einen Widerstand 422. Die Durchbruchv/irkung der Zenerdiode 451 erzeugt eine konstante Arbeitsspannung, die der Komparatorschaltung über einen Widerstand 426 zugeführt v/ird.

Die Spannung, die der Basis des Transistors 461 des Komparators zugeführt wird, ist bestimmt durch eine Spannungsteilerschaltung, die parallel zur Speisung des parallelgeschalteten Reglers gekoppelt ist. Dieser Spannungsteiler umfaßt Widerstände 423, 424, 425 und 443, wobei der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 424 und 425 mit der Basis des Transistors 461 gekoppelt ist. Die der Basis des Transistors 462 zugeführte Spannung wird durch eine weitere Spannungsteilerschaltung gesteuert, die parallel zur Speisung des parallelgeschalteten Reglers gekoppelt ist. Diese Spannungsteilerschaltung umfaßt Widerstände 427, 428 und 432, wobei der Verbindungspunkt zwisehen den Widerständen 427 und 428 mit der Basis des Transistors 462 verbunden ist. Die Spannung an der Basis des Transistors 462 ist entsprechend den relativen Impedanzen der beiden beschriebenen Spannungsteiler so ausgelegt, daß sie normalerweise kleiner als die der Basis des Transistors 461 zugeführte Spannung ist. Folglich ist unter normalen Anfange-

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bedingungen der Transistor 462 leitend und der Transistor 461 nichtleitend vorgespannt.

Wie zuvor bei der Beschreibung des Arbeitszyklus der Konverterschaltung erwähnt worden ist, hat der durch den Transistor 464 fließende Strom eine Rampenforn. mit positiver Steigung. Wenn der Rampenstrom durch den Schalttransistor 464 zunimmt, nimmt auch die Spannung über dem zu diesem Transistor in Reihe geschalteten Widerstand 432 in Form einer Rampe mit positiver Steigung zu. ¥enn diese Spannung zunimmt, ändert sie die Spannungsverteilung über den Spannungsteilerwiderständen 427 und 428, die mit diesem Widerstand verbunden sind, und folglich nimmt die der Basis des Transistors 462 zugeführte Spannung linear zu. Schließlich wird die der Basis des Transistos 462 zugeführte Spannung gleich der Spannung, die der Basis des Transistors 461 zugeführt wird. An diesem Punkt der Gleichheit beginnt der Transistor 461 zu leiten und der Transistor 462 wird in Richtung nichtleitendem Zustand vorgespannt.

Der in Reihe zum Kollektor des Transistors 462 geschaltete Widerstand 443 bewirkt eine positive Rückkopplung, um die Schaltgeschwindigkeit des Komparators zu erhöhen. Wenn der Stromfluß durch den Transistor 462 abzunehmen beginnt, verringert sich die Spannung über dem Widerstand 443 in Abhängigkeit vom abnehmenden Strom. Der resultierende aonehmende Span-

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nungsabfsll über diesem Widerstand bewirkt eine Beschleunigung der Abnahme derjenigen Spannung, die der Basis des Transistors 461 zugeführt wird. Folglich schaltet der Transistor 461 schneller ein, was zu einer rascheren Abnahme des Strornfiucses durch den Transistor 462 führt.

Der Kollektor des Transistors 461 ist mit der Basis des Vorspannungssteuerungstransistors 465 gekoppelt. Aufgrund des leitenden Zustands des Transistors 461 ist der Vorspannungssteuerungstransistor 465 leitend vorgespannt. Der dem Vorspannungssteuerungstransistor 465 zugeführte Basisantrieb ist in seiner Größe durch die Impedanz des Widerstandes 426 begrenzt. Der Transistor 465, der auf das Leiten des Transistors 461 hin eingeschaltet worden ist, leitet den der Basis des Schalttransistors 464 zugeführten Basistreibstrom um und spannt diesen nichtleitend vor. Sobald der Transistor 464 nichtleitend vorgespannt ist, kehrt sich der Fluß im Leistungsübertrager um, und der Transistor 464 wird durch die Mitkopplungswirkung nichtleitend gehalten. Der Transistor 464 wird danach leitend vorgespannt, und der normale Konverterzyklus wird fortgesetzt, wie er zuvor 'oeschrieben worden ist.

Um einen geeigneten zyklischen Betrieb der Konverterschaltung sicherzustellen, muß der Transistor 465 nichtleitend vorgespannt v/erden, sobald der Schalttransistor 464 zu leiten aufhört. Die erhöhte Spannung am Kollektor des Transistors 464,

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die auf dessen Umschalten in einen nichtleitenden Zustand beruht, wird über einen Widerstand 431 und eine Diode k52 auf die Basis des Transistors 461 gegeben, um diesen nichtleitend vorzuspannen. Sobald der Transistor 461 zu leiten aufhört, wird der Basisantrieb vom Transistor 465 genommen und dieser hört auf zu leiten. Der Transistor 464 wird durch die umgekehrte Spannung der Wicklung 478-479 ausgeschaltet gehalten.

Die Ausgangsspannung des Konverters wird in Abhängigkeit von einer Spannungsregelschaltungsanordnung geregelt, die in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Komparatorschaltung arbeitet. Sie reagiert auf eine Überspannung mit einer Beschleunigung derjenigen Zeit, in welcher der Schalttransistor 464 in jedem Zyklus nichtleitend vorgespannt wird, um die Ausgangsspannung zu steuern.

Die Ausgangsspannung der Konverterschaltung wird durch eine Fehlerdetektorschaltung 481 überwacht, die eine Bezugsspannungsquelle und eine Komparatorschaltung aufweist. Diese Schaltungen können entweder diskrete oder integrierte Form haben. Eine Überwachungsleitung 482 der Fehlerdetektorschaltung 481 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen Widerständen 437 und 438 verbunden, die als Spannungsteiler parallel zu den Ausgangsanschlüssen 483 und 484 des Konverters geschaltet sind. Die Spannung an diesem Verbindungspunkt wird durch die Fehlerdetektorschaltung 481 mit einer vorbestimmten Bezugsspannung

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verglichen. Wenn diese überwachte Spannung höher als die vorbestimmte Bezugsspannung ist, erzeugt der Fehlerdetektor einen Strom, der über Leitung 485 durch eine lichtemittierende Diode 468 fließt.

Die lichtemittierende Diode 468 ist optisch mit einem Phototransistor 466 gekoppelt, der auf der Primärseite des Konverters angeordnet ist. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Phototransistors 466 koppelt einen Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 423 und 424 mit dem Eingangsanschluß 492. Der Phototransistor ist so geschaltet, daß er im leitenden Zustand die dem Transistor 461 zugeführte Basisspannung steuert oder modifiziert. Wenn der Phototransistor 466 leitet, und zwar in Abhängigkeit von der lichtemittierenden Diode 468, wird die der Basis des Transistors 461 zugeführte Spannung reduziert, so daß der Transistor 461 entsprechend seiner normalen Komparatorwirkung beim Begrenzen der Leitungszeit des Transistors 464 bei einem niedrigeren Stromwert durch den Transistor 464 eingeschaltet wird. Folglich ist die Leitungszeit des Schalttransistors 464 bei jedem Zyklus reduziert, und die Ausgangsspannung des Konverters wird entsprechen! reduziert, so daß sie auf irgendeinem gewünschten geregelten Wert gehalten wird.

Der Ausgang der Konverterschaltung umfaßt auch eine Überspannungsschutzschaltung, die dann wirksam wird, wenn die beschriebene Spannungsregelschaltung ausfallen sollte. Die Schutzschaltung umfaßt eine Zenerdiode 456 und eine zu dieser in Reihe

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geschaltete lichtemittierende Diode 469 und ist parallel zum Ausgang des Konverters geschaltet. Für den Fall eines Ausfalls der Spannungsregelschaltung, in der eine Überspannung auftritt, bewirkt eine Spannung, die zum Durchbruch der Zenerdiode 456 ausreicht, daß ein Strom erzeugt und folglich die lichtemittierende Diode 469 aktiviert wird. Die lichtemittierende Diode 469 ist optisch mit einem Phototransistor 467 gekoppelt, der mit der Primärseite des Konverters verbunden ist. Ein Strom, der in Abhängigkeit von der lichtemittierenden Diode 469 durch den Transistor 467 fließt, spannt den Transistor 463 leitend vor. Der Transistor 463 ist so geschaltet, daß er den Basistreibstrom vom Schalttransistor 464 umleitet und damit den Schalttransistor 464 abschaltet, um ihn gegen eine Überspannung zu schützen. Aufgrund der hohen Streuinduktivität des Leistungsübertragers der Konverterschaltung treten die Spannungsurakehrungen auf der Primär- und der Sekundärseite des Übertragers jeweils zu verschiedenen Zeiten auf. Daher muß die Mitkopplungswicklung mit der Primärseite des Konverterübertragers gekoppelt werden. Die vorausgehende Beschreibung zeigt, daß die hohe Streuinduktivität meßbar die Wellenformen der erzeugten Signale verbessert und Spannungsbelastungen in der Schaltung vermindert, die normalerweise aufgrund des Schaltens in dieser vorhanden sind.

Gemäß Fig. 6 weist ein Konverter mit zwei Ausgängen zwei Eintaktkonverter auf, die mit einem Einkernleistungsübertrager

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kombiniert sind, um zwei unabhängig geregelte Ausgangssignale zu liefern. Der Leistungsübertrager 671 gleicht dem zuvor beschriebenen und ist schematisch gezeigt mit einer idealen Primärwicklung, die zwei Serienwicklungen 672-673 und 673-674 aufweist sowie eine Sekundärwicklung 675-676. Die große Streuinduktivität des Übertragers ist schematisch in Form der Streuinduktivitätswicklungen 616 und 617 dargestellt. Wie Fig. 6 zeigt, umfaßt der Konverter zwei Schalttransistoren 661 und 662, die abwechselnd für eine gesteuerte Zeitdauer leitend vorgespannt v/erden, um ein geregeltes positives Ausgangssignal am Anschluß 645 und ein .geregeltes negatives Ausgangssignal am Anschluß 647 zu erzeugen, und zwar je bezüglich eines neutralen Anschlusses 646. Eine Steuerschaltungsanordnung ist so ausgelegt, daß sie abwechselnd Transistor 661 und Transistor 662 einschaltet, und zwar in Abhängigkeit von Steuersignalen von unabhängigen Fehlerdetektorschaltung 681 und 682. Die Schaltung kann man am besten durch Beschreibung eines typischen Arbeitszyklus erläutern.

Es sei angenommen, daß der Transistor 661 leitet. Wenn dieser Transistor zu leiten beginnt, fließt ein r.ampenförmiger Strom mit positiver Steigung von der positiven Seite einer Batterie 623 durch die Übertragerwicklung 673-672, durch die Streuinduktivität 616 und durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 661 zum negativen Anschluß der Batterie 623. Diese Stromrampe ist durch Kurve 710 in Fig. 7 für das Zeitintervall

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tp-t^ gezeigt. Der durch die Streuinduktivität 616 fließende Strom induziert in der gekoppelten Streuinduktivität 617 eine Spannung, um eine Diode 643 in Sperrichtung vorzuspannen. Auf der Sekundärseite des Leistungsübertragers 671 fließt ein rampenförmiger Strom mit positiver Steigung durch die Wicklung 675-676 in einer Richtung, um die Diode 653 in Durchlaßrichtung vorzuspannen und den Kondensator 601 aufzuladen. Diese Stromrampe ist für das Intervall tp-t? durch Kurve 730 dargestellt.

Der Transistor 661 fährt fort zu leiten, bis ein Signal innerhalb des Fehle rdetektors 681 erzeugt und auf die Steuerschaltungsanordnung 620 geliefert wird, um den Transistor 66I nichtleitend vorzuspannen. Auf das Nichtleiten des Transistors 661 hin kehrt sich die Spannung in den einzelnen Streuinduktivitäten 616 und 617 um, und die Diode 643 wird in Durchlaßrichtung vorgespannt. Ein rampenförmiger Entladungsstrom mit negativer Steigung fließt nun durch die Diode 643. Die Quelle für diesen Strom bildet die in der Streuinduktivität 616 gespeicherte Energie, die wie zuvor erwähnt, bis zur Hälfte der zugeführten Eingangsenergie ausmachen kann. Dieser Strom fließt durch die Streuinduktivität 617 und die Übertragerwicklung 674-673 zum positiven Anschluß der Batterie 623. Die Entladungsstromrampe auf der Primärseite ist durch Kurve 720 für das Zeitintervall t^-t^ gezeigt.

Gleichermaßen fließt ein rampenförmiger Entladungsstrom durch

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die Sekundärwicklung 675-676 und durch die Diode 653 zum Kondensator 601. Diese Entladungsstroinrampe ist durch Kurve 730 für das Zeitintervall t-z-t^ gezeigt. Die Aus gangs spannung über der Wicklung676-675 ist durch eine Kurve 770 dargestellt, die eine Rechteckimpulsform aufweist, die positive und negative Werte v/ährend der Dauer aufeinanderfolgender Halbzyklen, die den Zeitintervallen "t^-t- bzw. "^4-^7 zugeordnet sind, aufweisen.

Im Anschluß an die Zeit t, besteht eine Totzeit, die durch das Zeitintervall t^-t- dargestellt ist, bevor im phaseninäßig entgegengesetzten Schalttransistor 662 ein Leitzustand begonnen wird. Während dieses TotzeitIntervall3 v/ird der Kern des Übertragers 671 in den Ausgangszustand zurückgebracht, um ihn für das Leiten im nächsten Halbzyklus vorzubereiten. Aufgrund der magnetisierenden Induktivität des Übertragers 671 fließt ein Rückstellstrom durch die Übertragerwicklung 675-676, die Diode 654 und den Kondensator 602.

Die Piückstellwirkung hält an, nachdem der Transistor 662 eingeschaltet ist, und der Arbeitszyklus des Konverters v/ird wiederholt. Für den Fall, daß der Schalttransistor mit einem 100 %igen Tastverhältnis arbeitet, reicht das Leiten des alternierend geschalteten Transistors aus, um ein Rückstellen des Übertragers zu bewirken. Diesen nachfolgenden Arbeitszyklus kann man sich leicht vorstellen, indem man die richtigen in

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Fig. 7 gezeigten Kurven betrachtet, wobei Kurve 740 während des Zeitintervalls te-t,- den rampenförinigen Strom darstellt, der durch den Schalttransistor 662 fließt, und Kurve 750 während des ZeitIntervalls t^-ty den rampenförmigen Sntladungsstrcm, der durch die Diode 644 fließt. Die Kurve 760 re präsentiert den Ausgangsstrom während des ZeitIntervalls t^- der durch die Ausgangsgleichrichterdiode 654 fließt. Aus der vorausgehenden Beschreibung kann man leicht entnehmen, daß durch Kombinieren zweier Eintaktkonverter mit einem einzigen Leistungsübertrager zwei unabhängige Ausgangssignale erzeugt und unabhängig geregelt werden können. Die große Streuinduktivität, die in der Schaltung enthalten ist, begrenzt vorteilhafterweise Spannungsspitzen durch Steuern der erzeugten Stromwellenformen.

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Le

erseite

Claims

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER-HiRSCH 26656 PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN Postadresse München: Patentcor.sult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186 237 Western Electric Company, Incorporated Fisher 1-2 PatentansOrüche

1.,Konverterschaltung mit einem Leistungsübertrager, mit einer Schaltvorrichtung zum Anschließen einer Erregerquelle an eine Übertragerprimärwicklung zu deren Erregung und mit einer in einer Richtung leitenden Vorrichtung, die an eine Übertragersekundärwicklung angeschlossen und derart gepolt ist, daß sie leitet, wenn die Schaltvorrichtung leitet, gekennzeichnet durch eine wesentliche Streuinduktivität zwischen der Primärwicklung (1 bis 3) und der Sekundärwicklung (4 bis 5) und eine Vorrichtung (22), die mit der Primärwicklung derart verbunden und so angeordnet ist, daß sie leitet, wenn die Schaltvorrichtung (11) nichtleitend ist, damit in der Streuinduktivität (16, 17) gespeicherte Energie entladen wird und einen Stromfluß in der in einer Richtung leitenden Vorrichtung (20) bewirkt, wodurch die Abfallzeit des Konverterausgangsstroms verlängert wird.

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München: Kramer · Dr.Weser -„Hirsch -7 Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · Zwirner

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung die Erregerquelle (23) mit einem ersten Teil (1 bis 2) der Primärwicklung verbindet, daß die mit der Primärwicklung verbundene Vorrichtung eine in einer Richtung leitende Vorrichtung ist, die mit einem zweiten Teil (2 bis 3) der Primärwicklung verbunden und derart gepolt ist, daß sie leitet, wenn die Schaltvorrichtung nichtleitend ist, um die Energie zu entladen, daß der erste und der zweite Teil der Primärwicklung eng gekoppelt sind und daß der Reaktanzwert der Streuinduktivität wenigstens gleich dem halben Reaktanzwert der Primärwicklung ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- und die Sekundärwicklung auf einen gemeinsamen Magnetkern (25) gewickelt sind und daß die Primärwicklung (27) bifilar gewickelt und von der Sekundärwicklung (26) durch ein dielektrisches Abstandsstück (28) getrennt ist.

4. Schaltung nach einein der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Mitkopplungswicklung (478 bis 479), die mit der Primärwicklung (473 bis 475) gekoppelt ist und Treibsignale an die Schaltvorrichtung (464) liefert, eine Überwachungsvorrichtung (481) zur Überwachung der Ausgangsspannung der Konverterschaltung und eine Aus-

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lösungsvorrichtimg (465) zur Auslösung einer Mitkopplungsaktion durch Ausschalten der Schaltvorrichtung in Abhängigkeit von einem Signal von der Überwachungsvorrichtung.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Auslösungsvorrichtung eine Umleiteinrichtung zum Umleiten der Treibsignale von der Schaltvorrichtung zu deren Abschalten aufweist sowie eine Sperreinrichtung (461) zum Sperren der Umleiteinrichtung beim Auslösen der Mitkopplungsaktion.

6. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet , daß der erste und der zweite Teil (672 bis 674) bei einer Mittelanzapfung (673) der Primärwicklung enden, daß eine zweite Schaltvorrichtung (662) vorgesehen ist, mit welcher die Erregerquelle (623) an den zweiten Teil (673 bis 674) der Primärwicklung anschaltbar ist, sowie eine zweite in einer Richtung leitende Vorrichtung (644), daß die erste in einer Richtung leitende Vorrichtung (663) parallel zur ersten Schaltvorrichtung (661) und die zweite in eine:r Richtung leitende Vorrichtung (644) parallel zur zweiten Schaltvorrichtung (662) geschaltet ist, und daß die zweite in einer Richtung leitende Vorrichtung (644) derart gepolt ist, daß sie leitet, wenn die zweite Schaltvorrichtung (662) nichtleitend ist,

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damit die Energie entladen wird, wodurch Strom in die in einer Richtung leitende Vorrichtung (654) fließt.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die in einer Richtung leitende Vorrichtung (653> 654) zur Erzeugung von Ausgangssignalen (645, 647) entgegengesetzter Polarität angeordnet ist und daß eine Regelvorrichtung (681 , 682, 620) zur Regelung eines jeden Ausgangssignals unabhängig vom anderen Ausgangi signal, und zwar durch Steuern der Schaltvorrichtungen, vorgesehen ist.

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Hi/ku