DE3511182C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Transformatorschaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.The invention relates to a transformer circuit arrangement mentioned in the preamble of claim 1.

Eine solche Transformatorschaltung, wie sie beispielsweise der DE-OS 35 02 889 entnehmbar ist, dient dazu, mit Hilfe wenigstens einer Stelleinheit, die in verschiedene Schaltzustände bringbar ist, die Amplitude einer von einer Spannungsquelle abgegebenen Versorgungs- Wechselspannung erforderlichenfalls zu verändern, bevor sie als Last-Wechselspannung an einen Verbraucher angelegt wird.Such a transformer circuit, such as the DE-OS 35 02 889 can be removed, is used to with the help of at least one control unit, which is divided into different Switching states can be brought, the amplitude a supply from a voltage source Change AC voltage if necessary, before being connected to a load as alternating voltage Consumer is created.

Zu diesem Zweck kann der Transformator einer solchen Stelleinheit neben einer ersten Wicklung, die von der Spannungsquelle her gesehen mit der Last in Reihe liegt, eine einzige weitere Wicklung umfassen, an die mit Hilfe von Schaltern verschiedene Steuerspannungen anlegbar sind. Alternativ hierzu kann der Transformator gemäß der DE-OS 35 02 889 aber auch zwei zweitere Wicklungen aufweisen, von denen die eine nur als addierende und die andere nur als subtrahierende Wicklung Verwendung findet, wobei diese beiden weiteren Wicklungen ebenfalls mit Hilfe von Schaltern alternierend an eine entsprechende Steuerspannung anschließbar sind.For this purpose, the transformer can be such Actuator next to a first winding by the Voltage source seen with the load in series a single additional winding, to the different control voltages with the help of switches can be created. Alternatively, the transformer can be according to the DE-OS 35 02 889 but also have two second windings, one of which only as adding and the other only as subtracting Winding is used, these two other windings also with the help of switches alternately connectable to a corresponding control voltage are.

In beiden Fällen kann eine solche Steuereinheit üblicherweise in mehrere Schaltzustände gebracht werden, wobei in einem Schaltzustand an die einzige weitere Wicklung oder die eine der beiden weiteren Wicklungen eine Steuerspannung so angelegt ist, daß sich die hierdurch in der ersten Wicklung des Transformators induzierte Spannung zur Eingangsspannung addiert, während in einem anderen Schaltzustand an die einzige weitere Wicklung oder an die zweite der beiden weiteren Wicklungen eine Steuerspannung so angelegt ist, daß sich die hierdurch in der ersten Wicklung des Transformators induzierte Spannung von der Eingangsspannung subtrahiert. Als Steuerspannungen finden dabei gemäß der DE-OS 35 02 998 im erstgenannten Schaltzustand die Eingangsspannung der Stelleinheit und im zuletzt genannten Schaltzustand die Ausgangsspannung der Stelleinheit Verwendung.In both cases, such a control unit can usually brought into several switching states be the only one in a switching state another winding or one of the other two Windings a control voltage is applied so that this results in the first winding of the transformer induced voltage to input voltage added to the while in a different switching state only further winding or to the second of the two  control windings applied to further windings is that this is in the first winding of the transformer induced voltage from the input voltage subtracted. As control voltages find it according to DE-OS 35 02 998 in the first-mentioned switching state, the input voltage the control unit and in the last-mentioned switching state the output voltage of the actuator use.

Damit auch eine unveränderte Weitergabe der Amplitude der Eingangsspannung der Stelleinheit an die Ausgangsanschlüsse der Stelleinheit möglich ist, kann die Stelleinheit in einen weiteren Schaltzustand gebracht werden, in welchem in der ersten Wicklung des Transformators keine Spannung induziert wird. Damit die erste Wicklung in diesem weiteren Schaltzustand keine Drosselwirkung mit einem entsprechend hohen Spannungsabfall entfaltet, muß dabei dafür Sorge getragen werden, daß die Magnetisierung des Transformatorkerns nicht im wesentlichen durch die Durchflutung der ersten Wicklung allein bewirkt wird. Zu diesem Zweck kann gemäß der DE-OS 35 02 889 je nach Ausführungsform des Transformators entweder die einzige weitere Wicklung oder, wenn der Transformator zwei weitere Wicklungen aufweist, wenigstens eine dieser beiden weiteren Wicklungen durch einen parallel liegenden Schalter kurzgeschlossen werden, wobei sie gleichzeitig von allen Steuerspannungen getrennt wird. In diesem weiteren Schaltzustand fällt an der ersten Wicklung des Transformators nur eine äußerst geringe Spannung ab, so daß mit guter Näherung die Ausgangsspannung der Stelleinheit gleich der Eingangsspannung ist. Wegen des kleinen Spannungsabfalls an der ersten Wicklung wird auch in der weiteren Wicklung nur eine kleine Spannung induziert, so daß der im Stromkreis der weiteren Wicklung fließende Kurzschlußstrom klein bleibt und nur sehr geringe Leistungsverluste verursacht.This means that the amplitude is not passed on unchanged the input voltage of the actuator to the output connections the control unit is possible, the Actuator in another switching state in which in the first Winding of the transformer no voltage induced becomes. So that the first winding in this further Switching state no throttle effect with a corresponding high voltage drop, must ensure that the magnetization of the transformer core not essentially through causes the flooding of the first winding alone becomes. For this purpose, according to the DE-OS 35 02 889 depending on the embodiment of the Transformer either the only other winding or if the transformer has two more windings has at least one of these two further windings shorted by a parallel switch being, at the same time, by everyone Control voltages is separated. In this further Switching state occurs on the first winding of the transformer only an extremely low voltage, so that with a good approximation the output voltage of the actuator is equal to the input voltage. Because of the little one Voltage drop on the first winding is also in induces only a small voltage in the further winding,  so that in the circuit of the further winding flowing short-circuit current remains small and only very causes low power losses.

Bei den in der DE-OS 35 02 889 beschriebenen Schaltungsanordnungen sind für die Erzielung des weiteren Schaltzustandes zusätzliche Schalter erforderlich, und es müssen beim Übergang von einem Schaltzustand in einen anderen bestimmte Schaltkriterien beachtet werden, die es unmöglich machen, von einem Amplitudenwert der Ausgangsspannung auf einen anderen so schnell umzuschalten, daß nach weniger als einer vollen Schwingungsperiode der Lastwechselspannung der neue Amplitudenwert stabil erreicht ist.In the case of DE-OS 35 02 889 Circuit arrangements described are for achieving the further switching state additional switches required and it must be when transitioning from one Switching state in another specific switching criteria be observed, which make it impossible for an amplitude value of the output voltage to one switch others so quickly that after less as a full period of oscillation of the alternating load voltage the new amplitude value has been reached in a stable manner.

Demgegenüber liegt die Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltungsanordnung für derartige Stelleinheiten anzugeben, bei der der weitere Schaltzustand mit einer geringeren Anzahl von Schaltern erzielt werden kann; außerdem soll ein Verfahren zur Ansteuerung einer solchen verbesserten Schaltungsanordnung geschaffen werden, das es erlaubt, die Amplitude der Ausgangsspannung einer solchen Stelleinheit so schnell zu ändern, daß der neue Amplitudenwert spätestens bei der zweiten auf den Schaltvorgang folgenden Halbwelle der Ausgangs-Wechselspannung stabil zur Verfügung steht.In contrast, the invention is based on the object an improved circuit arrangement for such Specify control units at which the further switching state with a smaller number of switches can be achieved; a method for Control of such an improved circuit arrangement be created that allows the amplitude the output voltage of such an actuator to change so quickly that the new amplitude value at the latest in the second following the switching process Half wave of the output AC voltage is available in a stable manner stands.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die in den Ansprüchen 1 bzw. 18 niedergelegten Merkmale vor.To achieve this object, the invention provides the 18 laid down features.

Durch diese Maßnahmen wird bei einem Transformator, der nur eine einzige weitere Wicklung besitzt der weitere Schaltzustand dadurch hergestellt, daß diese einzige weitere Wicklung zur ersten Wicklung elektrisch parallelgeschaltet wird. Bei einem Transformator, der wie bereits in der DE-OS 35 02 889 beschrieben, zwei weitere Wicklungen aufweist, die ohnehin mit jeweils einem ihrer beiden Enden mit dem von der Spannungsquelle her gesehen vorderern bzw. hinteren Ende der ersten Wicklung verbunden sind, wird erfindungsgemäß eine aus diesen weiteren Wicklungen bestehende Serienschaltung zur ersten Wicklung parallelgeschaltet; dabei können diese beiden miteinander in Reihe liegenden weiteren Wicklungen für die nachfolgende Betrachtung als eine einzige, einen durchgehenden Wicklungssinn aufweisende Wicklung betrachtet werden.With these measures, a transformer, that has only one other winding further switching state produced by this  only further winding to the first winding is electrically connected in parallel. With a transformer, which, as already described in DE-OS 35 02 889, has two more windings that anyway with one of its two ends with the seen from the voltage source front or rear End of the first winding are connected according to the invention one consisting of these further windings Series connection to the first winding connected in parallel; these two can be in series with each other lying further windings for the following Consideration as a single, continuous Winding having a sense of winding can be considered.

In beiden Fällen erhält man in diesem dritten Schaltzustand einen kurzgeschlossenen Transformator mit zwei auf den Kern des Transformators antiparallel gewickelten Wicklungen, die elektrisch zueinander parallel an der gleichen Spannung liegen. Die Ströme, die dabei in den beiden antiparallelen Wicklungen fließen, versuchen jeweils im Kern des Transformators ein Magnetfeld aufzubauen; diese Felder sind jedoch einander entgegengerichtet und heben sich im wesentlichen gegenseitig auf. Die Streuinduktivität und der ohmsche Widerstand der vom Laststrom durchflossenen ersten Wicklung sind sehr klein. Damit ist der an ihr auftretende Spannungsabfall sehr klein und es gilt mit guter NäherungIn both cases you get in this third switching state a shorted transformer with two anti-parallel to the core of the transformer wound windings that are electrically related to each other in parallel at the same voltage. The streams which in the two anti-parallel windings flow, try each in the core of the transformer build a magnetic field; however, these fields are facing each other and essentially stand out each other. The leakage inductance and the ohmic resistance of those through which the load current flows first winding are very small. So that's it occurring voltage drop very small and it applies with good approximation

U _E = U _A . U _E = U _A.

Entsprechend klein ist auch der durch die weitere Wicklung bzw. die beiden miteinander in Serie liegenden weiteren Wicklungen fließende Strom, da diese weiteren Wicklungen einen wesentlich größeren Scheinwiderstand besitzen als die erste Wicklung des Transformators. Hierdurch fließt der Laststrom also praktisch ausschließlich durch diese erste Wicklung.The size of the other is correspondingly small Winding or the two in series current flowing through other windings as this further  Windings have a much higher impedance own as the first winding of the transformer. In this way, the load current practically flows exclusively through this first winding.

Prinzipiell genügen bei einem Transformator, der nur eine einzige weitere Wicklung besitzt, vier Schalter, und bei einem Transformator, der zwei weitere Wicklungen in der oben angegebenen Art besitzt, drei Schalter, um die betreffende Stelleinheit in die genannten drei verschiedenen Schaltzustände bringen zu können.In principle, it is sufficient for a transformer that only has one more winding, four switches, and for a transformer that has two more windings in the manner indicated above, has three switches to the relevant actuator in the three named to bring different switching states.

Werden keine weiteren Maßnahmen getroffen, so muß in diesen Fällen allerdings sorgfältig darauf geachtet werden, daß nicht durch gleichzeitiges Schließen entsprechender Schalter die Eingangsspannung der Stelleinheit entweder unmittelbar kurzgeschlossen oder an eine der kurzgeschlossenen weiteren Wicklungen angelegt wird, in der dann ein unzulässig hoher Kurzschlußstrom fließen würde. Dies würde allerdings bedeuten, daß auch hier wieder für das Öffnen und Schließen der Schalter bestimmte Schaltkriterien beachtet werden müßten, die beim Übergang von einem Schaltzustand in einen anderen das Erreichen des neuen Amplitudenwertes verzögern würden.If no further measures are taken, then in in these cases, however, be careful be that corresponding by not simultaneously closing Switch the input voltage of the actuator either shorted immediately or on one of the short-circuited further windings created is in the then an impermissibly high short-circuit current would flow. However, this would mean that again for opening and closing the Switches certain switching criteria are observed would have to in the transition from a switching state in another to reach the new amplitude value would delay.

Um dies zu vermeiden, ist bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stelleinheit die Verwendung einer oder mehrerer Strombegrenzungsschaltungen vorgesehen.To avoid this is particularly preferred Embodiments of the actuating unit according to the invention the use of one or more current limiting circuits intended.

Wenn der Transformator nur eine einzige weitere Wicklung umfaßt, können der dritte und vierte Schalter, d. h. die beiden Schalter, mit denen die beiden Enden der weiteren Wicklung mit dem Anschluß-Verbindungsleiter der Stelleinheit verbindbar sind, beispielsweise selbst jeweils als Strombegrenzungsschaltung in der Weise ausgebildet sein, daß sie im geöffneten Zustand überhaupt keinen Strom durchlassen und im geschlossenen Zustand dem sie durchfließenden Strom nur solange einen sehr kleinen, konstanten Widerstand entgegensetzten, solange dieser Strom unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes bleibt, ein Ansteigen des Stromes über diesen Grenzwert hinaus aber verhindern.If the transformer has only one more winding the third and fourth switches, d. H. the two switches that hold the two ends the further winding with the connecting connecting conductor  the control unit can be connected, for example itself as a current limiting circuit in the Be designed so that they are in the open state No electricity at all and in the closed State of the current flowing through it only as long as oppose very small, constant resistance, as long as this current is below a predetermined limit remains, an increase in the current above it Prevent limit value beyond.

Der Übergang vom ersten in den zweiten Schaltzustand oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand erfolgt dann einfach in der Weise, daß zunächst auch die beiden im bisherigen Schaltzustand geöffneten Schalter geschlossen werden, was einem Übergang in den dritten Schaltzustand entspricht, und daß erst danach die Schalter geöffnet werden, die im neuen Schaltzustand geöffnet sein müssen. Aufgrund ihrer Strombegrenzungseigenschaften verhindern dabei der dritte und vierte Schalter, daß im dritten Schaltzustand unzulässig hohe Kurzschlußströme fließen.The transition from the first to the second switching state or from the second to the first switching state then simply in such a way that initially the two Open switch closed in the previous switching state be what a transition to the third Switching state corresponds, and that only then the switch be opened in the new switching state have to be. Because of their current limiting properties prevent the third and fourth switches that in third switching state impermissibly high short-circuit currents flow.

Eine andere Möglichkeit für einen Transformator mit einer einzigen weiteren Wicklung besteht darin, daß der dritte und vierte Schalter, d. h. die beiden Schalter, mit denen die beiden Enden der weiteren Wicklung mit dem Anschluß-Verbindungsleiter der Stelleinheit verbindbar sind, nicht unmittelbar zu diesem Anschluß- Verbindungsleiter führen. Statt dessen sind der dritte und vierte Schalter durch einen weiteren Leiter unmittelbar galvanisch leitend miteinander verbunden und ist zwischen diesem weiteren Leiter und dem Anschluß-Verbindungsleiter eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die einerseits die beiden Leiter elektrisch leitend miteinander verbindet und andererseits das Fließen eines unzulässig großen Strom von einem dieser beiden Leiter auf den anderen verhindert. Diese Schaltungsanordnung kann im einfachsten Fall ein Schalter sein, der immer dann geöffnet wird, wenn die Stelleinheit in ihren dritten Schaltzustand gebracht werden soll, in welchem über diesen Schalter ansonsten ein unzulässig hoher Kurzschlußstrom fließen würde. Allerdings können solche Schalter nur zu ganz bestimmten Zeitpunkten geöffnet werden, so daß hiermit noch nicht die optimale Umschaltgeschwindigkeit erzielbar ist.Another option for using a transformer a single further winding is that the third and fourth switches, i.e. H. the two switches, with which the two ends of the further winding with the connection-connecting conductor of the control unit are connectable, not directly to this connection Lead the connecting conductor. Instead are the third and fourth switch by another conductor immediately galvanically connected and is between this additional conductor and the connecting connecting conductor a circuit arrangement  provided the one hand the two conductors electrically connected and on the other hand, the flow of an impermissibly large one Current from one of these two conductors to the other prevented. This circuit arrangement can simplest case be a switch that always is opened when the actuator is in its third Switching state should be brought in which otherwise an impermissibly high one via this switch Short circuit current would flow. However, you can such switches only at very specific times be opened so that this is not the optimal one Switching speed is achievable.

Statt dessen wird vorzugsweise als Schaltungsanordnung auch hier eine selbsttätig arbeitende Strombegrenzungsschaltung verwendet, die dem durch sie hindurchfließenden Strom einen nur sehr kleinen, konstanten Widerstand entgegensetzt, solange dieser Strom kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist. Nähert sich der Strom diesem Grenzwert jedoch zu sehr an, so vergrößert die Strombegrenzungsschaltung in stetiger Weise ihren Widerstand, so daß der Strom den vorgegebenen Grenzwert nicht übersteigen kann. Im Gegensatz zu einem einfachen Schalter, der beim Öffnen den ihn durchfließenden Strom schlagartig auf den Wert Null begrenzt, hat dieser stetige Begrenzungsvorgang den Vorteil, daß bei ihm keine Spannungsspitzen in der Ausgangsspannung der Stelleinheit auftreten. Der Grenzwert wird so gewählt, daß er nur wenig größer ist, als derjenige Strom, der im ersten oder zweiten Schaltzustand durch die weitere Wicklung und auch über die in diesen beiden Schaltzuständen mit der weiteren Wicklung in Reihe liegende Strombegrenzungsschaltung fließen muß. Instead, it is preferably used as a circuit arrangement here also an automatically operating current limiting circuit used, the flowing through it Current only a very small, constant Resistance opposed as long as this current is smaller than a predetermined limit. Approaches the However, if the current exceeds this limit too much, it is increased the current limiting circuit in a steady way Resistance so that the current has the predetermined limit cannot exceed. In contrast to one simple switch which, when opened, flows through it Current suddenly limited to zero, this constant limitation process has the advantage that there are no voltage peaks in the output voltage the actuator. The limit is chosen so that he's only a little bigger than that Current flowing through in the first or second switching state the further winding and also about that in these two Switching states with the further winding in series Current limiting circuit must flow.  

Da bei dieser Anordnung der weitere Leiter, der den dritten und den vierten Schalter miteinander verbindet, die weitere Wicklung kurzschließen würde, wenn der dritte und der vierte Schalter gleichzeitig geschlossen sind, wird hier der Übergang vom ersten in den zweiten Schaltzustand vorzugsweise so durchgeführt, daß zuerst der zweite Schalter geschlossen wird, der das zweite Ende der weiteren Wicklung mit dem ausgangsseitigen Ende der ersten Wicklung verbindet. Da im ersten Schaltzustand der erste Schalter geschlossen ist, der das erste Ende der weiteren Wicklung mit dem eingangsseitigen Ende der ersten Wicklung verbindet, und da dieser erste Schalter zunächst geschlossen bleibt, liegen somit die beiden Wicklungen vorübergehend elektrisch zueinander parallel und die Stelleinheit befindet sich im dritten Schaltzustand. Dabei verhindert die Strombegrenzungsschaltung, daß über den geschlossenen zweiten Schalter und den ebenfalls noch geschlossenen vierten Schalter, der das zweite Ende der weiteren Wicklung mit dem weiteren Leiter und damit auch mit dem Anschluß-Verbindungsleiter verbindet, ein unzulässig hoher Kurzschlußstrom fließt. Der Umschlagvorgang wird dann in der Weise fortgesetzt, daß der vierte Schalter geöffnet und danach der dritte Schalter geschlossen wird, der das erste Ende der weiteren Wicklung mit dem weiteren Leiter verbindet. Auch bei dieser Schalterstellung befindet sich die Stelleinheit im dritten Schaltzustand, da der erste und der zweite Schalter noch immer geschlossen sind. Ein unzulässig hoher Kurzschlußstrom könnte jetzt über den ersten und dritten Schalter fließen, was aber wieder durch die Strombegrenzungsschaltung verhindert wird. Schließlich wird dann der erste Schalter geöffnet, so daß die Stelleinheit in den zweiten Schaltzustand übergeht. Since in this arrangement the other conductor, the connects the third and fourth switches together, would short the further winding if the third and fourth switches closed at the same time the transition from the first to the second switching state preferably carried out that first the second switch is closed, the the second end of the further winding with the output side End of the first winding connects. Since in first switching state the first switch closed which is the first end of the further winding with the connects the input-side end of the first winding, and since this first switch is initially closed remains, the two windings are temporarily electrically parallel to each other and the actuator is in the third switching state. Here the current limiting circuit prevents via the closed second switch and also fourth switch still closed, the second end of the further winding with the further Conductor and thus also with the connecting connecting conductor connects, an impermissibly high short-circuit current flows. The handling process is then in the Way continued that the fourth switch opened and then the third switch is closed, which is the first end of the further winding with the further Head connects. Even with this switch position the actuator is in the third switching state, since the first and second switches are still are always closed. An impermissibly high short-circuit current could now be over the first and third Switches flow, but this again through the current limiting circuit is prevented. Eventually then the first switch is opened so that the actuator changes to the second switching state.  

Entsprechendes gilt für das Umschalten vom zweiten in den ersten Schaltzustand.The same applies to switching from the second in the first switching state.

Bei einer Stelleinheit, bei der der Transformator zwei weitere Wicklungen umfaßt, wie dies bereits aus der DE-OS 35 02 889 bekannt ist, sind erfindungsgemäß die beiden Schalter, mit denen die beiden freien Enden der beiden weiteren Wicklungen mit dem Anschluß-Verbindungsleiter verbindbar sind, ebenfalls durch einen weiteren Leiter unmittelbar galvanisch leitend miteinander verbunden, und ist zwischen dem weiteren Leiter und dem Anschluß- Verbindungsleiter eine Schaltungsanordnung der oben beschriebenen Art vorgesehen, die vorzugsweise wieder als Strombegrenzungsschaltung ausgebildet ist.In one control unit, in which the transformer two includes further windings, as is already known from DE-OS 35 02 889, are the two switches according to the invention, with which the two free ends of the other two Windings can be connected to the connecting connecting conductor are, also directly by another leader galvanically connected to each other, and is between the other conductor and the connection Connection conductor a circuit arrangement of the above described type provided, preferably again is designed as a current limiting circuit.

Auch hier wird beim Übergang vom ersten in den zweiten Schaltzustand oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand zuerst der bisher offene Schalter geschlossen, wodurch die Stelleinheit vorübergehend in den dritten Schaltzustand übergeht; die Strombegrenzungsschaltung verhindert dabei wiederum das Fließen eines unzulässig hohen Kurzschlußstroms. Kurze Zeit später wird dann der im bisherigen Schaltzustand geschlossene Schalter geöffnet, wodurch die Stelleinheit in den neuen Schaltzustand übergeht.Here too, the transition from the first to the second switching state or from the second to the first switching state first the previously open switch is closed, whereby the control unit temporarily in the third Switching state passes; the current limiting circuit again prevents the flow of an impermissible high short-circuit current. A short time later the switch closed in the previous switching state opened, causing the actuator to switch to the new state transforms.

Soll die Stelleinheit nicht übergangsweise, sondern für längere Zeit im dritten Schaltzustand gehalten werden, so kann vorteilhafterweise die Strombegrenzungsschaltung derart ausgebildet sein, daß sie auf wenigstens einen zweiten Strombegrenzungswert umgeschaltet werden kann, der wesentlich niedriger als der erste Strombegrenzungswert, vorzugsweise gleich Null ist. Auf diese Weise ist dann praktisch die zur ersten Wicklung des Transformators parallel liegende weitere Wicklung bzw. Serienschaltung aus zwei weiteren Wicklungen völlig von der Eingangsspannung U _E getrennt und es fließt zum Anschluß-Verbindungsleiter überhaupt kein Kurzschlußstrom mehr.If the actuating unit is not to be held temporarily, but for a longer time in the third switching state, the current limiting circuit can advantageously be designed in such a way that it can be switched to at least one second current limiting value, which is substantially lower than the first current limiting value, preferably equal to zero. In this way, the further winding or series connection of two further windings lying in parallel with the first winding of the transformer is practically completely separated from the input voltage U _E and there is no longer any short-circuit current at the connecting connecting conductor.

Ein selbsttätig arbeitende Strombegrenzungsschaltung hat gegenüber einem Schalter neben der bereits erwähnten Vermeidung von Schaltspitzen den Vorteil, daß sie ohne jegliche Verzögerung verhindert, daß der durch sie hindurchfließende Strom den vorgegebenen Grenzwert übersteigt.An automatic current limiting circuit already has a switch next to the one mentioned avoidance of switching peaks the advantage that it prevents the current flowing through them the specified Limit exceeds.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Grenzwert, auf den die Strombegrenzungsschaltung den sie durchfließenden Strom begrenzt, nicht nur zwischen zwei Werten hin- und hergeschaltet, sondern in einem vorgegebenen Bereich kontinuierlich verändert werden kann. Dadurch ist es einerseits möglich, den im dritten Schaltzustand fließenden Kurzschlußstrom auf einen unkritischen Wert zu begrenzen und andererseits die Ströme, die im ersten bzw. zweiten Schaltzustand durch die betreffende weitere Wicklung fließen, erforderlichenfalls zu steuern bzw. zu regeln.According to a particularly preferred embodiment provided that the limit to which the current limiting circuit limits the current flowing through it, not only toggling between two values, but continuously in a given area can be changed. Because of this, on the one hand possible, the flowing in the third switching state Limit short-circuit current to an uncritical value and on the other hand the currents that second switching state by the relevant one Flow winding, control if necessary or to regulate.

Werden als Schalter Triacs verwendet, die bekanntlich zu beliebigen Zeitpunkten geschlossen, aber nur beim Nulldurchgang des sie durchfließenden Stroms geöffnet werden können, so müssen bei den oben beschriebenen Umschaltvorgängen keine besonderen weiteren Kriterien hinsichtlich der Schaltzeitpunkte beachtet werden.Are used as switches triacs, which are known closed at any time, but only at Zero crossing of the current flowing through it opened must be so with those described above  Switching no special criteria with regard to the switching times.

Für die verschiedenen Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Stelleinheiten ergeben sich dabei folgende Zeitabläufe:For the different embodiments of the invention Adjustment units result in the following Timings:

Umfaßt eine Stelleinheit einen Transformator mit einer einzigen weiteren Wicklung und vier Schalter, von denen der erste und zweite als Triac und der dritte und vierte als Strombegrenzungsschaltung ausgebildet ist, so können beim Umschalten vom ersten (zweiten) in den zweiten (ersten) Schaltzustand die bis zum Schaltbeginn offenen Schalter, d. h. der zweite (erste) und dritte (vierte) Schalter sofort und ohne jede Verzögerung geschlossen werden, wodurch die Stelleinheit in den dritten Schaltzustand übergeht. Um von diesem in den zweiten (ersten) Schaltzustand zu gelangen, müssen der erste (zweite) und vierte (dritte) Schalter geöffnet werden. Da hier angenommen wird, daß der erste (zweite) Schalter ein Triac ist, ist dies nur dann möglich, wenn der ihn und die weitere Wicklung durchfließende Kurzschlußstrom einen Nulldurchgang aufweist. Dies führt zu einer zeitlichen Verzögerung, die im ungünstigsten Fall eine halbe Periode des Wechselstroms betragen kann. Dies gilt in gleicher Weise, wenn die Stelleinheit den dritten Schaltzustand nicht nur beim Übergang vom ersten in den zweiten oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand kurzzeitig durchläuft, sondern sich längere Zeit im dritten Schaltzustand befunden hat und von diesem in den ersten oder zweiten Schaltzustand gebracht werden soll.A control unit includes a transformer with a only another winding and four switches, one of which the first and second as a triac and the third and fourth is designed as a current limiting circuit, so when switching from the first (second) to the second (First) switching status the open until the start of switching Switch, d. H. the second (first) and third (fourth) Switches closed immediately and without any delay be, whereby the actuator in the third switching state transforms. To move from this to the second (first) Switching state, the first (second) and fourth (third) switches are opened. There here it is assumed that the first (second) switch is on Triac is, this is only possible if of him and the short-circuit current flowing through the further winding has a zero crossing. This leads to a time delay, which in the worst case a half period of the alternating current can be. This applies in the same way if the control unit is the third Switching status not only when changing from the first in the second or from the second to the first switching state goes through for a short time, but for a long time in the third switching state and from this be brought into the first or second switching state should.

Auch der folgende Effekt tritt bei allen diesen Übergängen immer dann ein, wenn der dritte Schaltzustand verlassen wird: Nach dem Öffnen der Schalter fließt im ersten bzw. zweiten Schaltzustand durch die dann an ihrer Steuerspannung liegende weitere Wicklung ein Strom, der von einer ganz anderen Spannungsquelle als der Kurzschlußstrom, nämlich im ersten Schaltzustand von der Eingangsspannung der Stelleinheit und im zweiten Schaltzustand von der Ausgangsspannung der Stelleinheit getrieben wird; dieser Strom ist in Abhängigkeit vom Laststrom gegen den vor dem Öffnen der Schalter fließenden Kurzschlußstrom phasenverschoben, d. h. im Regelfall sind diese beiden Ströme nicht phasengleich. Somit tritt also bei der Verwendung von Triacs beim Übergang vom dritten in den zweiten bzw. ersten Schaltzustand in der dann an der Steuerspannung liegenden weiteren Wicklung eine starke Änderung des durch diese weitere Wicklung hindurchfließenden Stroms auf, was sich in der Ausgangsspannung der Stelleinheit durch eine Spannungsspitze auf der ersten auf das Öffnen des betreffenden Schalters folgenden Halbwelle bemerkbar macht. Erst die zweite folgende Halbwelle besitzt dann den exakten neuen Amplitudenwert und weist keinerlei Überschwinger oder Spannungsspitzen mehr auf.The following effect also occurs with all of these transitions always on when the third switching state is left: After opening the switch flows  in the first or second switching state by the then further winding due to its control voltage a current from a completely different voltage source than the short-circuit current, namely in the first switching state from the input voltage of the actuator and in the second switching state from the output voltage of Actuator is driven; this current is dependent of the load current against that before opening the Switch flowing short-circuit current out of phase, d. H. as a rule, these two currents are not in phase. So when using Triacs during the transition from the third to the second or first switching state in the then at the control voltage lying further winding a strong change in current flowing through this further winding on what's going on in the output voltage of the actuator by opening a voltage spike on the first of the switch in question following the half wave makes. Only has the second following half-wave then the exact new amplitude value and points no overshoots or voltage peaks.

Bei allen diesen Umschaltvorgängen kann sich somit in Verbindung mit der oben erwähnten Wartezeit bis zum Eintreten des nächsten Nulldurchgangs des Kurzschlußstroms eine Gesamtumschaltdauer ergeben, die für bestimmte Anwendungsfälle zu lang ist.In all of these switching processes can thus in Connection with the above-mentioned waiting time until Entry of the next zero crossing of the short-circuit current give a total switching time that for certain Use cases is too long.

Noch etwas ungünstiger ist die Situation bei einer Stelleinheit, bei der der Transformator eine einzige weitere Wicklung aufweist, und bei der alle vier Schalter als Triacs ausgebildet sind. Wie oben bereits geschildert, dürfen hier beim Übergang vom ersten (zweiten) Schaltzustand in den zweiten (ersten) Schaltzustand die beiden bis zu Beginn des Umschaltvorganges offenen Schalter, nämlich der zweite (erste) und der dritte (vierte) Schalter nicht gleichzeitig geschlossen werden. Vielmehr darf hier zunächst nur der zweite (erste) Schalter geschlossen werden; dann muß der vierte (dritte) Schalter geöffnet werden, was bei Verwendung von Triacs erst beim nächsten Nulldurchgang des diesen Schalter durchfließenden Stromes möglich ist. Mit einem gewissen zeitlichen Sicherheitsabstand kann dann der dritte (vierte) Schalter geschlossen werden und erst danach ist es möglich, den ersten (zweiten) Schalter zu öffnen, wofür wieder ein Strom-Nulldurchgang abgewartet werden muß. Beim Umschalten vom ersten in den zweiten Schaltzustand oder umgekehrt kann sich hier also im ungünstigsten Fall eine Wartezeit von zwei Halbperioden ergeben. Wird die Stelleinheit längere Zeit im dritten Schaltzustand gehalten, so können der dritte und vierte Schalter geöffnet werden. Soll dann ein Übergang in den ersten (oder zweiten) Schaltzustand erfolgen, so muß zunächst der vierte (dritte) Schalter geschlossen werden, was jederzeit geschehen kann; hierauf wird dann der zweite (erste) Schalter geöffnet, wofür wieder ein Strom-Nulldurchgang abgewartet werden muß.The situation with one is even more unfavorable Actuator in which the transformer is a single has further winding, and in which all four switches are trained as triacs. As already described above, may here at the transition from the first (second) Switching state in the second (first) switching state the two until the start of the switching process  open switch, namely the second (first) and the third (fourth) switch not closed at the same time will. Rather, only the second is allowed here (first) switches are closed; then the fourth (Third) switches are opened, which when in use von Triacs only at the next zero crossing of this Switch flowing current is possible. With a then the third (fourth) switches are closed and first after that it is possible to use the first (second) switch to open, for which a zero current crossing has been awaited must become. When switching from the first to the second switching state or vice versa can change here in the worst case, a waiting period of two half-periods surrender. Will the actuator for a long time held in the third switching state, so the third and fourth switches are opened. Then should Transition to the first (or second) switching state take place, the fourth (third) switch must first be closed what can happen at any time; on this then the second (first) switch is opened, for what again a zero current crossing must be waited for.

Da auch in diesen Fällen der Kurzschlußstrom und der Strom, der im neuen Schaltzustand durch die weitere Wicklung fließt, im Regelfall gegeneinander phasenverschoben sind, tritt wiederum die oben beschriebene Spannungsspitze auf der ersten Halbwelle der Ausgangsspannung auf, die auf den letzten Schaltschritt des gesamten Umschaltvorganges folgt. Es ergeben sich also Gesamtumschaltzeiten, die beim Übergang vom dritten in den ersten oder zweiten Schaltzustand genauso lang sind, wie bei der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stelleinheit, und die beim Übergang vom ersten in den zweiten oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand sogar noch länger sind.Since the short-circuit current and the Current in the new switching state by the further Winding flows, usually out of phase with each other are again the one described above Peak voltage on the first half-wave of the output voltage on the last switching step of the entire switching process follows. Surrender that is, total switching times that occur during the transition from third in the first or second switching state as well are long as in the first embodiment an actuator according to the invention, and the Transition from the first to the second or from the second  in the first switching state are even longer.

Bei der dritten Ausführungsform, bei der der Transformator zwei weitere Wicklungen aufweist, die jeweils mit Hilfe eines Schalters mit dem weiteren Leiter und über diesen und eine Strombegrenzungsschaltung mit dem Anschluß-Verbindungsleiter verbindbar sind, muß bei Verwendung von Triacs als Schalter im ungünstigsten Fall ebenfalls eine Halbperiode gewartet werden, bis beim Übergang vom dritten in den ersten oder zweiten Schaltzustand der entsprechende Schalter geöffnet werden kann. Dabei ist es wieder ohne Bedeutung, ob sich die Stelleinheit längere Zeit im dritten Schaltzustand befunden hat oder ihn beim Umschalten vom ersten in den zweiten oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand kurzzeitig durchläuft.In the third embodiment, in which the transformer has two further windings, each with the help of a switch with the other Conductor and over this and a current limiting circuit connectable with the connecting connecting conductor must be used when using triacs as switches in the worst case, also waited a half period until the transition from the third to the first or second switching state the corresponding Switch can be opened. Here it is again irrelevant whether the control unit has been used for a long time has been in the third switching state or at Switch from the first to the second or from the second runs through briefly in the first switching state.

Auch hier ist beim Umschalten in den ersten oder zweiten Schaltzustand der Strom, der nach Beendigung des Umschaltvorganges durch die weitere Wicklung fließt, die im neuen Schaltzustand an ihrer Steuerspannung liegt, gegen den zuvor durch diese Wicklung fließenden Kurzschlußstrom phasenverschoben, so daß sich die gleiche störende Spannungsspitze ergibt wie bei den beiden vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen.Again, when switching to the first or second Switching state of the current, which after termination of the Switching process flows through the further winding, those in the new switching state on their control voltage lies against the one previously flowing through this winding Short-circuit current out of phase so that the same disturbing voltage spike results like in the two previously described embodiments.

Will man die Umschaltvorgänge bei allen drei Ausführungsformen noch schneller gestalten, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, statt Triacs, deren Verwendung prinzipiell bereits aus der DE-OS 35 02 889 bekannt ist, elektronische Schalter zu verwenden, die zu beliebigen Zeitpunkten nicht nur geschlossen sondern auch wieder geöffnet werden können. Hierzu bieten sich beispielsweise V-MOS-Transistoren an, von denen jeweils zwei mit ihren Source-Drain-Strecken mit entgegengesetzter Polung in Reihe geschaltet werden müssen, um einen Wechselspannungsschalter aufzubauen. Mit diesen Schaltern entfallen beim Öffnen die Wartezeiten bis zum nächsten Strom-Nulldurchgang. Überdies kann für die Öffnungsvorgänge, die jeweils aus dem dritten Schaltzustand in den ersten oder zweiten Schaltzustand führen, ein vom Nulldurchgang des Kurzschlußstroms unabhängiges Schaltkriterium angewendet werden, das zu einer möglichst geringen Änderung des Stroms in der nach dem Umschaltvorgang an ihrer Steuerspannung liegenden weiteren Wicklung führt. Verwendet man beispielsweise als Schaltzeitpunkt denjenigen Zeitpunkt, in welchem der Strom, der nach dem Umschaltvorgang durch die an ihrer Steuerspannung liegende weitere Wicklung fließt, seinen Nulldurchgang besitzt, so läßt sich erreichen, daß bereits bei der ersten Halbwelle, die auf diesen Schaltvorgang folgt, die Ausgangsspannung der Stelleinheit ohne Spannungsspitzen oder Spannungseinbrüche exakt den neuen Amplitudenwert besitzt.If you want the switching operations in all three embodiments make even faster, so is according to the invention provided, instead of triacs, their use in principle is already known from DE-OS 35 02 889, electronic Switch to use at any time not only closed but also reopened can be. Here are some examples V-MOS transistors, of which two each with their source-drain paths with opposite Polarity must be connected in series to one  To build AC voltage switch. With these switches there are no waiting times until next zero current crossing. Moreover, for the Opening operations, each from the third switching state lead to the first or second switching state, an independent of the zero crossing of the short-circuit current Switching criterion to be applied the smallest possible change in the current in the are at their control voltage after the switching process leads to further winding. One uses, for example as the switching time that point in time which is the current flowing through after switching the further winding due to its control voltage flows, has its zero crossing, can be achieved that already at the first half wave, the the output voltage follows this switching operation the control unit without voltage peaks or dips has exactly the new amplitude value.

Da in dem Zeitraum, in dem sich die Stelleinheit im dritten Schaltzustand befindet, ein anderer Strom durch die eine oder die beiden weiteren Wicklungen fließt, als dann, wenn im neuen Schaltzustand die entsprechende weitere Wicklung an ihrer Steuerspannung liegt, wird erfindungsgemäß der Zeitabstand des Nulldurchgangs des zuletzt genannten Stroms vom Nulldurchgang der Eingangs-Wechselspannung zu einem früheren Zeitpunkt gemessen und gespeichert, in dem sich die Stelleinheit in dem betreffenden Schaltzustand befindet. Mit Hilfe dieses gespeicherten Wertes kann dann ausgehend von einem Nulldurchgang der Eingangs- Wechselspannung der oben erwähnte günstige Schaltzeitpunkt bestimmt werden. Because in the period in which the actuator is in the third switching state, another Current through one or the other two windings flows than when in the new switching state the corresponding further winding on its control voltage is the time interval according to the invention the zero crossing of the latter current from Zero crossing of the AC input voltage to one measured and stored at an earlier point in time the actuator in the relevant switching state located. With the help of this stored value then, starting from a zero crossing, the input AC voltage the above-mentioned favorable switching time be determined.  

Somit lassen sich also bei allen drei Ausführungsformen die Zeiten erheblich verkürzen, die zwischen dem Einleiten eines Umschaltvorganges und dem Zeitpunkt vergehen, in welchem die Ausgangsspannung ihren neuen Amplitudenwert stabil, d. h. ohne aufgeprägte Spannungsspitzen oder Spannungseinbrüche erreicht hat. Befindet sich die Stelleinheit im ersten oder im zweiten Schaltzustand und wird ein Umschalten in den zweiten oder ersten Schaltzustand erforderlich, so läßt sich bei dem mit V-MOS-Transistoren als Schaltern ausgestatteten Ausführungsformen die erste Hälfte der hierbei in der Ausgangsspannung auftretenden Änderung zu jedem beliebigen Zeitpunkt sofort und die zweite Hälfte dieser Änderung innerhalb einer Halbperiode der zu schaltenden Wechselspannung durchführen.Thus, in all three embodiments significantly shorten the times between initiating a switching process and the time elapse, in which the output voltage has its new amplitude value stable, d. H. without impressed voltage peaks or voltage drops. Located the actuator in the first or in the second switching state and will switch to the second or first switching state required, so can be equipped with V-MOS transistors as switches Embodiments the first half of this in the Output voltage occurring change to any Instant immediately and the second half of this Change within a half period of the to be switched Carry out AC voltage.

Eine solche Änderung bzw. Beeinflussung der Ausgangsspannung in zwei sehr rasch aufeinanderfolgenden Schritten ist außerordentlich vorteilhaft, weil hierdurch dem System trotz der großen Schnelligkeit, mit der der neue Zustand erreicht wird, genügend Zeit bleibt, um ohne Schaltspitzen und Überschwinger von einem Schaltzustand in den anderen zu wechseln.Such a change or influence on the output voltage in two very quick successive steps is extremely advantageous because of this the system despite the great speed with which the new condition is reached, enough time remains to without switching peaks and overshoots from one switching state to switch to the other.

Eine solche in zwei Schritten erfolgende Änderung ist allerdings bei einer einzelnen Stelleinheit nicht möglich, wenn diese sich bereits im dritten Schaltzustand befindet und aus diesem heraus in den ersten oder zweiten Schaltzustand gebracht werden soll. Sie ändert dabei zwar die Ausgangsspannung nur um die Hälfte der maximal möglichen Änderung, doch muß diese Hälfte in einem einzigen Schritt bewältigt werden.Such a two-step change is however not with a single control unit possible if this is already in the third switching state located and out of this in the first or second switching state is to be brought. they changes the output voltage only by Half of the maximum possible change, but this must Half accomplished in a single step.

Besonders günstige Umschaltmöglichkeiten ergeben sich, wenn zwei Stelleinheiten gemäß der Erfindung zu einem Stelleinheiten-Paar kombiniert werden, wie es in der DE-OS 35 02 889 beschrieben ist.There are particularly favorable switching options, if two actuators according to the invention become one  Actuator pair can be combined as in the DE-OS 35 02 889 is described.

Es handelt sich dabei um zwei in Reihe geschaltete Stelleinheiten, deren Transformatoren derart bemessen sind, daß jede der beiden Stelleinheiten sowohl in addierender als auch in substrahierender Weise in etwa die Hälfte der Gesamtspannungsänderung zu bewirken vermag, die vom Stelleinheiten-Paar aufgebracht werden soll. Soll z. B. das Stelleinheiten-Paar die Eingangsspannung um ±Δ U _P ändern können, so kann jede der beiden Stelleinheiten für sich allein die ihr zugeführte Eingangsspannung um ca. ±Δ U _P /2 ändern. Befindet sich jede der beiden Stelleinheiten in ihrem ersten Schaltzustand; so wird dies als erste Schaltzustands-Kombination des Stelleinheiten- Paares bezeichnet und es gilt für die Ausgangsspannung des Stelleinheiten-PaaresThese are two actuating units connected in series, the transformers of which are dimensioned such that each of the two actuating units, both in an additive and in a subtractive manner, is capable of effecting approximately half of the total voltage change that is to be applied by the actuating unit pair. Should z. For example, if the pair of actuators can change the input voltage by ± Δ U _P , each of the two actuators can change the input voltage supplied to them by approximately ± Δ U _P / 2. Each of the two control units is in its first switching state; this is called the first switching state combination of the pair of actuators and it applies to the output voltage of the pair of actuators

U _{AP 1} = U _EP + Δ U _P U _{AP 1} = U _EP + Δ U _P

wenn U _EP die Eingangsspannung des Stelleinheiten-Paares ist.when U _{EP is} the input voltage of the actuator pair.

Befindet sich jede der beiden Stelleinheiten in ihrem zweiten Schaltzustand, so wird dies als zweite Schaltzustands- Kombination des Stelleinheiten-Paares bezeichnet, und es giltEach of the two control units is in their second switching state, this is called the second switching state Combination of the actuating unit pair and it applies

U _{AP 2} = U _EP - Δ U _P . U _{AP 2} = U _EP - Δ U _P.

Weiterhin sind die Windungsverhältnisse der beiden Transformatoren derart aufeinander abgestimmt, daß die Wirkungen der beiden Stelleinheiten einander kompensieren, wenn sich das Stelleinheiten-Paar in einer dritten Schaltzustands- Kombination befindet; in dieser dritten Schaltzustands- Kombination befindet sich beispielsweise die erste, d. h. näher an der Versorgungsspannungsquelle liegende Stelleinheit im ersten und die zweite Stelleinheit im zweiten Schaltzustand. Es gilt dann für die Ausgangsspannung des Stelleinheiten-PaaresFurthermore, the turns ratios of the two transformers so coordinated that the effects of the two actuators compensate each other if the actuator pair in a third switching state Combination located; in this third switching state  Combination is for example the first one d. H. closer to the supply voltage source Actuator in the first and second actuator in the second switching state. It then applies to the output voltage of the pair of actuators

U _{AP 3} = U _E + ½ Δ U _P - ½ Δ U _P = U _E . U _{AP 3} = U _E + ½ Δ U _P - ½ Δ U _P = U _E.

Grundsätzlich ist es hier nicht erforderlich, daß jede der beiden Stelleinheiten des Stelleinheiten-Paares für sich allein in den dritten Schaltzustand gebracht werden kann.Basically, it is not necessary here that everyone of the two control units of the control unit pair for be brought into the third switching state alone can.

Vorzugsweise wird jedoch auch bei einem Schalteinheiten- Paar jede der beiden Stelleinheiten gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen so ausgebildet, daß sie für sich allein in den dritten Schaltzustand gebracht werden kann; sieht man dabei in jeder Stelleinheit die oben erwähnte Strombegrenzungsschaltung bzw. Strombegrenzungsschaltungen vor, so läßt sich mit Hilfe von V-MOS-Transistor- Schaltern ein außerordentlich schnelles, in mehreren Teilschritten erfolgendes Umschalten von jeder Schaltzustands- Kombination des Stelleinheiten-Paares in jede andere Schaltzustands-Kombination durchführen.However, preference is also given to a switching unit Pair each of the two actuators according to one of the above described embodiments so designed that they be brought into the third switching state on their own can; you can see the above in every control unit mentioned current limiting circuit or current limiting circuits before, so with the help of V-MOS transistor Switches one extremely fast, in several Sub-steps switching from each switching state Combination of the pair of actuators into each other Carry out a switching state combination.

Soll z. B. das Stelleinheiten-Paar aus der zweiten Schaltzustands- Kombination (U _{AP 2} = U _EP - Δ U _P ) in die dritte Schaltzustands-Kombination (U _{AP 3} = U _EP ) gebracht werden, so kann dies bei einem erfindungsgemäßen Stelleinheiten- Paar ohne Verzögerung dadurch geschehen, daß in beiden Stelleinheiten der Schalter geschlossen wird, durch dessen Schließen die Stelleinheit für sich allein in ihren dritten Schaltzustand gebracht wird, wie dies oben beschrieben wurde. Dadurch ergibt sich eine weitere Schaltzustands- Kombination, die hinsichtlich der Ausgangsspannung U _AP des Stelleinheiten-Paares mit der oben beschriebenen dritten Schaltzustands-Kombination äquivalent ist. Es gilt also auch hier U _{AP 3}′ = U _EP . Diese Änderung der Ausgangsspannung um Δ U _P kann zu beliebigen Zeitpunkten erfolgen und die Ausgangsspannung geht praktisch unverzögert vom alten Spannungswert U _{AP 2} auf den neuen Spannungswert U _{AP 3}′ über.Should z. B. the actuating unit pair from the second switching state combination (U _{AP 2} = U _EP - Δ U _P ) are brought into the third switching state combination (U _{AP 3} = U _EP ), this can be done with an actuating unit pair according to the invention happen without delay by closing the switch in both actuating units, closing the actuating unit in its third switching state on its own, as described above. This results in a further switching state combination which is equivalent to the third switching state combination described above with regard to the output voltage U _{AP of} the pair of actuating units. So U _{AP 3} ′ = U _EP also applies here. This change in the output voltage by Δ U _P can take place at any time and the output voltage passes from the old voltage value U _{AP 2} to the new voltage value U _{AP 3} 'practically without delay.

Entsprechendes gilt für einen Übergang des Stelleinheiten- Paares aus der ersten Schaltzustands-Kombination (U _{AP 1} = U _EP + Δ U _P ) in die weitere Schaltzustands-Kombination.The same applies correspondingly to a transition of the actuating unit pair from the first switching state combination (U _{AP 1} = U _EP + Δ U _P ) to the further switching state combination.

Allerdings ist es zweckmäßig, das Stelleinheiten-Paar dann, wenn die Ausgangsspannung U _AP längere Zeit gleich der Eingangsspannung U _EP bleiben soll, aus dieser weiteren Schaltzustands-Kombination in die oben beschriebene dritte Schaltzustands-Kombination umzuschalten. Dies erfolgt zu den jeweils günstigen Zeitpunkten dadurch, daß durch das Öffnen der entsprechenden Schalter die erste Stelleinheit in ihren ersten Schaltzustand und die zweite Stelleinheit in ihren zweiten Schaltzustand gebracht wird. Der Ausgangsspannung des Stelleinheiten-Paares geht dabei von U _{AP 3}′ = U _EP auf U _{AP 3} = U _EP über, ändert sich also praktisch nicht.However, if the output voltage U _{AP is to} remain the same as the input voltage U _EP for a longer period of time, it is expedient to switch the actuating unit pair from this further switching state combination into the third switching state combination described above. This takes place at the most convenient times in that the first actuating unit is brought into its first switching state and the second actuating unit is brought into its second switching state by opening the corresponding switches. The output voltage of the pair of actuators goes from U _{AP 3} '= U _EP to U _{AP 3} = U _EP , so it practically does not change.

Die dritte Schaltzustands-Kombination hat gegenüber der weiteren Schaltzustands-Kombination den Vorteil, daß aus ihr heraus erforderlichenfalls ein Übergang in die erste oder die zweite Schaltzustands-Kombination in zwei gleich großen Änderungsschritten erfolgen kann, von denen der erste ohne jede Verzögerung dadurch durchführbar ist, daß durch Schließen des betreffenden Schalters die zweite oder die erste Stelleinheit in ihren dritten Schaltzustand gebracht wird. Dadurch geht die Ausgangsspannung des Stelleinheiten-Paares augenblicklich von U _{AP 3} = U _E auf U _E + Δ U _P /2 oder U _P - Δ U _P /2 über. Zum nächsten günstigen Zeitpunkt, der spätestens innerhalb der nächsten Halbperiode der Wechselspannung eintritt, wird dann die zweite oder die erste Stelleinheit aus dem dritten in den ersten oder den zweiten Schaltzustand gebracht, wodurch das Stelleinheiten-Paar in die erste bzw. zweite Schaltzustands-Kombination übergeht, in der U _{AP 1} = U _E + Δ U _P /2 + Δ U _P /2 bzw. U _{AP 2} = U _E - Δ U _P /2 - Δ U _P /2 gilt.The third switching state combination has the advantage over the other switching state combination that, if necessary, a transition to the first or the second switching state combination can take place in two equally large change steps, the first of which can be carried out without any delay, that the second or the first actuating unit is brought into its third switching state by closing the switch in question. As a result, the output voltage of the pair of actuators instantaneously changes from U _{AP 3} = U _E to U _E + Δ U _P / 2 or U _P - Δ U _P / 2. At the next favorable time, which occurs at the latest within the next half cycle of the AC voltage, the second or the first actuating unit is then brought from the third into the first or the second switching state, as a result of which the actuating unit pair changes into the first or second switching state combination , in which U _{AP 1} = U _E + Δ U _P / 2 + Δ U _P / 2 or U _{AP 2} = U _E - Δ U _P / 2 - Δ U _P / 2 applies.

Der Übergang von der ersten in die zweite oder von der zweiten in die erste Schaltzustands-Kombination erfolgt ebenfalls in zwei Schritten, von denen der erste sofort und der zweite spätestens innerhalb der nächsten Halbperiode der Wechselspannung durchgeführt werden kann. In diesem Fall besteht der erste Schritt darin, daß beide Stelleinheiten gleichzeitig durch Schließen der entsprechenden Schalter in ihren dritten Schaltzustand gebracht werden; im zweiten Schritt werden dann die beiden Stelleinheiten durch Öffnen der entsprechenden Schalter jeweils in ihren zweiten bzw. ihren ersten Schaltzustand übergeführt.The transition from the first to the second or from the second into the first switching state combination also in two steps, the first of which is immediate and the second within the next half period at the latest the AC voltage can be carried out. In this case, the first step is that both actuators at the same time by closing the corresponding switch in its third switching state to be brought; in the second step, the two Actuators by opening the corresponding switches each in their second or their first switching state transferred.

Wird eine aus einem oder mehreren solcher Stelleinheiten- Paare (die dann unterschiedliche Spannungsänderungen bewirken können) bestehende Transformator-Schaltung als Spannungsregler oder Spannungskonstanter eingesetzt, so lassen sich mit ihr auch die extrem hohen Anforderungen hinsichtlich der Schaltgeschwindigkeit und Schaltgenauigkeit erfüllen, wie sie beispielsweise bei der Stromversorgung von Datenverarbeitungsanlagen gestellt werden. If one of one or more such control units Pairs (which then cause different voltage changes can) existing transformer circuit as Voltage regulator or voltage constant used, see above it can also meet the extremely high requirements in terms of switching speed and switching accuracy meet, as for example in the power supply be provided by data processing systems.  

Vorteilhafterweise kann, wie dies prinzipiell bereits in der DE-OS 35 02 889 beschrieben ist, eine erfindungsgemäße Transformatorschaltungsanordnung bei Mehrphasensystemen mit oder ohne Null-Leiter eingesetzt werden. Im ersten Fall ist für jede Phase wenigstens eine Stelleinheit vorgesehen, deren erste Wicklung jeweils derart so in dem betreffenden Phasenleiter liegt, daß sie von dem in diesem Phasenleiter fließenden Laststrom durchflossen wird, während der Anschluß-Verbindungsleiter einer jeden Stelleinheit mit dem Null-Leiter des Mehrphasensystems verbunden ist.Advantageously, as is already the case in principle in the DE-OS 35 02 889 describes a transformer circuit arrangement according to the invention in multi-phase systems with or without Neutral conductors are used. In the first case it is for each phase provided at least one control unit, the first winding each like this in the phase conductor concerned lies in that of that phase conductor flowing load current is flowed through the connection-connecting conductor of each control unit connected to the neutral conductor of the multiphase system is.

Weist das Mehrphasensystem keinen von der Spannungsquelle zum Verbraucher führenden Null-Leiter auf, so werden die ersten Wicklungen der Stelleinheiten, die für eine bestimmte Phase vorgesehen sind, wieder in den Phasenleiter geschaltet, und es werden sämtliche Anschluß-Verbindungsleiter miteinander verbunden, wodurch ein künstlicher Null-Leiter gebildet wird, der auf einem beliebigen Potential liegen kann.Does the multiphase system have none of the voltage source leading to the consumer leading neutral, so become the first windings of the actuators that are intended for a particular phase, back in switched the phase conductor, and there are all Terminal interconnector interconnected, whereby an artificial neutral conductor is formed, which can be at any potential.

Schließlich können bei einem Mehrphasensystem ohne Null-Leiter die für die verschiedenen Phasen vorgesehenen Stelleinheiten in einer verketteten Schaltung angeordnet werden.Finally, in a multi-phase system without Neutral conductors provided for the different phases Actuators arranged in a daisy chain will.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigtThe invention is described below using exemplary embodiments described with reference to the drawing; in this shows

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Stelleinheit für eine Transformatorschaltungsanordnung gemäß der Erfindung, bei der der Transformator nur eine einzige weitere Wicklung aufweist, Fig. 1 shows a first embodiment of an actuating unit for a transformer circuit arrangement according to the invention, in which the transformer has only one further winding,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Stelleinheit für eine Transformatorschaltungsanordnung gemäß der Erfindung, bei der der Tansformator zwei weitere Wicklungen umfaßt, Fig. 2 shows a second embodiment of an actuating unit for a transformer circuit arrangement according to the invention in which the Tansformator comprises two further windings,

Fig. 3 den Aufbau einer Strombegrenzungsschaltung, wie sie bei den in den Fig. 2 und 3 wiedergegebenen Stelleinheiten Verwendung findet, und Fig. 3 shows the structure of a current limiting circuit, as used in the control units shown in Figs. 2 and 3, and

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Wahl der günstigsten Schaltzeitpunkte beim Übergang von einem Schaltzustand in einen anderen. Fig. 4 is a diagram for explaining the selection of the cheapest switching times when changing from one switching state to another.

Fig. 1 zeigt eine Wechselspannungsquelle 1, die eine Versorgungsspannung U _V abgibt, die den Eingangsanschlüssen 2, 3 einer Stelleinheit 144 als Eingangsspannung U _E zugeführt wird. An den Ausgangsanschlüssen 5, 6 der Stelleinheit 144 erscheint eine Ausgangsspannung U _A , die einer Last 7 als Lastspannung U _L zugeführt wird. Fig. 1 shows an AC voltage source 1 which supplies a supply voltage U _V that an actuating unit 144 is supplied as an input voltage U _E to the input terminals 2, 3. An output voltage U _A appears at the output connections 5 , 6 of the actuating unit 144 and is supplied to a load 7 as a load voltage U _L.

Mit Hilfe einer solchen Stelleinheit 144 ist die Amplitude der Ausgangsspannung U _A gegenüber der Amplitude der Eingangsspannung U _E veränderbar. Zu diesem Zweck umfaßt die Stelleinheit 144 einen Transformator 8, dessen erste Wicklung 9 zwischen den Eingangsanschluß 2 und den Ausgangsanschluß 5 geschaltet ist, während der Eingangsanschluß 3 mit dem Ausgangsanschluß 6 vermittels eines Anschluß-Verbindungsleiters 10 direkt galvanisch leitend verbunden ist. Auf diese Weise ist von der Spannungsquelle 1 her gesehen die erste Wicklung 9 mit der Last 7 in Reihe geschaltet. With the aid of such an adjusting unit 144 , the amplitude of the output voltage U _{A can be changed} compared to the amplitude of the input voltage U _E. For this purpose, the actuating unit 144 comprises a transformer 8 , the first winding 9 of which is connected between the input connection 2 and the output connection 5 , while the input connection 3 is directly electrically connected to the output connection 6 by means of a connection connecting conductor 10 . In this way, seen from the voltage source 1 , the first winding 9 is connected in series with the load 7 .

Der Transformator 8 besitzt eine weitere Wicklung 11, die über den Eisenkern 12 des Transformators 8 mit dessen erster Wicklung magnetisch gekoppelt ist. Mit den beiden Enden 13, 14 der weiteren Wicklung 11 sind jeweils zwei Schalter 150, 151, 152, 153 verbunden.The transformer 8 has a further winding 11 which is magnetically coupled to the first winding via the iron core 12 of the transformer 8 . Two switches 150 , 151 , 152 , 153 are connected to the two ends 13 , 14 of the further winding 11 .

Ist der Schalter 150 geschlossen, so verbindet er das Ende 13 der weiteren Wicklung 11 mit dem Eingangsanschluß 2, mit dem auch das eine Ende der ersten Wicklung 9 verbunden ist. Ist der Schalter 151 geschlossen, so verbindet er das andere Ende 14 der weiteren Wicklung 11 mit dem Ausgangsanschluß 5, mit dem das andere Ende der ersten Wicklung 9 verbunden ist.If the switch 150 is closed, it connects the end 13 of the further winding 11 to the input terminal 2 , to which the one end of the first winding 9 is also connected. If the switch 151 is closed, it connects the other end 14 of the further winding 11 to the output terminal 5 , to which the other end of the first winding 9 is connected.

Ist der Schalter 152 geschlossen, so verbindet er das Ende 13 der weiteren Wicklung 11 mit einer Leitung 155, mit der der Schalter 153 im geschlossenen Zustand auch das andere Ende 14 der weiteren Wicklung 11 verbindet. Zwischen der Leitung 155 und dem Anschluß-Verbindungsleiter 10 ist eine Schaltungsanordnung 157 vorgesehen, die ein einfacher steuerbarer Aus/Ein-Schalter sein kann, vorzugsweise aber von einer Strombegrenzungsschaltung gebildet wird, wie sie weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 3 noch genauer erläutert wird.If the switch 152 is closed, it connects the end 13 of the further winding 11 to a line 155 , with which the switch 153 also connects the other end 14 of the further winding 11 in the closed state. A circuit arrangement 157 is provided between the line 155 and the connecting connecting conductor 10 , which can be a simple controllable off / on switch, but is preferably formed by a current limiting circuit, as will be explained in more detail below with reference to FIG. 3 .

Mit Hilfe der Schalter 150 bis 153 kann die Stelleinheit 144 in vier verschiedene Schaltzustände gebracht werden. Im ersten Schaltzustand, in dem die Schalter 150 und 153 geschlossen sind, wird an die weitere Wicklung 11 und die mit ihr in Reihe liegende Strombegrenzungsschaltung 157 die Eingangsspannung U _E angelegt. Da der Grenzwert, auf den die Strombegrenzungsschaltung 157 den sie durchfließenden Strom begrenzt, größer gewählt ist, als der Strom, der in diesem ersten Schaltzustand durch die weitere Wicklung 11 fließt, ist der Spannungsabfall an der Strombegrenzungsschaltung 157 sehr klein und es liegt praktisch die gesamte Eingangsspannung U _E an der weiteren Wicklung 11 als Steuerspannung an. Der durch die Punkte 19, 20 definierte Wicklungssinn der Wicklungen 9, 11 ist so gewählt, daß sich die Spannung Δ U₁, die in diesem ersten Schaltzustand durch die weitere Wicklung 11 in der ersten Wicklung 9 induziert wird, zur Eingangsspannung U _E addiert. Zwischen den Ausgangsanschlüssen 5, 6 der Stelleinheit erhält man also die SpannungWith the help of the switches 150 to 153 , the actuating unit 144 can be brought into four different switching states. In the first switching state, in which the switches 150 and 153 are closed, the input voltage U _{E is} applied to the further winding 11 and the current limiting circuit 157 lying in series therewith. Since the limit value to which the current limiting circuit 157 limits the current flowing through it is selected to be greater than the current which flows through the further winding 11 in this first switching state, the voltage drop across the current limiting circuit 157 is very small and it is practically the whole Input voltage U _E at the further winding 11 as a control voltage. The winding sense of the windings 9 , 11 defined by the points 19 , 20 is chosen so that the voltage Δ U ₁, which is induced in this first switching state by the further winding 11 in the first winding 9 , is added to the input voltage U _E. The voltage is thus obtained between the output connections 5 , 6 of the control unit

U _{A 1} = U _E + Δ U₁. U _{A 1} = U _E + Δ U ₁.

Der Amplituden-Absolutbetrag der induzierten Spannung Δ U₁ ist dabei durch das Windungsverhältnis w₁/w _w der ersten Wicklung 9 zur weiteren Wicklung 11 nach der Gleichung Δ U₁ = w₁U _E /w _w festgelegt.The absolute amplitude of the induced voltage Δ U ₁ is determined by the turns ratio w ₁ / w _{w of} the first winding 9 to the further winding 11 according to the equation Δ U ₁ = w ₁ U _E / w _w .

Im zweiten Schaltzustand, der in Fig. 1 dargestellt ist, sind die Schalter 150 und 153 geöffnet und sind die Schalter 151 und 152 geschlossen, wodurch an die weitere Wicklung 11 und die mit ihr wieder in Serie liegende Strombegrenzungsschaltung 157 die Ausgangsspannung U _A der Stelleinheit 144 gelegt ist. Da der in diesem zweiten Schaltzustand durch die weitere Wicklung 11 fließende Strom in etwa gleich dem Strom ist, der durch die weitere Wicklung 11 im ersten Schaltzustand fließt, liegt auch dieser Strom unter dem Grenzwert der Strombegrenzungsschaltung 157, so daß deren Widerstand auch in diesem zweiten Schaltzustand sehr klein ist und praktisch die gesamte Ausgangsspannung U _A an der weiteren Wicklung 11 anliegt. Der Wicklungssinn der weiteren Wicklung 11 ist gegenüber dem ersten Schaltzustand umgekehrt. Dadurch subtrahiert sich die Spannung Δ U₂, die in diesem zweiten Schaltzustand in der ersten Wicklung 9 des Transformators 8 induziert wird, von der Eingangsspannung U _E , so daß man am Ausgang 5, 6 erhält:In the second switching state, which is shown in FIG. 1, the switches 150 and 153 are open and the switches 151 and 152 are closed, as a result of which the output voltage U _{A of} the actuating unit is connected to the further winding 11 and the current limiting circuit 157 which is in series with it again 144 is laid. Since the current flowing through the further winding 11 in this second switching state is approximately equal to the current flowing through the further winding 11 in the first switching state, this current is also below the limit value of the current limiting circuit 157 , so that its resistance also in this second one Switching state is very small and practically the entire output voltage U _A is applied to the further winding 11 . The winding direction of the further winding 11 is reversed compared to the first switching state. As a result, the voltage Δ U ₂, which is induced in the first winding 9 of the transformer 8 in this second switching state, is subtracted from the input voltage U _E , so that the following are obtained at the output 5 , 6 :

U _{A 2} = U _E - Δ U₂ U _{A 2} = U _E - Δ U ₂

Für die induzierte Spannung gilt in diesem Fall Δ U₂ = w₁U _E /(w _w + w₁).In this case, Δ U ₂ = w ₁ U _E / (w _w + w ₁) applies to the induced voltage.

Es ist also die im zweiten Schaltzustand induzierte Spannung Δ U₂ etwas kleiner als die im ersten Schaltzustand induzierte Spannung Δ U₁.It is thus the voltage Δ U ₂ induced in the second switching state somewhat smaller than the voltage Δ U ₁ induced in the first switching state.

In einem dritten Schaltzustand der Stelleinheit 144 sind zumindest die beiden Schalter 150 und 151 geschlossen, so daß die weitere Wicklung 11 mit antiparallelem Wicklungssinn zur ersten Wicklung 9 und elektrisch parallel zu dieser ersten Wicklung 9 an der gleichen Spannung wie diese liegt. Der Transformator 8 ist in diesem Schaltzustand also kurzgeschlossen und die Ströme, die in den beiden antiparalellen Wicklungen 9, 11 fließen, versuchen, jeweils ein Magnetfeld aufzubauen; diese Felder sind jedoch einander entgegengerichtet und heben sich nahezu auf.In a third switching state of the actuating unit 144 , at least the two switches 150 and 151 are closed, so that the further winding 11 with antiparallel winding direction to the first winding 9 and electrically parallel to this first winding 9 is at the same voltage as this. In this switching state, the transformer 8 is therefore short-circuited and the currents flowing in the two antiparallel windings 9 , 11 each try to build up a magnetic field; however, these fields face each other and almost cancel each other out.

Die Streuinduktivität der ersten Wicklung 9 kann derart gering gehalten werden, daß die erste Wicklung 9 dem durch sie hindurchfließenden Laststrom in diesem Schaltzustand nur ihren sehr kleinen ohmschen Widerstand entgegensetzt, wodurch der an der ersten Wicklung 9 auftretende Spannungsabfall sehr klein ist. Dies bedeutet, daß in diesem dritten Schaltzustand giltThe leakage inductance of the first winding 9 can be kept so low that the first winding 9 only opposes the load current flowing through it in this switching state with its very small ohmic resistance, as a result of which the voltage drop occurring at the first winding 9 is very small. This means that applies in this third switching state

U _A = U _E . U _A = U _E.

Als treibende Spannung für den durch die weitere Wicklung 11 fließenden Kurzschlußstrom steht nur der geringe Spannungsabfall an der ersten Wicklung 9 zur Verfügung, so daß auch der Kurzschlußstrom durch die weitere Wicklung 11 sehr gering bleibt. Da der Scheinwiderstand der weiteren Wicklung 11 erheblich größer als der der ersten Wicklung 9 ist, fließt der Laststrom praktisch ausschließlich durch die erste Wicklung 9.Only the slight voltage drop across the first winding 9 is available as the driving voltage for the short-circuit current flowing through the further winding 11 , so that the short-circuit current through the further winding 11 also remains very low. Since the impedance of the further winding 11 is considerably greater than that of the first winding 9 , the load current flows practically exclusively through the first winding 9 .

Wenn immer sichergestellt ist, daß die Schalter 152, 153 beide geöffnet sind, wenn die Schalter 150, 151 geschlossen sind, kann auf die Strombegrenzungsschaltung 157 verzichtet, d. h. der Leiter 155 unmittelbar mit dem Anschluß-Verbindungsleiter 10 galvanisch leitend verbunden werden. Dies hat allerdings zur Folge, daß beim Umschalten beispielsweise von dem in der Fig. 1 dargestellten zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand zunächst die Schalter 151, 152 geöffnet werden müssen, und daß erst dann, wenn diese Schalter mit Sicherheit offen sind, die Schalter 150, 153 geschlossen werden können. Würden nämlich bei fehlender Strombegrenzungsschaltung 157 alle vier Schalter 150 bis 153 gleichzeitig geschlossen, so wären sowohl die Eingangsspannung U _E als auch die Ausgangsspannung U _A kurzgeschlossen, was zu unzulässig hohen Kurzschlußströmen und zu einem unerwünschten Zusammenbrechen dieser Spannungen führen würde.If it is always ensured that the switches 152 , 153 are both open when the switches 150 , 151 are closed, the current limiting circuit 157 can be dispensed with, ie the conductor 155 can be connected directly to the connecting connecting conductor 10 in a galvanically conductive manner. However, this has the consequence that when switching, for example from the second switching state shown in FIG. 1 to the first switching state, the switches 151 , 152 must first be opened, and that the switches 150 only when these switches are open with certainty , 153 can be closed. If all four switches 150 to 153 were closed at the same time in the absence of a current limiting circuit 157 , both the input voltage U _E and the output voltage U _{A would be} short-circuited, which would lead to impermissibly high short-circuit currents and to an undesirable breakdown of these voltages.

Ohne eine Strombegrenzungsschaltung 157 müßten also beim Übergang von einem Schaltzustand in den anderen zunächst die bisher geschlossenen Schalter geöffnet werden, was dann, wenn man als Schalter Triacs verwendet, nur beim Nulldurchgang des durch sie hindurchfließenden Stroms möglich wäre, und es müßten dann die für den neuen Schaltzustand zu schließenden Schalter geschlossen werden, wofür wieder bestimmte Zeitpunkte abgewartet werden müßten, in denen sich durch diesen Umschaltvorgang möglichst geringe Schaltspitzen in der Ausgangsspannung U _A ergeben. Dies führt insgesamt dazu, daß frühestens nach eineinhalb bis zwei Perioden der Ausgangswechselspannung U _A der neue Amplitudenwert stabil zur Verfügung steht.Without a current limiting circuit 157 , the previously closed switches would first have to be opened when changing from one switching state to the other, which, if one uses triacs as a switch, would only be possible at zero crossing of the current flowing through them, and then those for the new switch state to be closed switch to be closed, for which certain times would have to be waited again, in which this switching process results in the lowest possible switching peaks in the output voltage U _A. Overall, this means that the new amplitude value is available in a stable manner at the earliest after one and a half to two periods of the AC output voltage U _A.

Zur Beschleunigung der Umschaltvorgänge ist es daher vorteilhaft, die Strombegrenzungsschaltung 157 vorzusehen. Sie ermöglicht es, bei einem Umschaltvorgang, durch den die Stelleinheit beispielsweise aus dem in Fig. 1 dargestellten zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand umgeschaltet werden soll, die Stelleinheit 144 zuerst in den dritten Schaltzustand zu bringen, was durch Schließen des ersten Schalters 150 geschieht. Kurze Zeit später wird dann der dritte Schalter 152 geöffnet und hierauf der vierte Schalter 153 geschlossen. Dabei bleibt die Stelleinheit im dritten Schaltzustand, da der erste Schalter 150 und der zweite Schalter 151 in dieser Zeit geschlossen sind. Ein Kurzschließen der beiden Wicklungen 9 und 11 durch den weiteren Leiter 155 wird dadurch vermieden, daß die beiden Schalter 152 und 153 nicht gleichzeitig geschlossen sind. Während der gesamten Zeit, in der sich die Stelleinheit 144 im drittenm Schaltzustand befindet, verhindert die Strombegrenzungsschaltung 157 das Fließen eines unzulässig großen Kurzschlußstroms vom Anschluß 5 bzw. vom Anschluß 2 zum Anschluß-Verbindungsleiter 10 über die gleichzeitig geschlossenen Schalter 151, 153 bzw. die gleichzeitig geschlossenen Schalter 150, 152. Als letzter Schritt des Umschaltvorganges wird dann der Schalter 151 geöffnet, wodurch die Stelleinheit aus dem dritten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand übergeht. To accelerate the switching processes, it is therefore advantageous to provide the current limiting circuit 157 . It makes it possible, in the case of a switchover operation by means of which the actuating unit is to be switched from the second switching state shown in FIG. 1 to the first switching state, first to bring the actuating unit 144 into the third switching state, which is done by closing the first switch 150 . A short time later, the third switch 152 is then opened and the fourth switch 153 is then closed. The actuating unit remains in the third switching state since the first switch 150 and the second switch 151 are closed during this time. Short-circuiting of the two windings 9 and 11 by the further conductor 155 is avoided in that the two switches 152 and 153 are not closed at the same time. During the entire time that the actuating unit 144 is in the third switching state, the current limiting circuit 157 prevents the flow of an impermissibly large short-circuit current from the terminal 5 or from the terminal 2 to the connecting connecting conductor 10 via the simultaneously closed switches 151 , 153 or switches 150 , 152 closed at the same time. As the last step of the switching process, the switch 151 is then opened, as a result of which the actuating unit changes from the third switching state to the first switching state.

Entsprechendes gilt auch für einen Umschaltvorgang, der vom ersten in den zweiten Schaltzustand führt.The same applies to a switching process, which leads from the first to the second switching state.

Bei den eben beschriebenen Umschaltvorgängen durchläuft die Stelleinheit 144 also auch immer dann, wenn vom ersten in den zweiten oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand übergegangen werden soll, kurzfristig den dritten Schaltzustand. Soll die Stelleinheit 144 längere Zeit im dritten Schaltzustand gehalten werden, werden die Schalter 152 und/oder 153 geöffnet, so daß vom Eingangsanschluß 2 bzw. vom Ausgangsanschluß 5 keine Ströme mehr zum Anschluß- Verbindungsleiter 10 fließen können und somit die Verlustleistung noch weiter reduziert wird.In the switching processes just described, the actuating unit 144 also briefly passes through the third switching state whenever it is intended to change from the first to the second or from the second to the first switching state. If the actuating unit 144 is to be kept in the third switching state for a longer period of time, the switches 152 and / or 153 are opened so that no more currents can flow from the input connection 2 or from the output connection 5 to the connecting connecting conductor 10 and the power loss is thus reduced even further .

In einem vierten Schaltzustand sind alle vier Schalter 150 bis 153 geöffnet, so daß der Stromkreis der weiteren Wicklung 11 einen hohen Widerstandswert besitzt, der auch nach Heruntertransformation auf der Seite der ersten Wicklung 9 einen hohen Widerstandswert liefert. Somit tritt an der ersten Wicklung ein von der Größe des Laststroms abhängiger Spannungsabfall auf. Diese Drosselwirkung der ersten Wicklung 9 im vierten Schaltzustand kann dazu verwendet werden, beim Auftreten eines Kurzschlusses an der Last die der Last zugeführte Leistung zumindest solange auf ein ungefährliches Maß zu begrenzen, bis weitere Abschaltmaßnahmen getroffen worden sind.In a fourth switching state, all four switches 150 to 153 are open, so that the circuit of the further winding 11 has a high resistance value, which provides a high resistance value even after transformation down on the side of the first winding 9 . A voltage drop dependent on the size of the load current thus occurs at the first winding. This throttling effect of the first winding 9 in the fourth switching state can be used to limit the power supplied to the load to a safe level at least until a short circuit occurs at the load until further switch-off measures have been taken.

Die Schalter 150 bis 153 werden durch eine Schaltersteuerung 23 betätigt, die über Leitungen 158, 159, 160 und 161 die Schalter ansteuert. Die hierfür nötigen Informationen kann die Schaltersteuerung 23 von einem in der Fig. 1 nicht wiedergegebenen Komparator erhalten, der die Lastspannung U _L und/oder die Versorgungsspannung U _V mit Sollwerten vergleicht und bei Abweichungen entsprechende Differenzsignale abgibt, wie dies auch in der Hauptanmeldung ausführlich beschrieben ist. Weiterhin umfaßt der Transformator 8 der Stelleinheit 144 eine Kurzschlußwicklung 28, die mit Hilfe eines Schalters 29, der zu ihr parallel liegt, kurzgeschlossen werden kann. Auch dieser Schalter 29 wird von der Schaltersteuerung 23 über eine Leitung 30 angesteuert. Dies erfolgt gemäß der Erfindung nur dann, wenn bei den Schaltern 150 bis 153 bzw. in der Strombegrenzungsschaltung 157 bestimmte Störungen auftreten, wie dies weiter unten erläutert wird.The switches 150 to 153 are actuated by a switch control 23 , which controls the switches via lines 158 , 159 , 160 and 161 . The switch controller 23 can obtain the information required for this from a comparator (not shown in FIG. 1), which compares the load voltage U _L and / or the supply voltage U _V with target values and, in the event of deviations, emits corresponding differential signals, as also described in detail in the main application is. Furthermore, the transformer 8 of the actuating unit 144 comprises a short-circuit winding 28 which can be short-circuited with the aid of a switch 29 which is parallel to it. This switch 29 is also controlled by the switch control 23 via a line 30 . This takes place according to the invention only when certain faults occur in the switches 150 to 153 or in the current limiting circuit 157 , as will be explained further below.

Alternativ zu der eben beschriebenen Ausführungsform kann die Strombegrenzungsschaltung 157 in der Stelleinheit 144 weggelassen werden, ohne daß es zu den oben erwähnten Verzögerungen im Umschaltvorgang kommen muß. Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden Schalter 152, 153, die dann wieder unmittelbar mit dem Anschluß-Verbindungsleiter 10 verbunden sind, jeweils als Strombegrenzungsschaltung ausgebildet werden, deren Grenzwert zwischen dem Wert Null und einem von Null verschiedenen Wert umgeschaltet werden kann. Wird eine solche Strombegrenzungsschaltung auf den Grenzwert Null geschaltet, so entspricht dies dem geöffneten Zustand eines Schalters. Ist sie dagegen auf den von Null verschiedenen Grenzwert geschaltet, so setzt sie dem durch sie hindurchfließenden Strom nur einen sehr kleinen, konstanten Widerstand entgegen, solang dieser Strom deutlich unterhalb des Grenzwertes bleibt. Dabei wird dieser Grenzwert derart gewählt, daß er größer ist als der Strom, der im ersten bzw. im zweiten Schaltzustand durch die weitere Wicklung 11 und den betreffenden Schalter 153 bzw. 152 fließen muß.As an alternative to the embodiment just described, the current limiting circuit 157 in the actuating unit 144 can be omitted without the delays in the switching process mentioned above having to occur. This is achieved in that the two switches 152 , 153 , which are then directly connected again to the connecting connecting conductor 10 , are each designed as a current limiting circuit, the limit value of which can be switched between the value zero and a value other than zero. If such a current limiting circuit is switched to the limit value zero, this corresponds to the open state of a switch. If, on the other hand, it is switched to the limit value other than zero, it only offers a very small, constant resistance to the current flowing through it, as long as this current remains significantly below the limit value. This limit value is selected such that it is greater than the current which must flow through the further winding 11 and the relevant switch 153 or 152 in the first or in the second switching state.

Eine Schaltungsanordnung, die die eben beschriebenen Eigenschaften besitzt, wird weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 3 noch näher erläutert.A circuit arrangement which has the properties just described is explained in more detail below with reference to FIG. 3.

In dem eben geschilderten Fall erfolgt die Umschaltung vom ersten in den zweiten Schaltzustand oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand in der Weise, daß die beiden bisher geöffneten Schalter gleichzeitig geschlossen und kurze Zeit später die beiden Schalter gleichzeitig geöffnet werden, die im neuen Schaltzustand offen sein müssen. Sind die Schalter 150 und 151 mit Hilfe von Triacs realisiert, so muß mit diesem Öffnungsvorgang bis zum nächsten Nulldurchgang des Stromes gewartet werden, der vor dem Öffnen durch den betreffenden Schalter 150 oder 151 fließt.In the case just described, the switchover from the first to the second switching state or from the second to the first switching state takes place in such a way that the two previously open switches are closed simultaneously and a short time later the two switches which are open in the new switching state are opened simultaneously have to. If switches 150 and 151 are implemented with the aid of triacs, this opening process must be used until the next zero crossing of the current which flows through the relevant switch 150 or 151 before opening.

Auch bei dieser Ausführungsform kann die Stelleinheit in den vierten Schaltzustand dadurch gebracht werden, daß alle vier Schalter 150 bis 153 gleichzeitig geöffnet werden.In this embodiment too, the actuating unit can be brought into the fourth switching state by opening all four switches 150 to 153 simultaneously.

In Fig. 2 ist eine Transformatorschaltung mit einer Stelleinheit 174 dargestellt, deren Aufbau sich zwar von dem der Stelleinheit 144 unterscheidet, die aber im Prinzip die gleichen Funktionen aufweist.In FIG. 2 a transformer circuit is shown with a setting unit 174, the construction of the While the setting unit 144 is different, but having the same functions in principle.

Die Stelleinheit 174 umfaßt wiederum einen Transformator 8, dessen erste Wicklung zwischen den Eingangsanschluß 2 und den Ausgangsanschluß 5 geschaltet ist, während der andere Eingangsanschluß 3 über den Anschluß- Verbindungsleiter 10 direkt galvanisch leitend mit dem anderen Ausgangsanschluß 6 verbunden ist.The actuating unit 174 in turn comprises a transformer 8 , the first winding of which is connected between the input terminal 2 and the output terminal 5 , while the other input terminal 3 is connected directly to the other output terminal 6 in a galvanically conductive manner via the connecting connecting conductor 10 .

Anders als bei der Stelleinheit 144 aus Fig. 1 besitzt hier der Transformator 8 zwei weitere Wicklungen 35, 36, von denen die eine als addierende Wicklung 35 mit ihrem einen Ende fest mit dem Ende der ersten Wicklung 9 galvanisch leitend verbunden ist, das mit dem Eingangsanschluß 2 direkt galvanisch leitend verbunden ist, während das andere Ende der addierenden Wicklung 35 mit Hilfe eines Schalters 180 mit einer Leitung 185 verbunden oder von dieser getrennt werden kann, die ihrerseits über eine Strombegrenzungsschaltung 157 mit dem Anschluß-Verbindungsleiter 10 verbunden ist. Die andere Wicklung ist als substrahierende Wicklung 36 mit ihrem einen Ende fest und direkt galvanisch leitend mit dem Ende der ersten Wicklung 9 verbunden, das direkt galvanisch leitend mit dem Ausgangsanschluß 5 der Stelleinheit 174 verbunden ist, während das andere Ende der subtrahierenden Wicklung 36 mit Hilfe eines Schalters 181 mit der Leitung 185 verbunden oder von dieser getrennt werden kann. Der Wicklungssinn der drei Wicklungen 9, 35 und 36, die über den Kern 12 magnetisch miteinander gekoppelt sind, ist durch die Punkte 19, 20 und 21 gekennzeichnet. Er ist so gewählt, daß sich die Spannung Δ U₁, die durch die Wicklung 35 bei geschlossenem Schalter 180 in der Wicklung 9 induziert wird, zur Eingangsspannung U _E addiert (erster Schaltzustand), und daß sich die Spannung Δ U₂, die bei geschlossenem Schalter 181 von der Wicklung 36 in der Wicklung 9 induziert wird, von der Eingangsspannung U _E subtrahiert (zweiter Schaltzustand). Auch hier ist der Grenzwert der Strombegrenzungsschaltung 157 größer als die Ströme gewählt, die im ersten Schaltzustand durch die addierende Wicklung 35 bzw. im zweiten Schaltzustand durch die subtrahierende Wicklung 36 fließen. Somit ist in diesen beiden Schaltzuständen der Widerstand der Strombegrenzungsschaltung 157 praktisch vernachlässigbar, und es liegt die gesamte Eingangsspannung U _E bzw. die gesamte Ausgangsspannung U _A an der addierenden Wicklung 35 bzw. an der subtrahierenden Wicklung 36 an.In contrast to the actuating unit 144 from FIG. 1, here the transformer 8 has two further windings 35 , 36 , one of which, as an adding winding 35 , has one end firmly connected to the end of the first winding 9 in a galvanically conductive manner, which with the Input terminal 2 is directly electrically conductively connected, while the other end of the adding winding 35 can be connected or disconnected from a line 185 by means of a switch 180 , which in turn is connected to the connecting connecting conductor 10 via a current limiting circuit 157 . The other winding is fixed as a sub-radiating winding 36 at one end and is directly galvanically conductively connected to the end of the first winding 9 , which is directly galvanically conductively connected to the output terminal 5 of the actuating unit 174 , while the other end of the subtracting winding 36 is by means of of a switch 181 can be connected to line 185 or separated therefrom. The sense of winding of the three windings 9 , 35 and 36 , which are magnetically coupled to one another via the core 12 , is identified by points 19 , 20 and 21 . It is chosen so that the voltage Δ U ₁, which is induced by the winding 35 when the switch 180 is closed in the winding 9 , is added to the input voltage U _E (first switching state), and that the voltage Δ U ₂, which is at closed switch 181 is induced by the winding 36 in the winding 9 , subtracted from the input voltage U _E (second switching state). Here, too, the limit value of the current limiting circuit 157 is selected to be greater than the currents which flow through the adding winding 35 in the first switching state or through the subtracting winding 36 in the second switching state. Thus, in these two switching states, the resistance of the current limiting circuit 157 is practically negligible, and the total input voltage U _E or the total output voltage U _{A is applied} to the adding winding 35 or to the subtracting winding 36 .

Um diese in Fig. 2 dargestellte Stelleinheit in den dritten Schaltzustand bringen zu können, ist es erforderlich, die beiden Schalter 180 und 181 gleichzeitig zu schließen, wodurch die beiden Wicklungen 35, 36 mit gleichem Wicklungssinn miteinander in Reihe geschaltet und mit antiparallelem Wicklungssinn zur Wicklung 9 parallelgeschaltet sind. Da in diesem Schaltzustand die beiden Wicklungen 35, 36 als eine einzige Wicklung betrachtet werden können, erhält man also den gleichen Schaltzustand, wie er oben als dritter Schaltzustand der Stelleinheit 144 aus Fig. 1 beschrieben wurde, und es wird auch hier die Eingangsspannung U _E praktisch unverändert an den Ausgang der Stelleinheit weitergegeben.In order to be able to bring this actuating unit shown in FIG. 2 into the third switching state, it is necessary to close the two switches 180 and 181 simultaneously, as a result of which the two windings 35 , 36 are connected in series with one another with the same winding sense and with an anti-parallel winding sense for the winding 9 are connected in parallel. Since the two windings 35 , 36 can be regarded as a single winding in this switching state, the same switching state is obtained as that described above as the third switching state of the actuating unit 144 from FIG. 1, and the input voltage U _E also becomes here passed on virtually unchanged to the output of the control unit.

Damit in diesem dritten Schaltzustand nicht die Eingangsspannung U _E an der im Kurzschlußkreis liegenden Wicklung 35 anliegt und einen unzulässig hohen Kurzschlußstrom vom Eingangsanschluß 2 zum Eingangsanschluß 3 treibt, ist auch hier wieder zwischen dem Leiter 185 und dem Anschluß-Verbindungsleiter 10 eine Strombegrenzungsschaltung 157 vorgesehen, die prinzipiell wieder durch einen steuerbaren Ein/Aus- Schalter ersetzt werden könnte. Allerdings müßten dann für das Umschalten von einem Schaltzustand in den anderen auch hier wieder Schutzzeiten eingeführt und spezielle Überprüfungsschaltungen vorgesehen werden, damit mit Sicherheit ausgeschlossen wird, daß die Schalter 180 und 181 gleichzeitig geschlossen werden, solange der die Leitungen 185 und 10 miteinander verbindende Schalter geschlossen ist. Vorzugsweise wird daher als Schaltungsanordnung 157 wieder eine Strombegrenzungsschaltung verwendet, die automatisch und ohne zeitliche Verzögerung ein weiteres Ansteigen des durch sie hindurchfließenden Stroms verhindert, wenn dieser Strom einen vorgegebenen Grenzwert zu übersteigen droht.So that in this third switching state the input voltage U _{E is} not applied to the winding 35 in the short-circuit and drives an impermissibly high short-circuit current from the input terminal 2 to the input terminal 3 , a current limiting circuit 157 is again provided here between the conductor 185 and the connecting connecting conductor 10 , which could in principle be replaced by a controllable on / off switch. However, protection times would then have to be introduced and special verification circuits would have to be introduced for switching from one switching state to the other, so that it can be excluded with certainty that switches 180 and 181 are closed at the same time as long as the switches connecting lines 185 and 10 are closed is. A current limiting circuit is therefore preferably used again as circuit arrangement 157 , which automatically and without time delay prevents a further increase in the current flowing through it if this current threatens to exceed a predetermined limit value.

Auch die Stelleinheit 174 kann in einen vierten Schaltzustand gebracht werden, wie er in der Fig. 2 dargestellt ist. In diesem Schaltzustand sind die beiden Schalter 180 und 181 gleichzeitig geöffnet, wodurch wieder eine starke Drosselwirkung der ersten Wicklung 9 auftritt, die dazu verwendet werden kann, im Fall eines Lastkurzschlusses den Kurzschlußstrom zu begrenzen.The actuating unit 174 can also be brought into a fourth switching state, as shown in FIG. 2. In this switching state, the two switches 180 and 181 are opened at the same time, as a result of which a strong throttling action of the first winding 9 occurs again, which can be used to limit the short-circuit current in the event of a load short circuit.

Das Umschalten vom ersten in den zweiten oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand erfolgt auch hier in der Weise, daß zunächst derjenige der beiden Schalter 180, 181 geschlossen wird, der bis dahin offen war, und daß erst danach der bis dahin geschlossene Schalter geöffnet wird. Die Stelleinheit 174 durchläuft also auch hier bei jedem Übergang vom ersten in den zweiten oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand kurzfristig den dritten Schaltzustand.Switching from the first to the second or from the second to the first switching state also takes place here in such a way that the one of the two switches 180 , 181 that was previously open is closed, and only then is the switch that was previously closed opened . The actuating unit 174 therefore also briefly passes through the third switching state with each transition from the first to the second or from the second to the first switching state.

Damit dann, wenn der dritte Schaltzustand für längere Zeiten aufrechterhalten werden soll, die Verlustleistung besonders klein gehalten werden kann, ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, daß die Strombegrenzungsschaltung 157 über zwei Leitungen 163 von der Schaltersteuerung 23 derart angesteuert wird, daß ihr Grenzwert einen wesentlich kleineren Wert, vorzugsweise den Wert Null annimmt. Die Strombegrenzungsschaltung 157 wirkt dann wie ein geöffneter Schalter, und es fließt praktisch nur noch der sehr kleine Kurzschlußstrom, der von dem kleinen Spannungsabfall an der Wicklung 9 in den Wicklungen 35, 36 getrieben wird.So that when the third switching state is to be maintained for longer times, the power loss can be kept particularly small, it is provided in this embodiment that the current limiting circuit 157 is controlled via two lines 163 by the switch controller 23 in such a way that its limit value is significantly smaller Value, preferably assumes the value zero. The current limiting circuit 157 then acts like an open switch and practically only the very small short-circuit current flows, which is driven by the small voltage drop across the winding 9 in the windings 35 , 36 .

Die Schalter 180, 181 werden von der Schaltersteuerung 23 über die Leitungen 164, 165 angesteuert.The switches 180 , 181 are controlled by the switch controller 23 via the lines 164 , 165 .

Auch der Transformator 8 der Stelleinheit 174 weist eine Kurzschlußwicklung 28 auf, die über einen Schalter 29 kurzschließbar ist, der von der Schaltersteuerung 23 über eine Leitung 30 angesteuert wird.The transformer 8 of the actuating unit 174 also has a short-circuit winding 28 which can be short-circuited via a switch 29 which is controlled by the switch controller 23 via a line 30 .

Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus ist es bei bestimmten Störfällen möglich, die Stelleinheit 174 zumindest teilweise funktionsfähig zu erhalten oder sie wenigstens derart anzusteuern, daß sie ihre Eingangsspannung unverändert an den Ausgangsanschlüssen 5, 6 abgibt. Bildet die Stelleinheit ein Glied in einer längeren Kette von Stelleinheiten, die insgesamt als Spannungskonstanter eingesetzt werden, so bleiben hierdurch wenigstens die übrigen Stelleinheiten funktionsfähig und die gesamte Transformatorschaltung kann, wenn auch in beschränktem Umfang, ihre Steuerungs- bzw. Regelfunktion aufrechterhalten. Dies wird im folgenden für einige typische Störungsfälle erläutert:Because of the construction according to the invention, it is possible in certain malfunctions to keep the actuating unit 174 at least partially functional or at least to control it in such a way that it outputs its input voltage unchanged at the output connections 5 , 6 . If the actuating unit forms a link in a longer chain of actuating units which are used overall as voltage constants, at least the other actuating units thereby remain functional and the entire transformer circuit can maintain its control or regulating function, albeit to a limited extent. This is explained below for some typical malfunctions:

• 1. Kurzschluß im Schalter 180 oder 181:
  Ein solcher Kurzschluß bedeutet, daß sich der betreffende Schalter nicht mehr öffnen läßt, die Stelleinheit also dann, wenn sie nicht gemäß der Erfindung ausgebildet wäre, ständig im ersten bzw. zweiten Schaltzustand bleiben würde. Nimmt man an, daß z. B. der Schalter 180 ständig geschlossen ist, so kann aufgrund des Vorhandenseins der Strombegrenzungsschaltung 157 in all den Fällen, in denen keine additive Aufprägung der in der Wicklung 9 induzierten Spannung gewünscht wird, der Schalter 181 geschlossen und die Strombegrenzungsschaltung 157 auf den kleineren Grenzwert geschaltet werden. Die Stelleinheit geht dann also in den dritten Schaltzustand über und gibt die Eingangsspannung unverändert am Ausgang ab. Wird der Schalter 181 wieder geöffnet und die Strombegrenzungsschaltung 157 wieder auf den größeren Grenzwert zurückgeschaltet, so geht die Stelleinheit wieder in den ersten Schaltzustand über. Sie kann also trotz der Störung immer noch zwischen dem ersten und dem dritten Schaltzustand hin- und hergeschaltet werden und die Amplitude der Ausgangsspannung U _A in entsprechender Weise verändern. Der zweite Schaltzustand kann in einem solchen Fall allerdings nicht mehr hergestellt werden. Entsprechendes gilt, wenn ein Kurzschluß im Schalter 181 auftritt, der Schalter 180 aber funktionsfähig bleibt. In diesem Fall kann die Stelleinheit 174 zwischen dem zweiten und dritten Schaltzustand hin- und hergeschaltet werden, den ersten Schaltzustand aber nicht mehr einnehmen.1. Short circuit in switch 180 or 181 :
  Such a short circuit means that the switch in question can no longer be opened, that is to say if the control unit were not designed according to the invention, it would remain in the first or second switching state at all times. Assuming that e.g. , The switch 181 as the switch is permanently closed 180 so can be closed due to the presence of the current limiting circuit 157 in all those cases in which no additive impressing the voltage induced in the coil 9 voltage is desired, and the current limiting circuit 157 is switched to the smaller limit value will. The control unit then changes to the third switching state and outputs the input voltage unchanged at the output. If the switch 181 is opened again and the current limiting circuit 157 is switched back to the larger limit value, the actuating unit returns to the first switching state. In spite of the fault, it can therefore still be switched back and forth between the first and the third switching state and change the amplitude of the output voltage U _A in a corresponding manner. In such a case, however, the second switching state can no longer be established. The same applies if a short circuit occurs in the switch 181 , but the switch 180 remains functional. In this case, the actuating unit 174 can be switched back and forth between the second and third switching states, but can no longer assume the first switching state.
• 2. Gleichzeitiger Kurzschluß in den Schaltern 180 und 181:
  In diesem Fall wird die Strombegrenzungsschaltung 157 auf den kleineren Grenzwert geschaltet und die Stelleinheit bleibt auf Dauer im dritten Schaltzustand, in dem die Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung ist. In den ersten oder zweiten Schaltzustand kann sie dann allerdings nicht mehr gebracht werden. 2. Simultaneous short circuit in switches 180 and 181 :
  In this case, the current limiting circuit 157 is switched to the smaller limit value and the actuator remains permanently in the third switching state, in which the output voltage is equal to the input voltage. However, it can then no longer be brought into the first or second switching state.
• 3. Sollte ein Kurzschluß gleichzeitig in den beiden Schaltern 180 und 181 und in der Strombegrenzungsschaltung 157 auftreten, so würde zunächst ein sehr hoher Kurzschlußstrom vom Anschluß 2 zum Anschluß 3 fließen. Für diesen Fall ist mit der Strombegrenzungsschaltung 157 eine Sicherung 167 in Reihe geschaltet, die dann die Verbindung zwischen den Leitungen 185 und 10 endgültig unterbricht. Wegen des Kurzschlusses in den beiden Schaltern 180 und 181 befindet sich die Stelleinheit dann im dritten Schaltzustand.3. If a short circuit occurs simultaneously in the two switches 180 and 181 and in the current limiting circuit 157 , a very high short circuit current would initially flow from the connection 2 to the connection 3 . In this case, a fuse 167 is connected in series with the current limiting circuit 157, which fuse then finally interrupts the connection between the lines 185 and 10 . Because of the short circuit in the two switches 180 and 181 , the actuating unit is then in the third switching state.
• 4. Leitungsunterbrechung in der Strombegrenzungsschaltung 157:
  Läßt die Strombegrenzungsschaltung 157 aufgrund einer Störung keinen Strom mehr fließen, so werden die Schalter 180 und 181 durch die Schaltersteuerung 23 permanent geschlossen, und die Stelleinheit 174 wird auf Dauer in dem dritten Schaltzustand gehalten.4. Line interruption in the current limiting circuit 157 :
  If the current limiting circuit 157 no longer allows current to flow due to a fault, the switches 180 and 181 are permanently closed by the switch control 23 , and the actuating unit 174 is kept in the third switching state permanently.
• 5. Leitungsunterbrechung in einem der Schalter 180 bzw. 181:
  Läßt sich einer der beiden Schalter 180, 181 nicht mehr schließen, so würde immer dann, wenn der jeweils andere Schalter geöffnet werden muß, die oben geschilderte starke Drosselwirkung der Wicklung 9 eintreten. Wegen des Spannungsabfalls, der in diesem Zustand an der Drossel 9 auftritt, würde ein Spannungskonstanter oder Spannungsregler, in dem eine Stelleinheit diese Störung zeigt, praktisch seine Funktion nicht mehr ausüben können. Um dies zu verhindern, ist die Kurzschlußwicklung 28 vorgesehen, deren Schalter 29 dann geschlossen wird. Damit befindet sich die Stelleinheit 174 wieder im dritten Schaltzustand; sie kann somit weiterhin zwischen dem dritten Schaltzustand und dem einen der beiden anderen Betriebs-Schaltzustände umgeschaltet werden.5. Line interruption in one of the switches 180 or 181 :
  If one of the two switches 180 , 181 can no longer be closed, the strong throttling effect of the winding 9 described above would occur whenever the other switch had to be opened. Because of the voltage drop that occurs at the choke 9 in this state, a voltage constant or voltage regulator in which an actuating unit shows this fault would practically no longer be able to perform its function. To prevent this, the short-circuit winding 28 is provided, the switch 29 is then closed. The actuating unit 174 is thus again in the third switching state; it can thus continue to be switched between the third switching state and one of the other two operating switching states.

Die eben beschriebenen Störfälle können auch bei der in Fig. 1 dargestellten Stelleinheit 144 auftreten und aufgrund ihres erfindungsgemäßen Aufbaus in ähnlicher Weise zum Teil überwunden werden, wie dies eben geschildert wurde. Selbstverständlich kann auch bei der in Fig. 1 dargestellten Stelleinheit 144 eine Sicherung 167 vorgesehen werden, die mit der Strombegrenzungsschaltung 157 in Reihe liegt.The malfunctions just described can also occur in the actuating unit 144 shown in FIG. 1 and, due to its construction according to the invention, can be partially overcome in a manner similar to that just described. Of course, a fuse 167 can also be provided in the actuating unit 144 shown in FIG. 1, which is connected in series with the current limiting circuit 157 .

In Fig. 3 ist eine Strombegrenzungsschaltung 157 dargestellt, wie sie bei den Stelleinheiten 144, 174 in den Fig. 1 und 2 verwendet werden kann. FIG. 3 shows a current limiting circuit 157 , as can be used in the actuating units 144 , 174 in FIGS. 1 and 2.

Diese Strombegrenzungsschaltung besitzt zwei Stromanschlüsse 187, 188, von denen der eine mit der Leitung 155 bzw. der Leitung 185 und der andere mit dem Anschluß- Verbindungsleiter 10 direkt galvanisch leitend verbunden ist. Zwischen den beiden Stromanschlüssen 187, 188 ist eine Reihenschaltung angeordnet, die aus der Source- Drain-Strecke eines ersten V-MOS-Transistors 190, zwei Widerständen 192, 193 und der Source-Drain-Strecke eines zweiten V-MOS-Transistors 191 besteht. Parallel zu dieser Reihenschaltung sind zwischen die beiden Stromanschlüsse 187, 188 zwei Dioden 198, 199 in Reihe geschaltet, deren Durchlaßrichtungen einander entgegengesetzt sind. Der Verbindungspunkt 196 der beiden Dioden 198, 199 ist mit dem Verbindungspunkt 195 der beiden Widerstände 192, 193 galvanisch leitend verbunden.This current limiting circuit has two current connections 187 , 188 , one of which is connected directly to line 155 or line 185 and the other to the connecting connecting conductor 10 in a galvanically conductive manner. A series circuit is arranged between the two current connections 187 , 188 and consists of the source-drain path of a first V-MOS transistor 190 , two resistors 192 , 193 and the source-drain path of a second V-MOS transistor 191 . In parallel to this series connection, two diodes 198 , 199 are connected in series between the two current connections 187 , 188 , whose forward directions are opposite to each other. The connection point 196 of the two diodes 198 , 199 is electrically connected to the connection point 195 of the two resistors 192 , 193 .

Da jeder der beiden Transistoren 190, 191 Diodencharakteristik besitzt, d. h. nur in einer Richtung sperren kann, sind die beiden Transistoren 190, 191 derart angeordnet, daß ihre Durchlaßrichtungen parallel zu der Durchlaßrichtung der im Parallelzweig liegenden Dioden 198 bzw. 199 und somit einander entgegengerichtet sind. Dadurch kann mit Hilfe dieser Strombegrenzungsschaltung 157 auch ein Wechselstrom in der erforderlichen Weise begrenzt werden.Since each of the two transistors 190 , 191 has diode characteristics, ie can only block in one direction, the two transistors 190 , 191 are arranged in such a way that their forward directions are parallel to the forward direction of the diodes 198 and 199 lying in the parallel branch and thus opposite to each other . As a result, an alternating current can also be limited in the required manner with the aid of this current limiting circuit 157 .

Die Dioden 198, 199 sind derart ausgewählt, daß der an ihnen beim Fließen des Nennstroms auftretende Spannungsabfall kleiner ist als der entsprechende Spannungsabfall am parallelen V-MOS-Transistor 190 bzw. 191. Da jede Diode 198 bzw. 199 nicht nur den zu ihr parallelen V-MOS-Transistor 190 bzw. 191 sondern auch dessen zugehörigen Serienwiderstand 192 bzw. 193 überbrückt, fließen die Halbwellen des zu begrenzenden Wechselstroms entweder über die Diode 198 und weiter über den Widerstand 193 und den V-MOS-Transistor 191 oder über die Diode 199 und weiter über den Widerstand 192 und den V-MOS-Transistor 190. Dadurch kann einerseits der Wechselstrom in jeder Halbwelle durch den einen der beiden V-MOS-Transistoren 190 bzw. 191 in der erforderlichen Weise begrenzt werden; andererseits wird vermieden, daß die Halbwellen auch noch den zweiten Widerstand und den zweiten V-MOS-Transistor durchfließen müssen, die nur für die Begrenzung der Halbwellen mit dem jeweils anderen Vorzeichen erforderlich sind. Somit kann die in der Strombegrenzungsschaltung 157 auftretende Verlustleistung besonders klein gehalten werden.The diodes 198 , 199 are selected such that the voltage drop across them when the rated current flows is smaller than the corresponding voltage drop across the parallel V-MOS transistor 190 and 191, respectively. Since each diode 198 and 199 bridges not only the parallel V-MOS transistor 190 and 191 but also its associated series resistor 192 and 193 , the half-waves of the alternating current to be limited either flow via the diode 198 and further via the resistor 193 and V-MOS transistor 191 or via diode 199 and further via resistor 192 and V-MOS transistor 190 . As a result, the alternating current in each half-wave can be limited in the required manner by one of the two V-MOS transistors 190 and 191 ; on the other hand, it is avoided that the half-waves also have to flow through the second resistor and the second V-MOS transistor, which are only required for the limitation of the half-waves with the other sign. The power loss occurring in the current limiting circuit 157 can thus be kept particularly small.

Die über die beiden Leitungen 163 von der Schaltersteuerung 23 her zugeführte Gate-Spannung für die beiden Transistoren 190, 191 ist zwischen dem Verbindungspunkt 195 der beiden Widerstände 192, 193 und den beiden Gate-Anschlüssen der Transistoren 190, 191 angelegt. Hierdurch zieht sich die Spannung, die an den Widerständen 192, 193 beim Fließen eines Stroms zwischen den Anschlüssen 187 und 188 abfällt, von der Gate- Spannung ab. Die Größe dieser Gate-Spannung ist derart gewählt, daß der Strom, der von einem der beiden Anschlüsse 187, 188 zum jeweils anderen fließt, einen vorgegebenen Grenzwert nicht übersteigen kann.The gate voltage for the two transistors 190 , 191 supplied from the switch controller 23 via the two lines 163 is applied between the connection point 195 of the two resistors 192 , 193 and the two gate connections of the transistors 190 , 191 . As a result, the voltage that drops across resistors 192 , 193 when a current flows between terminals 187 and 188 is subtracted from the gate voltage. The size of this gate voltage is chosen such that the current flowing from one of the two connections 187 , 188 to the other cannot exceed a predetermined limit value.

Für den oben beschriebenen Fall, daß die Strombegrenzungsschaltung 157 auf einen zweiten, kleineren Grenzwert geschaltet werden soll, der praktisch gleich Null ist, wird die über die Leitungen 163 zugeführte Gate-Spannung so niedrig gewählt, daß sie unterhalb der Schwellenspannung U _TH der V-MOS-Transistoren 190, 191 liegt, die somit praktisch keinen Strom mehr durch ihre Source/Drain-Strecke fließen lassen.In the case described above that the current limiting circuit 157 is to be switched to a second, smaller limit value which is practically zero, the gate voltage supplied via the lines 163 is chosen to be so low that it is below the threshold voltage U _{TH of} the V- MOS transistors 190 , 191 , which thus practically no longer allow current to flow through their source / drain path.

Wie bereits erwähnt, können als Schalter 150 bis 153 bzw. 180 und 181 Triacs verwendet werden. Dies bedeutet jedoch, daß diese Schalter nur dann geöffnet werden können, wenn der durch sie hindurchfließende Strom durch Null geht. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß gemäß der Erfindung beim Übergang von einem Schaltzustand in den anderen zunächst bis dahin offene Schalter geschlossen werden. Dann befindet sich sowohl die Stelleinheit 144 als auch die Stelleinheit 174 jeweils in ihrem dritten Schaltzustand. Durch die Schalter 150, 151 bzw. 152, 153 bzw. 180, 181 fließt dann der jeweilige Kurzschlußstrom und es kann in den nachfolgenden ersten oder zweiten Schaltzustand nur dann übergangen werden, wenn dieser Kurzschlußstrom durch Null geht.As already mentioned, switches 150 to 153 or 180 and 181 triacs can be used as switches. However, this means that these switches can only be opened when the current flowing through them goes through zero. It has already been pointed out that according to the invention, switches which are initially open until then are closed when changing from one switching state to the other. Then both the actuating unit 144 and the actuating unit 174 are each in their third switching state. The respective short-circuit current then flows through the switches 150 , 151 or 152 , 153 or 180 , 181 and it can only be switched to the subsequent first or second switching state if this short-circuit current passes through zero.

Wird dann der betreffende Schalter geöffnet, so liegt die weitere Wicklung 11 bzw. eine der beiden weiteren Wicklungen 35, 36 an ihrer Steuerspannung U _E bzw. U _A , die im Regelfall das Fließen eines Stroms zu erzwingen versucht, der gegen den bis dahin fließenden Kurzschlußstrom phasenverschoben ist, d. h. also in dem Zeitpunkt, in dem der jeweilige Schalter geöffnet wird, keinen Nulldurchgang aufweist.If the switch in question is then opened, the further winding 11 or one of the two further windings 35 , 36 is connected to its control voltage U _E or U _A , which as a rule attempts to force the flow of a current against the current flowing up to that point Short-circuit current is out of phase, that is, at the point in time at which the respective switch is opened, has no zero crossing.

In Fig. 4 sind in einem Diagramm der Kurvenverlauf einer Schwingungsperiode der Eingangsspannung U _E , des im dritten Schaltzustand fließenden Kurzschlußstroms I _K , des im ersten Schaltzustand fließenden Stroms I₁ sowie des im zweiten Schaltzustand fließenden Stroms I₂ dargestellt. Dabei ist die Amplitude des Kurzschlußstroms I _K der Deutlichkeit halber stark vergrößert dargestellt.In FIG. 4, the curve of an oscillation period of the input voltage U _E, the current flowing in the third switching state of short-circuit current I _K, the current flowing in the first switching state current I ₁ and the current flowing in the second switching state current I ₂ are shown in a diagram. The amplitude of the short-circuit current I _{K is} shown greatly enlarged for the sake of clarity.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die drei Ströme I _K , I₁ und I₂ nicht gleichzeitig fließen können, da sich die Stelleinheit 144 bzw. 174 immer nur in einem der drei Schaltzustände befinden kann.It should be expressly pointed out that the three currents I _K , I ₁ and I ₂ cannot flow at the same time, since the actuating unit 144 or 174 can only ever be in one of the three switching states.

Für die folgenden Betrachtungen sei nun angenommen, daß sich die Stelleinheit 144 oder 174 im dritten Schaltzustand befindet, von dem während der in Fig. 4 dargestellten ersten Halbperiode der Eingangsspannung U _E , d. h. also zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₄ in den ersten Schaltzustand übergegangen werden soll. For the following considerations it is now assumed that the actuating unit 144 or 174 is in the third switching state, from that during the first half period of the input voltage U _E shown in FIG. 4, ie between the times t ₁ and t ₄ in the first switching state should be transferred.

Hierzu muß bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Schalter 151 und beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Schalter 181 geöffnet werden. Da diese Schalter vom Kurzschlußstrom I _K durchflossen werden, können sie, wenn sie mit Hilfe von Triacs realisiert sind, nur im Zeitpunkt t₄ geöffnet werden, in welchem der Kurzschlußstrom I _K durch Null läuft. Man entnimmt der Fig. 4, daß zu diesem Zeitpunkt der Strom I₁, der im unmittelbaren Anschluß an das Öffnen der Schalter durch die Wicklung 11 bzw. 35 fließen sollte, einen Wert aufweist, der von dem Nulldurchgangswert des Kurzschlußstroms I _K , der vor dem Öffnen durch diese Wicklung 11 bzw. 35 geflossen ist, erheblich verschieden ist.For this purpose, switch 151 must be opened in the embodiment according to FIG. 1 and switch 181 in the embodiment according to FIG. 2. Since these switches are traversed by the short-circuit current I _K , if they are implemented with the help of triacs, they can only be opened at the time t ₄ at which the short-circuit current I _{K runs} through zero. It can be seen from Fig. 4 that at this time the current I ₁, which should flow through the winding 11 or 35 immediately following the opening of the switch, has a value which is equal to the zero crossing value of the short-circuit current I _K before the opening has flowed through this winding 11 or 35 , is considerably different.

Es ist klar, daß der im neuen Schaltzustand durch die Wicklung 11 bzw. 35 fließende Strom nicht sprungartig von Null auf den eigentlich erforderlichen Wert I _S ansteigen kann. Statt dessen wird im Transformator ein Kompensationsstrom I _G induziert, dessen Wert zunächst gleich -I _S ist und der über einen längeren Zeitraum hinweg exponentiell abklingt. Es kann mehrere Schwingungsperioden der Eingangsspannung U _E dauern, bis dieser Kompensationsstrom I _G vollständig verschwunden ist.It is clear that the current flowing through the winding 11 or 35 in the new switching state cannot jump abruptly from zero to the actually required value I _S. Instead, a compensation current I _{G is} induced in the transformer, the value of which is initially equal to - I _S and which decays exponentially over a longer period of time. It can take several oscillation periods of the input voltage U _E until this compensation current I _{G has} completely disappeared.

Der Kompensationsstrom I _G addiert sich zu dem von der Eingangsspannung U _E getriebenen Strom durch die Wicklung 11 bzw. 35. Da der Transformator 8 derart dimensioniert ist, daß der Strom, der durch eine an ihrer Steuerspannung liegende weitere Wicklung normalerweise fließt, knapp unterhalb der Sättigungsgrenze liegt, wird der Transformator durch diesen sich addierenden Kompensationsstrom I _G in die Sättigung getrieben. Dies hat zur Folge, daß sich bei dem eben beschriebenen Schaltvorgang ein Spannungseinbruch ergibt, der dazu führt, daß der Übergang von der alten auf die neue Spannungsamplitude nicht völlig glatt verläuft, sondern daß auf die erste auf den Schaltvorgang folgende Halbwelle der Ausgangsspannung U _A Spannungsspitzen aufgeprägt sind.The compensation current I _{G is} added to the current driven by the input voltage U _E through the winding 11 or 35 . Since the transformer 8 is dimensioned such that the current which normally flows through a further winding connected to its control voltage is just below the saturation limit, the compensation current I _G , which is added together, drives the transformer into saturation. This has the consequence that a voltage drop occurs in the switching process just described, which means that the transition from the old to the new voltage amplitude does not run completely smoothly, but rather that voltage spikes occur on the first half-wave of the output voltage U _A following the switching process are imprinted.

Um diesen störenden Effekt zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Schalter 150 bis 153 und 180, 181 statt mit Triacs ebenfalls mit V-MOS-Transistoren aufzubauen, von denen wieder jeweils zwei mit entgegengesetzter Polung hintereinander geschaltet sind. Diese Transistoren haben den Vorteil, daß der von ihnen gebildete Schalter unabhängig von der Größe des sie momentan durchfließenden Stroms geöffnet werden kann. Es muß also nicht mehr auf den nächsten Nulldurchgang des Kurzschlußstroms I _K gewartet werden, sondern es kann der Übergang vom dritten in den ersten bzw. zweiten Schaltzustand zu einem wesentlich günstigeren Zeitpunkt stattfinden.In order to avoid this disruptive effect, the invention provides for switches 150 to 153 and 180 , 181 to be constructed with V-MOS transistors instead of triacs, two of which are again connected in series with opposite polarity. These transistors have the advantage that the switch formed by them can be opened regardless of the size of the current currently flowing through them. It is therefore no longer necessary to wait for the next zero crossing of the short-circuit current I _K , but the transition from the third to the first or second switching state can take place at a much more favorable time.

Wie man der Fig. 4 entnimmt, wären die optimalen Umschaltzeitpunkte die Zeitpunkte t₂ bzw. t₃, weil in ihnen der Kurzschlußstrom I _K , der vor dem Umschalten in den betreffenden weiteren Wicklungen fließt, gleich dem Strom ist, der nach dem Umschaltvorgang in der jeweiligen weiteren Wicklung fließen soll.How to FIG. 4 extracts the optimal switching times would be the times t ₂ and t ₃, because the short-circuit current I _K, which flows prior to switching into the respective other windings, equal to the current in them, which after the switching in the respective further winding should flow.

Da diese idealen Zeitpunkte t₂ bzw. t₃ meßtechnisch nur sehr schwer zu erfassen sind, können sie näherungsweise durch die Zeitpunkte t₂′ bzw. t₃′ ersetzt werden, in denen der Strom, der die weitere Wicklung im ersten bzw. im zweiten Schaltzustand durchfließt, einen Nulldurchgang aufweist. Diese Ersatzzeitpunkte t₂′ bzw. t₃′ sind von den idealen Zeitpunkten t₂ bzw. t₃ nicht allzu weit entfernt. Da, wie bereits erwähnt, die Amplitude von I _K in Fig. 4 stark übertrieben dargestellt ist, ist die bei der Verwendung der Ersatzzeitpunkte t₂′ bzw. t₃′ erforderliche Stromänderung auch nicht besonders groß.Since these ideal times t ₂ and t ₃ are very difficult to measure technically, they can be replaced approximately by the times t ₂ 'or t ₃', in which the current, the further winding in the first or in the second Switching state flows through, has a zero crossing. These replacement times t ₂ 'and t ₃' are not too far away from the ideal times t ₂ and t ₃. Since, as already mentioned, the amplitude of I _{K is} greatly exaggerated in Fig. 4, the current change required when using the replacement times t ₂ 'or t ₃' is not particularly large either.

Da die Zeiten τ₁ bzw. τ₂, die zwischen den Ersatzzeitpunkten t₂′ bzw. t₃′ und dem nächstliegenden Nulldurchgang der Eingangsspannung U _E liegen, lastabhängig sind, können sie nicht ein für allemal in der Schaltersteuerung 23 gespeichert werden. Statt dessen werden sie immer dann, wenn sich die Stelleinheit 144 bzw. 174 im ersten bzw. zweiten Schaltzustand befindet, gemessen, und die Meßwerte werden gespeichert. Soll dann das nächste Mal vom dritten Schaltzustand in den ersten bzw. zweiten Schaltzustand übergegangen werden, so kann ausgehend von der Zeit, die seit dem Nulldurchgang t₁ der Eingangsspannung U _E verstrichen ist, auf den der Schaltvorgang folgen soll, der Schaltzeitpunkt t₂′ bzw. der Schaltzeitpunkt t₃′ ohne weiteres vorgegeben werden.Since the times τ ₁ and τ ₂, which are between the replacement times t ₂ 'and t ₃' and the closest zero crossing of the input voltage U _E, are load-dependent, they cannot be stored once and for all in the switch control 23 . Instead, they are measured whenever the actuator 144 or 174 is in the first or second switching state, and the measured values are stored. If the next switch from the third switching state to the first or second switching state is to take place, the switching time t ₂ ′ can be started from the time that has elapsed since the zero crossing t ₁ of the input voltage U _E , which the switching process is to follow. or the switching time t ₃ 'can be easily specified.

Durch diese Maßnahmen läßt sich erreichen, daß die Ausgangsspannung der Stelleinheit bereits bei der nächsten Halbschwingung den neuen Amplitudenwert in völlig ungestörter Weise durchläuft.Through these measures it can be achieved that the Output voltage of the actuator already at next half-vibration the new amplitude value goes through in a completely undisturbed manner.

Soll eine Stelleinheit, die mit V-MOS-Transistor- Schaltern und einer Strombegrenzungsschaltung 157 ausgestattet ist und die im ersten Schaltzustand auf ihre Eingangsspannung +Δ U Spannungsänderung aufprägt und im zweiten Schaltzustand eine Spannungsänderung von -Δ U bewirkt, vom ersten in den zweiten Schaltzustand oder umgekehrt umgeschaltet werden, so läßt sich die dabei insgesamt auftretende Spannungsänderung von 2 Δ U in zwei Schritten durchführen; der erste Schritt, bei dem die Ausgangsspannung um Δ U geändert wird, erfolgt sofort, d. h. gleichzeitig mit der Erzeugung des Umschaltsignals. Dies geschieht dadurch, daß durch Schließen eines oder mehrerer bis dahin offener Schalter die Stelleinheit in den dritten Schaltzustand übergeführt wird. Die zweite Hälfte der erforderlichen Änderung wird dann innerhalb eines Zeitraumes bewerkstelligt, der im ungünstigsten Fall gleich einer halben Schwingungsperiode der Eingangsspannung U _E ist. Nimmt man an, daß U _E eine Frequenz von 50 Hz besitzt, so läßt sich also die Gesamtänderung innerhalb von höchstens 10 ms bewerkstelligen. Danach hat die Ausgangsspannung U _A stabil ihren neuen Wert.A control unit, which is equipped with V-MOS transistor switches and a current limiting circuit 157 and which impresses on its input voltage + Δ U voltage change in the first switching state and causes a voltage change of - Δ U in the second switching state, from the first to the second switching state or vice versa, the total voltage change of 2 Δ U that occurs can be carried out in two steps; The first step, in which the output voltage is changed by Δ U , takes place immediately, ie at the same time as the changeover signal is generated. This is done in that the control unit is switched to the third switching state by closing one or more switches that were open until then. The second half of the required change is then accomplished within a period of time, which in the worst case is equal to half an oscillation period of the input voltage U _E. Assuming that U _{E has} a frequency of 50 Hz, the total change can be accomplished within a maximum of 10 ms. Then the output voltage U _{A has a} stable new value.

Entsprechendes gilt auch dann, wenn eine Stelleinheit in den ersten oder zweiten Schaltzustand übergeführt werden soll, nachdem sie sich längere Zeit im dritten Schaltzustand befunden hat. Da bei einem solchen Übergang nur ein bzw. zwei Schalter geöffnet werden müssen, muß nach der Erzeugung des Umschaltsignals lediglich gewartet werden, bis der nächste günstige Schaltzeitpunkt t₂′ bzw. t₃′ auftritt. Da jeder dieser Zeitpunkte pro Wechselspannungsperiode zweimal zur Verfügung steht, muß also im ungünstigsten Fall eine Zeitdauer abgewartet werden, die der Länge einer Halbperiode der Wechselspannung entspricht, bis umgeschaltet werden kann. Zwar erfolgt hier die Änderung der Ausgangsspannung in einem einzigen Schritt, doch ist die Gesamtänderung, die beim Übergang vom ersten in den zweiten oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand durchlaufen wird.The same also applies if an actuating unit is to be switched to the first or second switching state after it has been in the third switching state for a long time. Since only one or two switches have to be opened during such a transition, after the changeover signal has been generated it is only necessary to wait until the next favorable switching time t ₂ 'or t ₃' occurs. Since each of these points in time is available twice per AC voltage period, a time period corresponding to the length of a half cycle of the AC voltage must therefore be waited in the worst case before switching can take place. Although the change in the output voltage takes place here in a single step, it is the total change which is made during the transition from the first to the second or from the second to the first switching state.

Ein besonders schnelles und präzises Umschalten ergibt sich dann, wenn jeweils zwei der oben beschriebenen Stelleinheiten zur Bildung eines Stelleinheiten- Paares miteinander in Reihe geschaltet werden.A particularly quick and precise switching results when two of the above described Actuators to form an actuating unit Pair can be connected in series with each other.

Claims (27)

1. Transformatorschaltungsanordnung zur Erzeugung einer einstellbaren, an einer Last liegenden Lastspannung aus einer Versorgungsspannung, die von einer Spannungsquelle geliefert wird, mit wenigstens einer Stelleinheit, die folgende Bestandteile umfaßt:

• - einen Transformator mit einer mit der Last in Reihe liegenden ersten Wicklung und mit wenigstens einer weiteren Wicklung, deren Windungsverhältnis zur ersten Wicklung größer 1 ist,
• - einen von der ersten Wicklung des Transformators her gesehen hinter der Last angeordneten und mit der Last in Reihe liegenden Anschluß-Verbindungsleiter, sowie
• - Schalter, mit deren Hilfe die Stelleinheit zwischen verschiedenen Schaltzuständen umschaltbar ist, wobei in wenigstens einem dieser Schaltzustände an die wenigstens eine weitere Wicklung eine Steuer-Wechselspannung angelegt ist, die in der ersten Wicklung eine Spannung induziert, die sich der Eingangswechselspannung derart aufprägt, daß sich die Amplitude der Ausgangswechselspannung um die Amplitude der induzierten Spannung von der Amplitude der Eingangswechselspannung unterscheidet, und in einem neutralen Schaltzustand die wenigstens eine weitere Wicklung derart einschaltbar ist, daß die Ausgangsspannung der Stelleinheit gleich der Eingangsspannung ist, wobei der resultierende magnetische Fluß im Kern des Transformators zumindest näherungsweise gleich Null ist,

1. Transformer circuit arrangement for generating an adjustable load voltage applied to a load from a supply voltage that is supplied by a voltage source, with at least one actuating unit, which comprises the following components:

• a transformer with a first winding lying in series with the load and with at least one further winding whose turn ratio to the first winding is greater than 1,
• - One from the first winding of the transformer arranged behind the load and connected in series with the load connecting connecting conductor, and
• - Switches, with the help of which the control unit can be switched between different switching states, wherein in at least one of these switching states a control alternating voltage is applied to the at least one further winding, which induces a voltage in the first winding which is impressed on the input alternating voltage in such a way that the amplitude of the AC output voltage differs by the amplitude of the induced voltage from the amplitude of the AC input voltage, and in a neutral switching state the at least one further winding can be switched on in such a way that the output voltage of the actuating unit is equal to the input voltage, the resulting magnetic flux in the core of the Transformer is at least approximately zero,

dadurch gekennzeichnet, daß in dem neutralen Schaltzustand mit Hilfe der Schalter (150, 151; 180, 181) die wenigstens eine weitere Wicklung (11; 35, 36) in einen Strompfad (150, 11, 151; 35, 180, 185, 181, 36) einschaltbar ist, der elektrisch parallel zur ersten Wicklung (9) des Transformators (8) liegt. characterized in that in the neutral switching state with the aid of the switches ( 150, 151; 180, 181 ) the at least one further winding ( 11; 35, 36 ) into a current path ( 150, 11, 151; 35, 180, 185, 181 , 36 ) can be switched on, which is electrically parallel to the first winding ( 9 ) of the transformer ( 8 ). 2. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der Transformator (8) eine einzige weitere Wicklung (11) umfaßt, deren beide Enden (13, 14) jeweils über einen dritten Schalter (152) bzw. einen vierten Schalter (153) mit dem Anschluß-Verbindungsleiter (10) verbindbar sind, und bei der die Stelleinheit (144) mit Hilfe der Schalter (150, 151, 152, 153) in die zwei folgenden Schaltzustände bringbar ist:

• - einen addierenden (ersten) Schaltzustand, in dem die weitere Wicklung (11) mit einem solchen Wicklungssinn an die Eingangsspannung (U _E ) der Stelleinheit (144) gelegt ist, daß sich die hierdurch in der ersten Wicklung (9) induzierte Spannung (Δ U₁) additiv auf die Eingangsspannung (U _E ) aufprägt, und
• - einen subtrahierenden (zweiten) Schaltzustand, in dem die weitere Wicklung (11) mit einem solchen Wicklungssinn an die Ausgangsspannung (U _A ) der Stelleinheit (144) gelegt ist, daß sich die hierdurch in der ersten Wicklung (9) induzierte Spannung (Δ U₂) subtraktiv auf die Eingangsspannung (U _E ) aufprägt,

2. Transformer circuit arrangement according to claim 1, wherein the transformer ( 8 ) comprises a single further winding ( 11 ), the two ends ( 13, 14 ) of which are connected to the connection via a third switch ( 152 ) and a fourth switch ( 153 ) Connection conductors ( 10 ) can be connected, and in which the actuating unit ( 144 ) can be brought into the following two switching states with the aid of the switches ( 150, 151, 152, 153 ):

• - An additive (first) switching state in which the further winding ( 11 ) is connected to the input voltage (U _E ) of the actuating unit ( 144 ) with such a sense of winding that the voltage thereby induced in the first winding ( 9 ) ( Δ U ₁) additively impresses on the input voltage (U _E ), and
• - A subtracting (second) switching state, in which the further winding ( 11 ) with such a winding sense is connected to the output voltage (U _A ) of the actuating unit ( 144 ) that the voltage thereby induced in the first winding ( 9 ) ( Δ U ₂) subtractively impresses on the input voltage (U _E ),

dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung des neutralen (dritten) Schaltzustandes die beiden Enden (13, 14) der weiteren Wicklung (11) mit Hilfe der Schalter (150, 151) mit den beiden Enden der ersten Wicklung (9) verbindbar sind.characterized in that, in order to achieve the neutral (third) switching state, the two ends ( 13, 14 ) of the further winding ( 11 ) can be connected to the two ends of the first winding ( 9 ) with the aid of the switches ( 150, 151 ). 3. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte und vierte Schalter (152, 153) jeweils in der Weise als Strombegrenzungsschaltung ausgebildet sind, daß sie im geschlossenen Zustand dem durch sie hindurchfließenden Strom nur einen kleinen, konstanten Widerstand entgegensetzen, solange dieser Strom kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist, und daß dieser Grenzwert etwas größer als der Strom gewählt ist, der im ersten oder im zweiten Schaltzustand durch die weitere Wicklung (11) fließt.3. Transformer circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the third and fourth switches ( 152, 153 ) are each designed in the manner of a current limiting circuit in such a way that, in the closed state, they oppose only a small, constant resistance to the current flowing through them, as long as the latter Current is less than a predetermined limit value, and that this limit value is selected to be somewhat greater than the current which flows through the further winding ( 11 ) in the first or in the second switching state. 4. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte und vierte Schalter (152, 153) durch einen weiteren elektrischen Leiter (155) direkt galvanisch leitend miteinander verbunden sind, und daß zwischen dem weiteren elektrischen Leiter (155) und dem Anschluß-Verbindungsleiter (10) eine Schaltungsanordnung (157) zur Strombegrenzung vorgesehen ist, die die beiden Leiter (155, 10) elektrisch leitend miteinander verbindet.4. Transformer circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the third and fourth switches ( 152, 153 ) are directly electrically connected to one another by a further electrical conductor ( 155 ), and in that between the further electrical conductor ( 155 ) and the connection Connecting conductor ( 10 ) a circuit arrangement ( 157 ) for current limitation is provided, which connects the two conductors ( 155, 10 ) to one another in an electrically conductive manner. 5. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von einem Schaltzustand in einen anderen derart erfolgt, daß der dritte und der vierte Schalter (152, 153) niemals gleichzeitig geschlossen sind. 5. Transformer circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the switchover from one switching state to another takes place in such a way that the third and fourth switches ( 152, 153 ) are never closed at the same time. 6. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strompfad (152, 155, 153), der die beiden Enden (13, 14) der weiteren Wicklung (11) miteinander verbindet, wenn der dritte und vierte Schalter (152, 153) gleichzeitig geschlossen sind, einen elektrischen Widerstandswert besitzt, der größer als der ohmsche Widerstand der weiteren Wicklung (11) ist.6. Transformer circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the current path ( 152, 155, 153 ) which connects the two ends ( 13, 14 ) of the further winding ( 11 ) to one another when the third and fourth switches ( 152, 153 ) are closed at the same time, has an electrical resistance value which is greater than the ohmic resistance of the further winding ( 11 ). 7. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Transformator (8) zwei weitere Wicklungen (35, 36) umfaßt, von denen die eine als addierende Wicklung (35) mit ihrem ersten Ende ständig mit dem Eingangsanschluß (2) der Stelleinheit (174) verbunden ist, mit dem die erste Wicklung (9) in Verbindung steht, und von denen die andere als subtrahierende Wicklung (36) mit ihrem ersten Ende ständig mit dem Ausgangsanschluß (5) der Stelleinheit (174) verbunden ist, mit dem die erste Wicklung (9) in Verbindung steht, und bei der die Stelleinheit mit Hilfe der Schalter (180, 181) in die folgenden Schaltzustände bringbar ist:

• - einen addierenden (ersten) Schaltzustand, in dem nur die addierende weitere Wicklung (35) mit ihrem zweiten Ende mit dem Anschluß-Verbindungsleiter (10) in Verbindung steht, wodurch in der ersten Wicklung (9) eine Spannung (Δ U₁) induziert wird, die sich zur Eingangsspannung (U _E ) addiert,
• - einen subtrahierenden (zweiten) Schaltzustand, in dem nur die subtrahierende weitere Wicklung (36) mit ihrem zweiten Ende mit dem Anschluß-Verbindungsleiter (10) in Verbindung steht, wodurch in der ersten Wicklung (9) eine Spannung (Δ U₂) induziert wird, die sich von der Eingangsspannung (U _E ) subtrahiert,

7. Transformer circuit arrangement according to claim 1, wherein the transformer ( 8 ) comprises two further windings ( 35, 36 ), of which one as an adding winding ( 35 ) with its first end continuously with the input terminal ( 2 ) of the actuating unit ( 174 ) with which the first winding ( 9 ) is connected, and of which the other than subtracting winding ( 36 ) is permanently connected at its first end to the output connection ( 5 ) of the actuating unit ( 174 ) with which the first winding ( 9 ) is connected, and in which the control unit can be brought into the following switching states using the switches ( 180, 181 ):

• - An adding (first) switching state in which only the adding further winding ( 35 ) is connected at its second end to the connecting connecting conductor ( 10 ), whereby a voltage ( Δ U ₁) is induced in the first winding ( 9 ) is added to the input voltage (U _E ),
• - A subtracting (second) switching state in which only the subtracting further winding ( 36 ) is connected at its second end to the connecting connecting conductor ( 10 ), whereby a voltage ( Δ U ₂) is induced in the first winding ( 9 ) which is subtracted from the input voltage (U _E ),

dadurch gekennzeichnet, daß in dem neutralen (dritten) Schaltzustand die beiden zweiten Enden der beiden weiteren Wicklungen (35, 36) miteinander direkt galvanisch leitend verbunden sind.characterized in that, in the neutral (third) switching state, the two second ends of the two further windings ( 35, 36 ) are connected directly to one another in a galvanically conductive manner. 8. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalter (180, 181), durch die die zweiten Enden der beiden weiteren Wicklungen (35, 36) mit dem Anschluß-Verbindungsleiter (10) verbindbar sind, durch einen weiteren elektrischen Leiter (185) direkt galvanisch leitend miteinander verbunden sind, und daß zwischen diesem Leiter (185) und dem Anschluß-Verbindungsleiter (10) eine Schaltungsanordnung (157) zur Strombegrenzung vorgesehen ist, die die beiden Leiter (185, 10) elektrisch leitend miteinander verbindet.8. Transformer circuit arrangement according to claim 7, characterized in that the two switches ( 180, 181 ) through which the second ends of the two further windings ( 35, 36 ) can be connected to the connection connecting conductor ( 10 ) by a further electrical conductor ( 185 ) are directly electrically conductively connected to one another, and that between this conductor ( 185 ) and the connecting connecting conductor ( 10 ) a circuit arrangement ( 157 ) for current limitation is provided, which connects the two conductors ( 185, 10 ) in an electrically conductive manner. 9. Transformatorschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (157) ein Schalter ist, der im ersten und zweiten Schaltzustand der Stelleinheit (144, 174) geschlossen und im dritten Schaltzustand geöffnet ist.9. Transformer circuit arrangement according to one of claims 4 to 6 or 8, characterized in that the circuit arrangement ( 157 ) is a switch which is closed in the first and second switching state of the actuating unit ( 144, 174 ) and opened in the third switching state. 10. Transformatorschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (157) eine Strombegrenzungsschaltung ist, die dem durch sie hindurchfließenden Strom einen kleinen, konstanten Widerstand entgegensetzt, solange dieser Strom kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist und daß der Grenzwert etwas größer als der Strom gewählt ist, der im ersten oder im zweiten Schaltzustand durch die jeweils an der Steuerspannung liegende weitere Wicklung (11; 36, 36) fließt. 10. Transformer circuit arrangement according to one of claims 4 to 6 or 8, characterized in that the circuit arrangement ( 157 ) is a current limiting circuit which opposes a small, constant resistance to the current flowing through it, as long as this current is less than a predetermined limit value and in that the limit value is selected to be somewhat greater than the current which flows in the first or in the second switching state through the further winding ( 11; 36, 36 ) connected to the control voltage. 11. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert der Strombegrenzungsschaltung veränderbar ist.11. Transformer circuit arrangement according to claim 3 or 10, characterized characterized in that the limit value of the current limiting circuit is changeable. 12. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsschaltung für Zeiträume, in denen sich die Stelleinheit längerfristig im dritten Schaltzustand befindet, auf einen zweiten Grenzwert umschaltbar ist, der wesentlich kleiner als der erste Grenzwert ist.12. Transformer circuit arrangement according to claim 11, characterized in that that the current limiting circuit for periods in which the control unit is in the longer term is in the third switching state, on one second limit is switchable, which is essential is less than the first limit. 13. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Grenzwert gleich Null ist.13. Transformer circuit arrangement according to claim 12, characterized in that that the second limit is zero. 14. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsschaltung den durch sie hindurchfließenden Strom bei Annäherung an den Grenzwert mit einem stetigen Übergang auf diesen Grenzwert einregelt.14. Transformer circuit arrangement according to claim 3 or one of the Claims 10 to 13, characterized in that the current limiting circuit through current flowing through it when approaching the Limit with a steady transition to this limit settles. 15. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsschaltung (157) zwei V-MOS- Transistoren (190, 191), deren Source/Drain-Strecken mit einander entgegengesetzter Polung in Reihe geschaltet sind und zwei Widerstände (192, 193) umfaßt, die miteinander und mit den Source/Drain-Strecken der beiden Transistoren (190, 191) in Reihe zwischen die beiden Transistoren (190, 191) geschaltet sind, und daß die Gate-Spannung für die beiden Transistoren (190, 191) an den Verbindungspunkt (195) der beiden Widerstände (192, 193) und den jeweiligen Gate-Anschluß gelegt ist.15. Transformer circuit arrangement according to claim 3 or one of claims 10 to 14, characterized in that the current limiting circuit ( 157 ) has two V-MOS transistors ( 190, 191 ) whose source / drain paths are connected in series with opposite polarity and comprises two resistors ( 192, 193 ) which are connected to one another and to the source / drain paths of the two transistors ( 190, 191 ) in series between the two transistors ( 190, 191 ), and that the gate voltage for the two Transistors ( 190, 191 ) is connected to the connection point ( 195 ) of the two resistors ( 192, 193 ) and the respective gate connection. 16. Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsschaltung (157) zwei Dioden (198, 199) umfaßt, die mit einander entgegengesetzter Polung in Reihe zwischen die beiden Stromanschlüsse (187, 188) der Strombegrenzungsschaltung (157) geschaltet sind und deren Verbindungspunkt (196) elektrisch leitend mit dem Verbindungspunkt (195) der beiden Widerstände (192, 193) verbunden ist, wobei die Durchlaßrichtung einer jeden Diode (198, 199) gleich der permanenten Durchlaßrichtung des im jeweiligen Parallelzweig liegenden V-MOS-Transistors (190, 191) ist.16. Transformer circuit arrangement according to claim 15, characterized in that the current limiting circuit ( 157 ) comprises two diodes ( 198, 199 ) which are connected with opposite polarity in series between the two current connections ( 187, 188 ) of the current limiting circuit ( 157 ) and their Connection point ( 196 ) is electrically conductively connected to the connection point ( 195 ) of the two resistors ( 192, 193 ), the forward direction of each diode ( 198, 199 ) being equal to the permanent forward direction of the V-MOS transistor ( 190 , 191 ). 17. Transformatorschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der zwei Stelleinheiten zur Bildung eines Stelleinheiten- Paares in Reihe hintereinander geschaltet sind, wobei die Windungsverhältnisse der jeweiligen ersten Wicklungen zu den zugehörigen weiteren Wicklungen derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Ausgangsspannung des Stelleinheiten-Paares gleich der Eingangsspannung des Stelleinheiten-Paares ist, wenn die eine der beiden Stelleinheiten auf ihre Eingangsspannung eine induzierte Spannung additiv und die andere auf ihre Eingangsspannung eine induzierte Spannung subtraktiv aufprägt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Stelleinheiten mit Hilfe ihrer Schalter in den neutralen Schaltzustand bringbar ist. 17. Transformer circuit arrangement according to one of claims 1 to 16, in which two actuating units to form an actuating unit- Pair are connected in series, where the turns ratio of the respective first Windings to the associated further windings in this way are matched that the output voltage of the actuator pair is equal to the input voltage of the actuator pair is when one of the two Actuators based on their input voltage Voltage additive and the other to its input voltage thereby subtractively induces an induced voltage characterized that each of the two actuators with the help of their switches in the neutral switching state is feasible.   18. Verfahren zum Umschalten einer Stelleinheit einer Transformatorschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom ersten in den zweiten oder vom zweiten in den ersten Schaltzustand jeweils unter kurzzeitiger Zwischenschaltung des dritten Schaltzustandes erfolgt.18. Method for switching an actuator of a transformer circuit arrangement according to one of claims 2 to 17, characterized characterized that the transition from the first to the second or from the second to the first Switching status with brief interposition of the third switching state takes place. 19. Verfahren nach Anspruch 18, für eine Transformatorschaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang vom ersten in den zweiten Schaltzustand zuerst der zweite Schalter (151) und der dritte Schalter (152) geschlossen und dann der erste Schalter (150) und der vierte Schalter (153) geöffnet werden, während beim Übergang vom zweiten in den ersten Schaltzustand zuerst der erste Schalter (150) und der vierte Schalter (153) geschlossen und dann der zweite Schalter (151) und der dritte Schalter (152) geöffnet werden.19. The method according to claim 18, for a transformer circuit arrangement according to claim 3 or one of claims 11 to 17, characterized in that during the transition from the first to the second switching state, first the second switch ( 151 ) and the third switch ( 152 ) are closed and then the first switch ( 150 ) and the fourth switch ( 153 ) are opened, while during the transition from the second to the first switching state, the first switch ( 150 ) and the fourth switch ( 153 ) are closed and then the second switch ( 151 ) and the third switch ( 152 ) can be opened. 20. Verfahren nach Anspruch 18, für eine Transformatorschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 oder einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang vom ersten in den zweiten Schaltzustand zuerst der zweite Schalter (151) geschlossen, dann der vierte Schalter (153) geöffnet, dann der dritte Schalter (152) geschlossen und dann der erste Schalter (150) geöffnet wird und daß beim Übergang vom zweiten in den ersten Schaltzustand zuerst der erste Schalter (150) geschlossen, dann der dritte Schalter (152) geöffnet, dann der vierte Schalter (153) geschlossen und dann der zweite Schalter (151) geöffnet wird. 20. The method according to claim 18, for a transformer circuit arrangement according to one of claims 4 to 6 or one of claims 9 to 17, characterized in that during the transition from the first to the second switching state, first the second switch ( 151 ) is closed, then the fourth switch ( 153 ) open, then the third switch ( 152 ) is closed and then the first switch ( 150 ) is opened and that when the transition from the second to the first switching state is carried out, the first switch ( 150 ) is first closed, then the third switch ( 152 ) is opened , then the fourth switch ( 153 ) is closed and then the second switch ( 151 ) is opened. 21. Verfahren nach Anspruch 18 für eine Transformatorschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang vom ersten in den zweiten Schaltzustand zuerst der Schalter (181) für die subtrahierende Wicklung (36) geschlossen und danach der Schalter (180) für die addierende Wicklung (35) geöffnet wird, und daß beim Übergang vom zweiten in den ersten Schaltzustand zuerst der Schalter (180) für die addierende Wicklung (35) geschlossen und danach der Schalter (181) für die subtrahierende Wicklung (36) geöffnet wird.21. The method according to claim 18 for a transformer circuit arrangement according to one of claims 8 to 17, characterized in that during the transition from the first to the second switching state, first the switch ( 181 ) for the subtracting winding ( 36 ) is closed and then the switch ( 180 ) is opened for the adding winding ( 35 ), and that when switching from the second to the first switching state, the switch ( 180 ) for the adding winding ( 35 ) is first closed and then the switch ( 181 ) for the subtracting winding ( 36 ) is opened . 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei als Schalter (150, 151, 152, 153; 180, 181) elektronische Schalter verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß solche Schalter verwendet werden, die zu beliebigen Zeitpunkten geschlossen und geöffnet werden können, und daß die Schalter, die zum Übergang vom dritten in den ersten oder zweiten Schaltzustand geöffnet werden müssen, möglichst genau in den idealen Schaltzeitpunkten geöffnet werden, in denen der Strom, der im dritten Schaltzustand durch die weitere Wicklung (11; 35; 36) fließt, die nach dem Übergang in den ersten bzw. zweiten Schaltzustand an ihre entsprechende Steuerspannung angeschlossen ist, denselben Wert besitzt, wie der Strom, der unmittelbar nach dem Schaltvorgang in dieser weiteren Wicklung (11; 35, 36) fließt.22. The method according to any one of claims 18 to 21, wherein electronic switches are used as switches ( 150, 151, 152, 153; 180, 181 ), characterized in that switches are used which can be closed and opened at any time , and that the switches that have to be opened for the transition from the third to the first or second switching state are opened as precisely as possible at the ideal switching times in which the current generated in the third switching state by the further winding ( 11; 35; 36 ) flows, which is connected to its corresponding control voltage after the transition to the first or second switching state, has the same value as the current which flows in this further winding ( 11; 35, 36 ) immediately after the switching process. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Näherung für die idealen Schaltzeitpunkte die Zeitpunkte zum Öffnen der Schalter verwendet werden, in denen der Strom, der im ersten oder zweiten Schaltzustand durch die weitere Wicklung (11; 35, 36) fließt, einen Nulldurchgang aufweist. 23. The method according to claim 22, characterized in that the times for opening the switches are used as an approximation for the ideal switching times, in which the current flowing in the first or second switching state through the further winding ( 11; 35, 36 ), has a zero crossing. 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit zwischen dem Nulldurchgang des Stroms, der im ersten oder zweiten Schaltzustand durch die weitere Wicklung (11; 35, 36) fließt, und dem vorausgehenden oder nachfolgenden Nulldurchgang der Steuerspannung gemessen und der Meßwert gespeichert wird, und daß bei späteren Übergängen vom dritten in den ersten oder in den zweiten Schaltzustand mit diesem gespeicherten Meßwert ausgehend von einem Nulldurchgang der Steuerspannung der Zeitpunkt zum Öffnen der betreffenden Schalter ermittelt wird.24. The method according to claim 23, characterized in that the time between the zero crossing of the current which flows through the further winding ( 11; 35, 36 ) in the first or second switching state, and the preceding or subsequent zero crossing of the control voltage and the measured value is stored, and that in later transitions from the third to the first or to the second switching state with this stored measured value, starting from a zero crossing of the control voltage, the time for opening the relevant switch is determined.