DE2916833C2 - - Google Patents
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- DE2916833C2 DE2916833C2 DE19792916833 DE2916833A DE2916833C2 DE 2916833 C2 DE2916833 C2 DE 2916833C2 DE 19792916833 DE19792916833 DE 19792916833 DE 2916833 A DE2916833 A DE 2916833A DE 2916833 C2 DE2916833 C2 DE 2916833C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufrecht
erhaltung einer genauen Regelung der Ausgangsspannung
beziehungsweise des Ausgangsstroms eines Gegentaktwandlers,
wobei aus der Ausgangsspannung oder dem Ausgangsstrom als
dem Istwert der Regelgröße und einem Sollwert die Regel
abweichung gebildet wird, die durch Änderung der Schaltzeiten
von periodischen ein- und ausgeschalteten Transistoren
vermindert wird, von denen abwechselnd der Fluß von
Primärströmen in einem Transformator des Gegentakt-Wandlers
gesteuert wird und wobei den Stromzeitflächen über die
Transistoren fließenden Ströme entsprechende Meßwerte,
insbesondere die über die Transistoren fließenden Ströme
festgestellt und aus den Meßwerten Differenzen gebildet werden,
die die Einschaltzeiten der Transistoren beeinflussen, und auf
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Gattung ist bereits
bekannt (DE-OS 20 23 993). Mit diesem Verfahren wird ein
Gleichfluß im Transformator zur Angleichung von positiven und
negativen Spannungszeitflächen verkleinert bzw. ganz beseitigt,
so daß in den Transistoren eine gleichmäßigere Stromverteilung
erreicht wird.
Bekannt ist auch eine Schaltungsanordnung mit einem Gegentakt
wandler, der einen Transformator mit zwei gleichen Primär
wicklungen oder eine mit einer Mittelanzapfung versehene
Primärwicklung sowie mindestens eine Sekundärwicklung enthält,
deren Ausgangsgröße zur Bildung des Istwerts der Regelgröße
herangezogen wird. Die Regelabweichung beaufschlagt bei dieser
bekannten Anordnung ein Stellglied für das Ein- und Ausschalten
der Transistoren, von denen jeder in Reihe mit einer Primär
wicklung oder Primärwicklungshälfte angeordnet ist. Mit den
Stromkreisen, in denen die Primärwicklungen oder Primär
wicklungshälften und die Transistoren angeordnet sind, sind
jeweils Stromwandler mit Bürden verbunden, denen Speicher
nachgeschaltet sind, deren Ausgangssignale zur Erzeugung
gleicher Primärströme weiterverarbeitet werden (DE-AS
26 59 636). Bei der bekannten Schaltungsanordnung sind den
Stromwandlern über Gleichrichter als Speicher Kondensatoren
nachgeschaltet, die durch Parallelwiderstände entladen werden,
so daß keine den stromführenden Periodendauern genau
entsprechenden Meßwerte gespeichert werden. Die gespeicherten
Werte sind den Maximalwerten in den Transistoren proportional.
Mit den Kondensatoren und den Stromwandlern sind Komparatoren
verbunden, mit denen der während einer stromführenden Periode
über einen Transistor fließende Strom ständig mit dem in der
vorhergehenden stromführenden Periode erhaltenen Meßwert
verglichen wird. Sobald der Strom in der stromführenden Periode
gleich dem Meßwert ist, wird der Transistor nichtleitend
gesteuert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzuentwickeln, daß
auch von großen Schwankungen der Eingangsspannung und von
großen Lastschwankungen hervorgerufene Abweichungen der
Regelgröße vom Sollwert in kurzer Zeit ohne unsymmetrische
Primärströme beseitigt werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei
Differenzen erzeugt werden, die aus den in benachbarten
stromführenden Perioden der Transistoren festgestellten
Spannungszeitflächen oder Stromamplituden durch die jeweilige
Vertauschung von Minuend und Subtrahend abgeleitet werden,
daß als Störgröße der Regelabweichung jeweils diejenige
Differenz aufgeschaltet wird, deren in der gerade ablaufenden
Periode festgestellte Spannungszeitfläche oder Stromamplitude den
Minuend bildet, daß bei der Beaufschlagung der ersten Differenz
als Störgröße die Ansteuerzeit des zweiten Transistors vergrößert
wird, wenn die Spannungszeitfläche oder Stromamplitude des
ersten Transistors diejenige des zweiten Transistors übersteigt
oder die Ansteuerzeit des zweiten Transistors verkürzt wird,
wenn die Spannungszeitfläche oder Stromamplitude des ersten
Transistors diejenige des zweiten Transistors unterschreitet und
daß bei der zweiten Differenz als aufgeschaltete Störgröße die
Ansteuerzeit des ersten Transistors verlängert wird, wenn die
Spannungszeitfläche oder Stromamplitude des zweiten Transistors
diejenige des ersten Transistors übersteigt oder die Ansteuerzeit
des ersten Transistors verkürzt wird, wenn die Spannungs
zeitfläche oder Stromamplitude des zweiten Transistors diejenige
des ersten Transistors unterschreitet. Bei diesem Verfahren wird
die Zeitkonstante des Stroms oder Spannungsregelkreises nur
unwesentlich verändert. Durch die nahezu gleichbleibende
Regelzeitkonstante werden die von Lastschwankungen hervor
gerufene Abweichungen der Regelgröße vom Sollwert in kurzer
Zeit wieder beseitigt. Dies wird durch die taktweise Anpassung
des aus der Unsymmetrie der beiden Primärstromkreise
abgeleiteten Signals erhalten. Insbesondere werden dadurch die
Vorteile erzielt, daß zur Regelung und Erkennung eine halbe
Periode ausreicht; die Erkennung von Fehlern erfolgt nach der
Ansteuerphase der Transistoren.
Eine Anordnung mit einem Gegentaktwandler, der einen
Transformator mit zwei gleichen Primärwicklungen oder eine mit
einer Mittelanzapfung versehene Primärwicklung sowie mindestens
eine Sekundärwicklung enthält, deren Ausgangsgröße zur Bildung
des Istwerts der Regelgröße herangezogen wird, der nach
Subtraktion vom Sollwert ein Stellglied für das Ein- und
Ausschalten der Transistoren beaufschlagt, von denen jeder in
Reihe mit einer Primärwicklung oder Primärwicklungshälfte
angeordnet ist, wobei mit den die Primärwicklungen oder
Primärwicklungshälften und die Transistoren enthaltenden
Stromkreisen jeweils Stromwandler nebst Bürden verbunden sind,
denen Speicher nachgeschaltet sind, deren Ausgangssignale zur
Erzeugung gleicher Primärströme weiterverarbeitet werden,
besteht zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens
erfindungsgemäß darin, daß die Speicher jeweils zu Beginn eines
Ansteuersignals für die Transistoren auf Null zurückstellbar und
mit Eingängen einer Subtraktionsschaltung verbunden sind, die
zwei Differenzen erzeugt, bei denen jeweils Minuend und
Subtrahend vertauscht sind, daß die beiden Differenzen
verschiedenen Speichern zuführbar sind, die abwechselnd durch
die Ansteuersignale auf Null zurückstellbar sind, und daß die
Speicher an Eingänge eines Verstärkers angeschlossen sind, dem
ein Summierglied für die Störgrößenaufschaltung mit der
Regelabweichung nachgeschaltet ist, wobei das Summierglied
einen Impulsbreitenmodulator speist, der zwei, mit je einem der
Transistoren verbundene Ausgänge aufweist.
Es genügt bei dieser Anordnung der Einsatz einer einfach
aufgebauten Regelschaltung, um die einwandfreie Arbeitswei
se des Gegentaktwandlers im Falle großer Eingangsspannungs
schwankungen und Lastschwankungen zu erzielen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorge
sehen, daß zu den Speichern Schalter parallel gelegt sind,
die von Ausgangssignalen monostabiler Kippstufen einschalt
bar sind, die jeweils von einer Anstiegsflanke des Ansteuer
signals für die Ansteuerung der Transistoren anstoßbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungs
beispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale
sowie Vorteile ergeben.
Es zeigt
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Aufrechterhaltung einer
genauen Regelung der Ausgangsspannung beziehungs
weise des Ausgangsstroms eines Gegentaktwandlers bei
großen Schwankungen der Eingangsspannung und Aus
gangslast in einem Blockschaltbild,
Fig. 2 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs von Spannungen
an verschiedenen Stellen der Anordnung gemäß Fig. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Gegentakt-Spannungswandler ent
hält einen Transformator mit zwei über eine Mittelanzapfung
10 miteinander verbundenen Primärwicklungshälften 12, 14
und mit einer Sekundärwicklung 16, die eine an Massepoten
tial gelegte, nicht näher bezeichnete Mittelanzapfung auf
weist. Die Enden der Sekundärwicklung 16 sind an einen
Doppelweggleichrichter 18 angeschlossen dem ein Filter zur
Bildung des Spannungszeitflächenintegrals 20 nachgeschaltet
ist, das aus einem Kondensator und einer Induktivität be
steht, die nicht näher bezeichnet sind. An den Ausgang des
Filters 20 können nicht dargestellte Stromverbraucher ange
schlossen sein.
Der Ausgang des Filters 20, das die vom Gleichrichter 18
abgegebene pulsierende Gleichspannung glättet, ist weiterhin
mit einem Eingang einer Subtraktionsschaltung 22 verbunden,
die zugleich als Verstärker arbeitet. Der zweite Eingang der
Subtraktionsschaltung 22, bei der es sich um einen Differenz
verstärker handeln kann, ist an eine einstellbare Gleich
spannungsquelle 24 angeschlossen. Die Ausgangsspannung des
Filters 20 stellt den Istwert der Regelgröße dar, während
die von der Gleichspannungsquelle 24, zum Beispiel einem
Potentiometer, abgegriffene Spannung den Sollwert bildet.
Die Subtraktionsschaltung 22 erzeugt aus dem Sollwert und
dem Istwert die Regelabweichung, die einem Eingang einer
Summierschaltung 26 zugeführt wird.
An den Ausgang der Summierschaltung 26 ist ein Impuls
breitenmodulator 28 angeschlossen, der zwei Ausgänge 30
und 32 hat. An den Ausgängen 30 und 32 stehen zwei in
ihrer Periode um 180° gegeneinander phasenverschobene
impulsbreitenmodulierte Signale zur Verfügung, die jeweils
an die Basen von Transistoren 36 und 34 gelegt sind. Der
Transistor 34 ist mit der Primärwicklungshälfte 12 des
Transformators in Reihe geschaltet. Ebenso ist der Tran
sistor 36 in Reihe mit der Primärwicklungshälfte 14 ange
ordnet. Die Emitter der Transistoren 34, 36 sind gemeinsam
an den negativen Pol 38 einer Gleichspannungsquelle gelegt,
deren positiver Pol 40 die Anzapfung 10 speist.
An die Verbindungsstelle zwischen der Primärwicklungshälfte
12 und dem Kollektor des Transistors 34 beziehungsweise
zwischen der Primärwicklungshälfte 14 und dem Kollektor des
Transistors 36 kann je eine Anordnung zur Messung des
Zeitintegrals der anstehenden Spannung während einer
Periode des impulsbreitenmodulierten Signals angeschlossen
sein. An Stelle einer solchen Spannungszeitflächenmeßanord
nung können auch Stromwandler für die über die jeweiligen
Transistoren 34, 36 fließenden Ströme verwendet werden. Bei
der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung sind schema
tisch dargestellte Stromwandler 42, 44 in die Primärstrom
kreise des Transformators eingefügt. Die nicht näher darge
stellten Primärwicklungen der Stromwandler liegen zum Bei
spiel in Reihe mit den Primärwicklungshälften 12 und 14.
Den nicht dargestellten Sekundärwicklungen der Stromwandler
42, 44 sind Bürden parallel geschaltet, an denen Spannun
gen abgegriffen werden, die den über die Transistoren 34,
36 fließenden Strömen proportional sind.
Die Bürden sind jeweils über einen Verstärker 46 beziehungs
weise 48 und einen Gleichrichter 50 beziehungsweise 52 an
einen Analogspeicher 54 beziehungsweise 56 angeschlossen.
Die Kombination von Verstärker 46 beziehungsweise 48, Diode
50, 52 und Speicher 54, 56 bildet einen Spitzenwertspeicher.
Bei den Analogspeichern 54, 56 kann es sich um Kondensato
ren handeln, deren zweite Anschlüsse an Massepotential
gelegt sind. Parallel zu den Analogspeichern 54, 56 sind
jeweils Schalter 58, 60 angeordnet, die Schalttransistoren
sein können.
Die Analogspeicher 54, 56 sind mit je einem Eingang einer
Subtraktionsschaltung 62 verbunden, die zwei Differenz
signale erzeugt. Das erste Differenzsignal das an einem
Ausgangsteil 64 verfügbar ist, ist aus dem Speicherwert des
Analogspeichers 54 als Minuenden und dem Wert des Analog
speichers 56 als Subtrahenden gebildet. Beim zweiten, an
einem Ausgangssignal 66 anstehenden Differenzsignal verhält
es sich umgekehrt das heißt Minuend ist der Inhalt des
Analogspeichers 56 während der Inhalt des Analogspeichers
54 als Subtrahend verwendet ist. Mit dem Ausgangsteil 64
ist ein Schalter 68 verbunden, an den ein weiterer Analog
speicher 70 angeschlossen ist. Parallel zum Analogspeicher
70 ist wiederum ein Schalter 72 gelegt.
Das Ausgangsteil 66 speist einen Stromkreis, der gleiche
Elemente enthält wie der dem Ausgangssignal 64 nachgeschal
tete Stromkreis. Dem Ausgangssignal 64 ist ein Schalter 74
nachgeordnet, an den sich ein Analogspeicher 76 an
schließt, zu dem ein Schalter 78 parallel angeordnet ist. Die
Schalter 68, 72, 74 und 78 können Schalttransistoren sein.
Bei den Analogspeichern 70 und 76 kann es sich um Konden
satoren handeln.
Die Analogspeicher 70, 76 speisen je einen Eingang eines
Verstärkers 80, dessen Ausgang an den zweiten Eingang der
Summierschaltung 26 angeschlossen ist. Mit dem Ausgang 32
des Impulsbreitenmodulators 28 sind zwei monostabile Kipp
stufen 82 und 84 verbunden. Die Kippstufe 82 wird durch
den Beginn der vorzugsweise ansteigenden Flanke des am
Ausgang 32 erzeugten impulsbreitenmodulierten Signals ange
regt. Im Gegensatz dazu wird die Kippstufe 84 durch die
Beendigung der dann abfallenden Flanke des impulsbreiten
modulierten gleichen Signals angestoßen. Der Ausgang
30 speist eben
falls zwei monostabile Kippstufen 86 und 88. Während die
Kippstufe 86 von der ansteigenden Flanke des am Ausgang
30 auftretenden impulsbreitenmodulierten Signals angestoßen
wird, bringt die abfallende Flanke dieses Signals die Kipp
stufe 88 zum Ansprechen.
Der Schalter 58 wird vom Ausgangssignal der Kippstufe 82
gesteuert. Beim Auftreten des von der Kippstufe erzeugten
kurzzeitigen Ausgangssignals wird der Schalter 58 geschlos
sen. Die Dauer des Signals ist so bemessen, daß der Analog
speicher 54 entladen wird. Das kurzzeitige Ausgangssignal
der Kippstufe 84 schließt die Schalter 72 und 74. Die Dauer
des Ausgangssignals der Kippstufe 84 ist an die Entladezeit
beziehungsweise Aufladezeit für die Analogspeicher 70 be
ziehungsweise 78 angepaßt. Das Ausgangssignal der Kipp
stufe 86 steuert den Schalter 60, über den sich der Analog
speicher 56 während der Dauer des Ausgangssignals entlädt.
Vom Ausgangssignal der Kippstufe 88 werden die Schalter 68
und 78 geschlossen, wobei die Dauer des Ausgangssignals
der Entladezeit beziehungsweise Aufladezeit des Analog
speichers 76 beziehungsweise 70 angepaßt ist.
Im Diagramm der Fig. 2 sind die beiden, an den Ausgängen
30 beziehungsweise 32 auftretenden Spannungen mit 90 be
ziehungsweise 92 bezeichnet. (Selbstverständlich können die
an den Ausgängen 30 und 32 auftretenden Signale auch von
einem fremden Taktgeber T stammen.) Beide Spannungen be
stehen aus Rechtecksignalen mit einer vorgegebenen Periode.
Die beiden Spannungen 90, 92 sind um 180° gegeneinander
phasenverschoben.
Während der Impulsdauer der beiden Rechteckspannungen 90,
92 werden die Transistoren 34, 36 mit Basisströmen versorgt
und dadurch in die Sättigung gesteuert. Es fließen dann
Ströme über die Primärwicklungshälften 12 beziehungsweise
14 und die Transistoren 34 beziehungsweise 36. An den
Bürden der Stromwandler 42 und 44 stehen den Strömen über
die Transistoren 34 und 36 proportionale Spannungen 94 und
96 an. Über die Verstärker 46 beziehungsweise 48 und die
Gleichrichter 50 beziehungsweise 52 gelangen diese Span
nungen zu den Analogspeichern 54 und 56, in denen die
Spitzenwerte der Spannungen 98 und 100 gespeichert werden.
Die Kippstufe 82 erzeugt die Impulse 102, von denen der
Schalter 58 geschlossen wird. Die Kippstufe 86 gibt die
Impulse 106 ab. Von der Kippstufe 84 werden die Impulse
104 erzeugt, die die Schalter 72 und 74 betätigen. Schließ
lich gibt die Kippstufe 88 die Impulse 108 für die Steuerung
der Schalter 68 und 78 ab.
Ein Impuls 102 tritt beispielsweise zum Zeitpunkt t o auf.
Dadurch wird der Analogspeicher 54 entladen und die Spann
ung 98 auf den Wert Null zurückgesetzt. Nach Beendigung
des Impulses 102 springt die Spannung 98 auf den Wert der
Spannung 94. Es sei angenommen, daß bereits vor einem
Zeitpunkt t 1 der Transformator infolge einer Zunahme der
Eingangsspannung die Sättigung erreicht hat. Die Sättigung
ruft eine niedrige Impedanz im Stromkreis mit der Primär
halbwicklung 12 hervor. Deshalb steigt der Strom in der
Wicklung und im Transistor 34 an. Die Anstiegsflanke der
dem Strom proportionalen Spannung an der Bürde des Strom
wandlers 42 ist in Fig. 2 mit 110 bezeichnet. Da der Strom
in der Primärhalbwicklung 14 zum Zeitpunkt t 1 Null ist,
steht auch am Ausgang der Bürde des Stromwandlers 44 die
Spannung Null an. Die Spannung des Analogspeichers 54
folgt dem Anstieg der Spannung 94 bis der Spitzenwert
erreicht ist. Im Analogspeicher 56 ist noch ein Wert ent
halten, der zu einem Zeitpunkt eingegeben wurde, der vor
dem in Fig. 2 eingetragenen Zeitpunkt t 0 liegt. Dieser Wert
entspricht dem über den Transistor 36 ohne Sättigung des
Transformators fließenden Strom. Die Differenz der beiden
Spannungen 98 und 100 ergibt ein Signal, das in Fig. 2 mit
112 bezeichnet ist und den Wert Null hat, solange die in
den Analogspeicher 54 und 56 enthaltenen Werte den ohne
Sättigung des Transformators fließenden symmetrischen Strö
men entsprechen. Es ist dann sowohl die Differenz zwischen
der Spannung 98 als Minuend und der Spannung 100 als
Subtrahend als auch die Differenz mit der Spannung 100 als
Minuend und der Spannung 98 als Subtrahend Null. Die
letztere Differenzspannung ist in Fig. 2 mit 114 bezeichnet.
Zum Zeitpunkt t 1 ist die Spannung 94 bereits geringfügig
größer als die den Nennwerten der Ströme bei ungesättigtem
Transformator entsprechende Spannung. Diese geringfügige Er
höhung ist auch im Verlauf der Spannung 98 vorhanden. Da
zum Zeitpunkt t 1 ein Impuls 104 auftritt, wird der Analog
speicher 70 auf Null zurückgestellt und die Differenzspan
nung am Ausgangsteil 66 in den Analogspeicher 76 einge
geben. Durch die Zurückstellung des Speichers 70 bleibt
die Spannung 112 zum Zeitpunkt t 1 auf dem Wert Null
stehen. Die Spannung 114 wird dagegen um die Erhöhung
der Spannung 98 gegenüber dem normalen Wert negativer.
Den gleichen Sprung auf einen negativen Wert führt die
Spannung am Ausgang des Verstärkers 80 aus. Diese
Spannung ist in Fig. 2 mit 116 bezeichnet.
Zum Zeitpunkt t 2 hört der Stromfluß über den Transistor 34 auf.
Der Maximalwert der Spannung 98 zum Zeitpunkt t 2 wird zunächst
noch gespeichert. Die übrigen Spannungen behalten ihre zum
Zeitpunkt t 1 angenommenen Werte bei.
Zum Zeitpunkt t 3 wird die Basis des Transistors 36 mit Strom
versorgt und der Transistor 36 wird leitend. Durch den un
symmetrischen Stromfluß im Transistor 34 ist eine Vorsättigung
des Transformators eingetreten, so daß der Strom im Transistor
36 und damit die Spannung 96 nur langsam auf ihren, dem
normalen Betrieb entsprechenden Wert ansteigt. Zum Zeitpunkt t 3
gibt die Kippstufe 86 einen Impuls 106 ab, durch den der
Analogspeicher 56 auf Null zurückgestellt wird. Der Speicher 56
wird nach Beendigung des Impulses 106 mit einer Spannung
aufgeladen, die dem Anstieg der Spannung 96 proportional ist.
An den Spannungen 112 und 114 ändert sich dabei nichts. Da die
Spannung 116 einen geringfügigen negativen Wert hat, wird die
Rechteckspannung 92 geringfügig verlängert. Dadurch entsteht
auch ein längerer über den Transistor 36 fließender Strom, der
der Symmetrierung des Übertragers entgegenkommt. Da jedoch die
Verlängerung der Impulse einer Erhöhung der Ausgangsspannung
entspricht, werden über die Abnahme der Regelgröße beide
Signale gleichmäßig zurückgenommen.
Zum Zeitpunkt t 4 ist die Ansteuerung des Transistors 36 beendet.
Der von der Kippstufe 88 erzeugte Impuls 108 setzt den Analog
speicher 76 auf den Wert Null zurück, das heißt die Spannung
114 wird Null. Gleichzeitig wird der Analogspeicher 70 auf die
Differenz der Spannungen 98 und 100 aufgeladen. Diese Differenz
spannung entspricht der bei üblichem Betrieb ohne gesättigten
Transformator an den Bürden der Stromwandler 42 und 44
herrschenden Spannung. Die Spannung 116 springt deshalb eben
falls auf diesen Wert und wirkt auf den Impulsbreitenmodulator
28 durch ihre Erhöhung des Werts der Regelabweichung im Sinne
einer Verkürzung der Dauer der Ansteuerung des Transistors 34
ein.
Die Ansteuerung des Transistors 34 beginnt zum Zeitpunkt t 5. Da
der Transistor zu diesem Zeitpunkt nicht in der Sättigung
ist, steigt der Strom im Transistor 34 und damit die Spannung 94
rasch auf ihren im Normalbetrieb herrschenden Wert. Die Kipp
stufe 82 erzeugt wiederum einen Impuls 102, durch den der
Analogspeicher 54 entladen wird. Der Analogspeicher 54 wird
aber nach dem Ende des Impulses 102 sofort wieder auf den Wert
der Spannung 94 aufgeladen. Die übrigen Spannungen 100, 112,
114, 116 behalten ihre Werte über den Zeitpunkt t 5 hinaus bei.
Zum Zeitpunkt t 6 fällt die Rechteckspannung 92 auf den Wert
Null zurück. Hierdurch entsteht wiederum ein Impuls 104 der Kipp
stufe 84. Durch diesen Impuls 104 wird der Analogspeicher 70 auf
den Wert Null zurückgesetzt, das heißt, die Spannung 112 wird
Null. Der Analogspeicher 75 wird auf die Differenz der
Spannungen 98 und 100 aufgeladen. Diese Differenz hat ebenfalls
den Wert Null, so daß der von der Subtraktionsschaltung 22
erzeugten Regelabweichung kein Störgrößensignal aufgeschaltet
wird.
Nach dem Zeitpunkt t 6 arbeitet die in Fig. 1 gezeigte Schaltungs
anordnung unbeeinflußt von Störgrößen, das heißt die Impuls
dauern der Rechtecksignale 90 und 92 stimmen miteinander über
ein.
Es sei angenommen, daß zum Zeitpunkt t 7 durch die Ein
wirkung einer Störgröße, zum Beispiel einer Änderung der
Eingangsspannung, der Strom im Kreis mit der Primärhalbwick
lung 14 und dem Transistor 36 anzusteigen beginnt. Dadurch
entsteht eine Unsymmetrie hinsichtlich des Stromverlaufs in
den beiden Zweigen der Primärseite des Gegentakt-Wandlers.
Nach dem Zeitpunkt t 7 laufen daher in bezug auf den Strom
kreis mit der Halbwicklung 14 und dem Transistor 36 eben
solche Ausgleichsvorgänge ab, wie sie bereits oben für eine
Unsymmetrie des Kreises mit der Halbwicklung 12 und dem
Transistor 34 beschrieben wurden.
Durch die oben erläuterte Steuerung der Schalter 72 und 74
beziehungsweise 68 und 78 mittels der monostabilen Kipp
stufen 84 und 88 wird erreicht, daß am Verstärker 80 immer
nur eine der Differenzspannungen der Ausgangsteile 64, 66
ansteht. Die Spannung am Verstärker 80 entspricht also
entweder der Unsymmetrie des Kreises mit der Halbwicklung
12 und dem Transistor 34 oder derjenigen des Kreises mit
der Halbwicklung 14 und dem Transistor 36.
Entspricht die festgestellte Störgrößenspannung 116 der
Differenz zwischen einer unsymmetrischen Spannung 94 und
der zeitlich davor gemessenen Spannung 96, dann wird auf
grund des Vorzeichens der Spannung 116 die Rechtecksignal
dauer des Signals 90 vergrößert, wenn die Spannung 94 die
Spannung 96 übersteigt. Andererseits wird die Rechteck
signaldauer des Signals 90 verkürzt, wenn die Spannung 94
kleiner als die Spannung 96 ist.
Hierdurch läßt sich erreichen, daß zwischen der Erfassung
einer Unsymmetrie und dem Einsetzen der Gegenmaßnahmen nur
eine halbe Periode der Rechteckspannungen 90, 92 liegt.
Claims (4)
1. Verfahren zur Aufrechterhaltung einer genauen Regelung der
Ausgangsspannung beziehungsweise des Ausgangsstroms eines
Gegentaktwandlers, wobei aus der Ausgangsspannung oder
dem Ausgangsstrom als dem Istwert der Regelgröße und einem
Sollwert die Regelabweichung gebildet wird und der Istwert
durch Änderung der Schaltzeiten von periodischen ein- und
ausgeschalteten Transistoren konstant gehalten wird, von
denen abwechselnd der Fluß von Primärströmen in einem
Transformator des Gegentaktwandlers gesteuert wird, und
wobei den Stromzeitflächen der über die Transistoren
fließenden Ströme entsprechende Meßwerte, insbesondere die
über die Transistoren fließenden Ströme festgestellt und aus
den Meßwerten Differenzen gebildet werden, die die
Einschaltzeiten der Transistoren beeinflussen,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Differenzen erzeugt werden, die aus den in
benachbarten stromführenden Perioden der Transistoren (34,
36) festgestellten Spannungszeitflächen oder Stromamplituden
durch die jeweilige Vertauschung von Minuend und
Subtrahend abgeleitet werden, daß als Störgröße der
Regelabweichung jeweils diejenige Differenz aufgeschaltet
wird, deren in der gerade ablaufenden Periode festgestellte
Spannungszeitfläche oder Stromamplitude den Subtrahend
bildet, daß bei der Beaufschlagung der ersten Differenz als
Störgröße die Ansteuerzeit des zweiten Transistors (36)
vergrößert wird, wenn die Spannungszeitfläche oder
Stromamplitude des ersten Transistors (34) diejenige des
zweiten Transistors übersteigt oder die Ansteuerzeit des
zweiten Transistors (36) verkürzt wird, wenn die Spannungs
zeitfläche oder Stromamplitude des ersten Transistors (34)
diejenige des zweiten Transistors (36) unterschreitet und daß
bei der zweiten Differenz als aufgeschaltete Störgröße die
Ansteuerzeit des ersten Transistors verlängert wird, wenn die
Spannungszeitfläche oder Stromamplitude des zweiten
Transistors (36) diejenige des ersten Transistors (34)
übersteigt oder die Ansteuerzeit des ersten Transistors
verkürzt wird, wenn die Spannungszeitfläche oder Strom
amplitude des zweiten Transistors diejenige des ersten
Transistors (34) unterschreitet.
2. Anordnung mit einem Gegentaktwandler, der einen Transfor
mator mit zwei gleichen Primärwicklungen oder eine mit einer
Mittelanzapfung versehene Primärwicklung sowie mindestens
eine Sekundärwicklung enthält, deren Ausgangsgröße zur
Bildung des Istwerts der Regelgröße herangezogen wird, der
nach Subtraktion vom Sollwert ein Stellglied für das Ein- und
Ausschalten von Transistoren beaufschlagt, von denen jeder
in Reihe mit einer Primärwicklung oder Primärwicklungshälfte
angeordnet ist, wobei mit den die Primärwicklungen oder
Primärwicklungshälften und die Transistoren enthaltenden
Stromkreisen jeweils Stromwandler nebst Bürden verbunden
sind, denen Speicher nachgeschaltet sind, deren Inhalte zur
Erzeugung gleicher Primärströme weiterverarbeitet werden,
zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Speicher (54, 56) jeweils zu Beginn eines Ansteuer
signals (90, 92) für die Transistoren (34, 36) auf Null
zurückgestellt werden und mit Eingängen einer Subtraktionsschaltung
(62, 64, 66) verbunden sind, die zwei Differenzen erzeugt, bei
denen jeweils Minuend und Subtrahend vertauscht sind, daß
die beiden Differenzen verschiedenen Speichern (70, 76)
zuführbar sind, die abwechselnd durch die Ansteuersignale
(90, 92) auf Null zurückgestellt worden sind, und daß die Speicher
(70, 76) an Eingänge eines Verstärkers (80) angeschlossen
sind, dem ein Summierglied (26) für die Störgrößenauf
schaltung mit der Regelabweichung nachgeschaltet ist, wobei
das Summierglied (26) einen Impulsbreitenmodulator (28)
speist, der zwei, mit je einem der Transistoren (34, 36)
verbundene Ausgänge (30, 32) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zu den Speichern (54, 56) Schalter (58, 60) parallel
gelegt sind, die von Ausgangssignalen monostabiler
Kippstufen (82, 86) eingeschaltet werden, die jeweils von einer
Anstiegsflanke des Ansteuersignals (90, 92) oder dem
Grundtakt T für die Transistoren (34, 36) angestoßen werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Speicher (70. 76) eingangsseitig je an einen Schalter
(68, 74) angeschlossen sind, von denen jeder von einem
Ausgang (64, 66) der Substraktionsschaltung (62) gespeist
ist, daß parallel zu den Speichern (70, 76) je ein Schalter
(77, 78) gelegt ist und daß jeweils der Schalter (68
beziehungsweise 74) am Eingang des einen Speichers (70
beziehungsweise 76) und der Schalter (78 beziehungsweise 72)
parallel zum anderen Speicher (76 beziehungsweise 70) durch
das Ausgangssignal einer gemeinsamen monostabilen Kippstufe
(88 beziehungsweise 84) eingeschaltet werden, wobei die
Kippstufen (88 beziehungsweise 84) je von einer der
abfallenden Flanken der Ansteuersignale (92, 90) der
Transistoren (34, 36) angestoßen werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792916833 DE2916833A1 (de) | 1979-04-26 | 1979-04-26 | Verfahren und vorrichtung zur aufrechterhaltung einer genauen regelung der ausgangsspannung beziehungsweise des ausgangsstroms eines gegentakt-wandlers bei grossen aenderungen der eingangsspannung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792916833 DE2916833A1 (de) | 1979-04-26 | 1979-04-26 | Verfahren und vorrichtung zur aufrechterhaltung einer genauen regelung der ausgangsspannung beziehungsweise des ausgangsstroms eines gegentakt-wandlers bei grossen aenderungen der eingangsspannung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2916833A1 DE2916833A1 (de) | 1980-11-06 |
DE2916833C2 true DE2916833C2 (de) | 1988-07-14 |
Family
ID=6069273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792916833 Granted DE2916833A1 (de) | 1979-04-26 | 1979-04-26 | Verfahren und vorrichtung zur aufrechterhaltung einer genauen regelung der ausgangsspannung beziehungsweise des ausgangsstroms eines gegentakt-wandlers bei grossen aenderungen der eingangsspannung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2916833A1 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4553198A (en) * | 1982-12-10 | 1985-11-12 | Powercube Corporation | Power converter symmetry correction circuit |
DE3585508D1 (de) * | 1984-12-17 | 1992-04-09 | Toshiba Kawasaki Kk | Steuereinrichtung fuer zerhackervorrichtung. |
US4800477A (en) * | 1987-11-23 | 1989-01-24 | Anthony Esposito | Digitally controlled switch-mode power supply apparatus employing quantized stored digital control signals |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2023993A1 (de) * | 1970-05-15 | 1971-11-25 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Ausgangsspannung und zur Symmetrierung der Schalterströme von fremdgesteuerten Wechselrichtern |
DE2659636B1 (de) * | 1976-12-30 | 1978-04-13 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Transistor-Gegentakt-Wechselrichters |
-
1979
- 1979-04-26 DE DE19792916833 patent/DE2916833A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2916833A1 (de) | 1980-11-06 |
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