EP1449299A1 - Schaltungsanordnung zum zuverlässigen schalten von stromkreisen - Google Patents

Schaltungsanordnung zum zuverlässigen schalten von stromkreisen

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EP1449299A1
EP1449299A1 EP02787730A EP02787730A EP1449299A1 EP 1449299 A1 EP1449299 A1 EP 1449299A1 EP 02787730 A EP02787730 A EP 02787730A EP 02787730 A EP02787730 A EP 02787730A EP 1449299 A1 EP1449299 A1 EP 1449299A1
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EP
European Patent Office
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switching
input
circuit arrangement
arrangement according
inputs
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02787730A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fritz Frey
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Wuerth Elektronik Eisos GmbH and Co KG
Original Assignee
Wuerth Elektronik Eisos GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Wuerth Elektronik Eisos GmbH and Co KG filed Critical Wuerth Elektronik Eisos GmbH and Co KG
Publication of EP1449299A1 publication Critical patent/EP1449299A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H03K17/122—Modifications for increasing the maximum permissible switched current in field-effect transistor switches

Definitions

  • All these switching elements are exposed to a high self-induction voltage when the circuits are interrupted by the rapid dissipation of the energy stored inductively in the entire circuit.
  • This self-induction voltage heats and destroys semiconductor switching elements and protective circuits, causes material migration and welding at contact surfaces and can prevent the circuit from being opened by arcing between contact surfaces.
  • This inrush current causes material to migrate to contact surfaces that are not yet completely closed and can destroy semiconductor switches due to local thermal overload.
  • switching power a loss of power arises on the switching elements due to the simultaneous presence of current and voltage, which is referred to as switching power.
  • This switching capacity leads to heating of the switching elements and neighboring components during frequent switching operations, and thereby jeopardizes the reliable operation of entire devices and systems.
  • RC circuits are used to protect the switching elements from the harmful effects of the self-induction voltage, but they heat up considerably when the switching frequency is high.
  • Diode circuits also known as free-wheeling diodes, protect the switching elements from self-induction voltage only after a response time, " but cannot be used with AC voltage, and cause power loss during each switching operation, which limits the efficiency of frequently switching circuit arrangements such as voltage converters or switching power supplies, and for their heating and Leads to damage.
  • Varistor circuits are also known which protect the switch from particularly high self-induction voltages.
  • these varistors heat up quickly and are therefore unsuitable for high switching frequency and high voltage as well as for the precise limitation of overvoltages to low values, for the protection of semiconductor components.
  • the capacitor is connected in parallel to the load or in parallel to the switching element
  • the circuit arrangement according to the invention prevents the occurrence of high self-induction voltage by means of a capacitor, which takes over the current from the consumer circuit to be opened for a short time, and its discharge process prevents a rapid rise in the voltage across the windings of the transformer and the switching elements which are connected in series with it.
  • the reliable switching-off process of current-carrying switching elements according to the invention is achieved by avoiding voltage peaks, power loss and heating.
  • the avoidance of power loss in the shutdown process according to the invention also prevents arcing in the case of electromechanical switching elements and fuses and thus enables their reliable shutdown according to the invention. If large amounts of energy are present in the consumer circuit, the circuit arrangement according to the invention can be designed such that the consumer is short-circuited after disconnection from the voltage source and the energy is held in the consumer circuit.
  • the consumer When a circuit is closed, the consumer is connected to the voltage source by the circuit arrangement according to the invention via a transformer winding which acts as an inductor, which causes a slow controlled current rise and a slow controlled charging of the capacitance in the consumer circuit.
  • the slow controlled increase in current and the low power loss in the switching element when the consumer current is switched on via an inductor enables the switching elements to be reliably closed according to the invention.
  • the voltage on the transformer winding is transformed to a second winding which, when the capacitance in the consumer circuit is charged to the voltage of the voltage source, brings a second switching element into a de-energized state in which it can be closed reliably according to the invention with little power loss.
  • the circuit arrangement according to the invention enables reliable switching operations to a large extent by avoiding power loss, the invention can make a significant contribution to miniaturization and cost savings on frequently switching devices such as DC converters, switched-mode power supplies, and motor controls, since it permits significantly higher switching frequencies.
  • the circuit arrangement can be used for direct voltages and sinusoidal or rectangular alternating voltages.
  • Fig. 4 shows an example of the operation of the circuit arrangement according to the invention on two voltage sources.
  • Fig. 5 shows an example of the operation of the circuit arrangement according to the invention on an AC voltage source, which is formed from a transformer winding with center tap.
  • Fig. 6 shows an application example of the invention
  • the circuit arrangement according to the invention has two longitudinal branches 1 and 2, which are in the feed line to the consumer 3, and two Connection points 4 and 5 for the connection of the voltage source, as well as two connection points 6 and 7 for the connection of the consumer 3 included.
  • the longitudinal branch 1 is divided into two further longitudinal branches, each of which contains a winding 8 and 9 of the transformer 10 and a switching element 1 1 and 12, respectively.
  • the two windings 8 and 9 are connected to one another and to the connection point 6.
  • a capacitor 13 is connected between the longitudinal branches 1 and 2.
  • the capacitor 13 can be chosen to be very large in the case of slow-switching circuit arrangements or high consumer currents, and can be so small in the case of fast-switching circuit arrangements that the line capacitance between 1 and 2 is sufficient to achieve the desired protective effect.
  • the consumer current 14 from the longitudinal branch 1 is divided into the partial currents 15 and 16 in such a way that their magnetic field strengths 17 and 18 in the core of the transformer 10 act counter to one another and compensate one another.
  • the consumer current 14 cannot store any energy in the transformer core.
  • the partial current 15 is interrupted by the switching element 1 1, its compensating field strength 17 is omitted, as a result of which the remaining current-carrying winding 9 becomes effective as an inductor and briefly interrupts the remaining partial current 16 because the Transformer core is not yet magnetized.
  • the consumer current 14 is therefore completely drawn from the capacitor 13 immediately after the interruption of the partial flow 15, so that the remaining, second switching element 12 can be reliably opened according to the invention in an almost de-energized and de-energized state with little power loss.
  • the capacitor 13 is discharged after the switching element 11 is opened by the consumer current 14, as a result of which the capacitor voltage drops, and a voltage arises across the transformer winding 9, which is transformed onto the transformer winding 8.
  • the voltage in the transformer winding 8, together with the voltage on the capacitor 13, causes the switching element 11 according to the invention to be reliably opened in an almost de-energized state with very little power loss.
  • the switching elements 11 and 12 can consist of a switching contact, a fuse or a transistor, which change into the non-conductive state at the same time when the circuits are interrupted or with a slight delay.
  • the switching elements 11 and 12 can also be used as changeover contacts, push pull or
  • CMOS transistor stages are formed which, after the longitudinal branch 1 has been disconnected from the connection point of the voltage source 4, establish a connection to the longitudinal branch 2 in order to derive the consumer current 14 and to keep the energy stored in the consumer 3 in the consumer circuit.
  • the switching elements 1 1 and 12 can also be provided with diodes which derive the consumer current 14 after the separation from the voltage source to the longitudinal branch 2.
  • a further possibility is to measure the voltage across the switching elements by means of a voltage measuring device and to establish the connection to the longitudinal branch 2 with a controllable switching element when the measured voltage has become zero, as a result of which a reliable, low-loss closing process according to the invention is achieved in a de-energized state becomes.
  • the consumer can be connected to the voltage source again by only one or both switching elements 11 and 12 interrupting the connection to the longitudinal branch 2, and then only one switching element connects the corresponding transformer winding to the longitudinal branch 1, so that the capacitor 13 has the winding inductance of the transformer 10 is charged.
  • the winding inductance prevents a rapid increase in the charging current and thus enables the switching element to be closed reliably and with little loss in an almost de-energized state.
  • the second switching element can also establish the connection to the voltage source reliably, with almost no loss, according to the invention, whereupon the partial currents 15 and 16 in the windings of the transformer align.
  • a further embodiment of the circuit according to the invention is that the consumer 3 is connected to the series branch 1 or 2 via a capacitor 19 connected in series. This results in an alternating current direction in the consumer, which allows the capacitor 13 to be charged up to the voltage of the voltage source when the consumer current is switched on.
  • the two switching elements 1 1 and 12 can then connect to Establish voltage source in de-energized and de-energized state without energy being fed into the transformer 10.
  • the circuit according to the invention can also be used on voltage sources of alternating polarity for rectifying the current and for regulating the power consumption from the voltage source.
  • the transformer 10 is connected to the voltage source at the beginning of the positive half period by the switching elements 11 and 12 via the longitudinal branch 1 and during the positive half period, after a period determined by a suitable control device, to the neutral conductor of the voltage source, longitudinal branch 2 to generate a positive rectified current for the consumer.
  • the transformer 10 is connected at the beginning of the negative half period by the switching elements 1 1 and 12 to the voltage source via the longitudinal branch 1 and during the negative half period after a period determined by a suitable control device, again to the neutral conductor of the voltage source, longitudinal branch 2, by one to generate negative rectified electricity for the consumer.
  • the circuit according to the invention can also be used on voltage sources of alternating polarity with a neutral conductor, such as, for example, the secondary winding of a transformer with center tap for rectifying the current and for regulating the power draw from the voltage source.
  • the transformer 10 remains connected at the beginning of the positive half period by the switching elements 1 1 and 12 to the positive connection of the voltage source at this point in time.
  • a suitable control device is determined at a switching point in time via the switching elements 1 1 and 12 connected to the negative connection of the voltage source at this time. This connection remains until the end of this half period, and persist through the polarity reversal of the voltage source into the next half period.
  • a positive current can be supplied to the consumer if the switching time is in the second half of the half period, a negative current can be supplied if the switching time is in the first half of the half period, and no current is supplied, if the switching time is in the middle of the half period.
  • FIG. 6 shows the possibility of how the circuit described in the application can be used as an active resistor. This makes it very easy to use as a replacement for an ohmic resistor for current limitation.
  • the circuit is completely encapsulated and, like a simple resistor, only has two connections. So one branch is not connected.
  • the circuit can have an ohmic characteristic, can be designed as a voltage source or current source, or can work with an additional control input as a potentiometer or power divider, with an extremely low power loss occurring in each case.
  • the power loss is only about 0.05 * U * I, that is to say about five percent of the power loss that would occur at the ohmic resistor in FIG. 6 a.
  • the value of the resistance depends on the value of the inductance L 10 and the capacitance C 13. Further embodiments of the invention are the subject of dependent claims. Combinations of features for which no express example has been given should also be regarded as claimed.

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Abstract

Eine Schaltungsanordnung zum zuverlässigen Schalten von Stromkreisen enthält zwei Längszweige (12), wobei in einem der Längszweige zwei Schaltelemente (11,12) parallel zueinander angeordnet sind, deren Schalteingänge (20) mit dem Eingangspunkt (4,5) des Längszweiges und deren Schaltausgänge (21) mit der Eingangsseite je einer Wicklung (8,9) eines Übertragers (10) verbunden wird.

Description

Beschreibung
Schaltunqsanordnunq zum zuverlässigen Schalten von Stromkreisen
Zum Unterbrechen und Schließen von Stromkreisen werden sowohl mechanische Kontakte, Schleifkontakte wie bei Stromabnehmern an Schienenfahrzeugen oder Kommutatoren in Elektromotoren, Schmelzsicherungen, als auch Halbleiterschalter wie Transistoren, Thyristoren und Halbleiterrelais verwendet.
Alle diese Schaltelemente sind beim Unterbrechen der Stromkreise durch den schnellen Abbau der induktiv im gesamten Stromkreis gespeicherten Energie einer hohen Selbstinduktionsspannung ausgesetzt.
Diese Selbstinduktionsspannung erwärmt und zerstört Halbleiterschaltelemente und Schutzschaltungen, verursacht an Kontaktflächen Materialwanderung und Verschweißung und kann durch Lichtbogenbildung zwischen Kontaktflächen das Öffnen des Stromkreises verhindern.
Beim Schließen eines Stromkreises muss die im Stromkreis vorhandene Kapazität schnell geladen werden, was kurzzeitig zu einem großen Einschaltstrom führt.
Dieser Einschaltstrom bewirkt Materialwanderungen an noch nicht vollständig geschlossenen Kontaktflächen und kann Halbleiterschalter durch lokale thermische Überlastung zerstören. Während des Übergangs der Schaltelemente vom leitenden in den sperrenden Zustand und vom sperrenden in den leitenden Zustand entsteht an den Schaltelementen durch das gleichzeitige Vorhandensein von Strom und Spannung eine Verlustleistung, die als Schaltleistung bezeichnet wird.
Diese Schaltleistung führt bei häufigen Schaltvorgängen zur Erwärmung der Schaltelemente sowie benachbarter Bauelemente, und gefährdet dadurch den zuverlässigen Betrieb ganzer Geräte und Anlagen.
Zum Schutz der Schaltelemente vor den schädlichen Auswirkungen der Selbstinduktionsspannung werden RC-Schaltungen verwendet, die sich jedoch bei großer Schalthäufigkeit stark erwärmen.
Diodenschaltungen, auch als Freilaufdioden bekannt, schützen die Schaltelemente vor Selbstinduktionsspannung erst nach einer Ansprechzeit, "sind jedoch nicht bei Wechselspannung verwendbar, und verursachen bei jedem Schaltvorgang Verlustleistung, was den Wirkungsgrad von häufig schaltenden Schaltungsanordnungen wie Spannungswandlern oder Schaltnetzteilen begrenzt, und zu deren Erhitzung und Beschädigung führt.
Weiterhin sind Varistorschaltungen bekannt, die den Schalter vor besonders hohen Selbstinduktionsspannungen schützen. Diese Varistoren erwärmen sich jedoch schnell und sind daher bei hoher Schalthäufigkeit und hoher Spannung sowie zur genauen Begrenzung der Überspannungen auf niedrige Werte, zum Schutz von Halbleiterbauelementen, ungeeignet.
Bekannt ist auch, dass durch einen parallel zur Last oder auch parallel zum Schaltelement geschalteter Kondensator die
Selbstinduktionsspannung und Erwärmung des Schaltelementes beim Unterbrechen des Stromkreises wirksam begrenzt werden kann. Diese Schaltung hat jedoch den Nachteil, dass beim Schließen des Schaltelementes der Kondensator kurzgeschlossen oder sprungartig geladen werden müsste, was sehr hohe Einschaltströme, hohe Schaltverluste und starken Verschleiß der Schaltelemente verursacht, so dass die Kapazität der Kondensators auf einen sehr kleinen Wert beschränkt bleibt, und damit dessen Wirksamkeit stark eingeschränkt ist.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung anzugeben, welche das zuverlässige Schalten von Stromkreisen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung verhindert das Auftreten hoher Selbstinduktionsspannung durch einen Kondensator, der den Strom aus dem zu öffnenden Verbraucherstromkreis kurzzeitig übernimmt, und durch seinen Entladevorgang einen schnellen Anstieg der Spannung über den Wicklungen des Transformators und den dazu in Reihe geschalteten, sich öffnenden Schaltelementen verhindert.
Der erfindungsgemäß zuverlässige Abschaltvorgang stromführender Schaltelemente wird dabei durch die Vermeidung von Spannungsspitzen, Verlustleistung und Erwärmung erreicht.
Die Vermeidung von Verlustleistung bei dem erfindungsgemäßen Abschaltvorgang verhindert auch das Entstehen von Lichtbogen bei elektromechanischen Schaltelementen und Schmelzsicherungen und ermöglicht so erfindungsgemäß deren zuverlässiges Abschalten. Wenn große Energiemengen in dem Verbraucherstromkreis vorhanden sind, kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung so ausgestaltet werden, dass der Verbraucher nach der Abtrennung von der Spannungsquelle kurzgeschlossen und die Energie im Verbraucherstromkreis gehalten wird.
Beim Schließen eines Stromkreises wird der Verbraucher von der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung über eine als Induktivität wirkende Transformatorwicklung mit der Spannungsquelle verbunden, was einen langsamen kontrollierten Stromanstieg und eine langsame kontrollierte Aufladung der Kapazität im Verbraucherstromkreis bewirkt. Der langsame kontrollierte Stromanstieg, und die geringe Verlustleistung im Schaltelement beim Einschalten des Verbraucherstromes über eine Induktivität ermöglicht einen erfindungsgemäß zuverlässigen Schließvorgang der Schaltelemente.
Die Spannung an der Transformatorwicklung wird auf eine zweite Wicklung transformiert, welche dann, wenn die Kapazität im Verbraucherstromkreis auf die Spannung der Spannungsquelle aufgeladen ist, ein zweites Schaltelement in einen spannungslosen Zustand bringt, in dem es erfindungsgemäß zuverlässig, bei geringer Verlustleistung geschlossen werden kann.
Da die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung die zuverlässigen Schaltvorgänge zu einem wesentlichen Teil durch die Vermeidung von Verlustleistung ermöglicht, kann die Erfindung wesentlich zur Miniaturisierung und Kosteneinsparung an häufig schaltenden Geräten wie Gleichspannungswandlern, Schaltnetzteilen, Motoransteuerungen beitragen, da sie wesentlich höhere Schaltfrequenzen zulässt.
Durch die Reduzierung der Verlustleistung bei Schaltvorgängen wird auch ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz geleistet. Da in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nur ein Transformator und ein meist sehr kleiner Kondensator zur Begrenzung schädigender Spannungen und schädigender schneller Stromanstiege verwendet wird, kann die Schaltungsanordnung für Gleichspannungen und sinusförmige oder rechteckförmige Wechselspannungen verwendet werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden.
Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
Fig. 2 ein Beispiel für wechselnde Stromrichtung im Verbraucher,
Fig. 3 ein Beispiel mit Transistoren und Steuereinrichtung 33
Fig. 4 ein Beispiel, für den Betrieb der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung an zwei Spannungsquellen.
Fig. 5 ein Beispiel, für den Betrieb der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung an einer Wechselspannungsquelle, die aus einer Transformatorwicklung mit Mittelabgriff gebildet wird.
Fig 6 ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist zwei Längszweige 1 und 2 auf, die in der Zuleitung zu dem Verbraucher 3 liegen, und zwei Anschlusspunkte 4 und 5 für den Anschluss der Spannungsquelle, sowie zwei Anschlusspunkte 6 und 7 für den Anschluss des Verbrauchers 3 enthalten.
Der Längszweig 1 ist in zwei weitere Längszweige unterteilt, die jeweils eine Wicklung 8 und 9 des Transformators 10 sowie jeweils ein Schaltelement 1 1 beziehungsweise 12 enthalten.
Nach dem Transformator 10 sind die beiden Wicklungen 8 und 9 miteinander und mit dem Anschlusspunkt 6 verbunden.
Parallel zu dem Verbraucher ist ein Kondensator 13 zwischen die Längszweige 1 und 2 geschaltet. Der Kondensator 13 kann bei langsam schaltenden Schaltungsanordnungen oder hohen Verbraucherströmen sehr groß gewählt werden, und bei schnell schaltenden Schaltungsanordnungen so klein sein, dass die Leitungskapazität zwischen 1 und 2 zur Erzielung der gewünschten Schutzwirkung ausreicht.
Der Verbraucherstrom 14 aus Längszweig 1 wird so in die Teilströme 15 und 16 aufgeteilt, dass deren magnetische Feldstärken 17 und 18 im Kern des Transformators 10 einander entgegengesetzt wirken und sich gegenseitig kompensieren.
Wenn die beiden Teilströme 15 und 16 in den Wicklungen 8 und 9 gleich groß sind, kann der Verbraucherstrom 14 keine Energie im Transformatorkern speichern.
Wird der Teilstrom 15 durch das Schaltelement 1 1 unterbrochen, so entfällt dessen kompensierende Feldstärke 17, wodurch die verbleibende stromführende Wicklung 9 als Induktivität wirksam wird und kurzzeitig den verbleibenden Teilstrom 16 unterbricht, da der Transformatorkern noch nicht magnetisiert ist. Der Verbraucherstrom 14 wird daher unmittelbar nach der Unterbrechung des Teilstromes 15 vollständig aus dem Kondensator 13 bezogen, so dass das verbleibende, zweite Schaltelement 12 erfindungsgemäß in nahezu stromlosem und spannungslosem Zustand bei geringer Verlustleistung zuverlässig geöffnet werden kann.
Der Kondensator 13 wird nach dem Öffnen von Schaltelement 1 1 durch den Verbraucherstrom 14 entladen, wodurch die Kondensatorspannung abfällt, und eine Spannung über der Transformatorwicklung 9 entsteht, welche auf die Transformatorwicklung 8 transformiert wird. Die Spannung in Transformatorwicklung 8 bewirkt zusammen mit der Spannung an Kondensator 13, dass sich das Schaltelement 1 1 erfindungsgemäß in nahezu spannungslosem Zustand, bei sehr geringer Verlustleistung zuverlässig öffnen lässt.
Die Schaltelemente 11 und 12 können im einfachsten Fall aus einem Schaltkontakt, einer Schmelzsicherung oder einem Transistor bestehen, die beim Unterbrechen des Stromkreisen gleichzeitig, oder mit geringer Verzögerung in den nichtleitenden Zustand übergehen. Die Schaltelemente 11 und 12 können auch als Wechslerkontakte, Pushpull- oder
CMOS Transistorstufen ausgebildet werden, die nach der Abtrennung des Längszweiges 1 vom Anschlusspunkt der Spannungsquelle 4 eine Verbindung zu dem Längszweig 2 herstellen, um den Verbraucherstrom 14 abzuleiten, und die im Verbraucher 3 gespeicherte Energie im Verbraucherstromkreis zu halten.
Zur Ableitung der im Stromkreis gespeicherten Energie können die Schaltelemente 1 1 und 12 auch mit Dioden versehen werden, die den Verbraucherstrom 14 nach der Abtrennung von der Spannungsquelle zu dem Längszweig 2 ableiten. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, durch eine Spannungsmesseinrichtung die Spannung über den Schaltelementen zu messen und die Verbindung zu dem Längszweig 2 mit einem steuerbaren Schaltelement dann herzustellen, wenn die gemessene Spannung zu Null geworden ist, wodurch ein erfindungsgemäß zuverlässiger, verlustarmer Schließvorgang in spannungslosem Zustand erreicht wird.
Der Verbraucher kann wieder mit der Spannungsquelle verbunden werden indem nur eines, oder beide Schaltelemente 1 1 und 12 die Verbindung zu dem Längszweig 2 unterbrechen, und dann nur ein Schaltelement die entsprechende Transformatorwicklung mit dem Längszweig 1 verbindet, so dass der Kondensator 13 über die Wicklungsinduktivität des Transformators 10 geladen wird. Die Wicklungsinduktivität verhindert dabei erfindungsgemäß einen schnellen Anstieg des Ladestromes und ermöglicht damit erfindungsgemäß das zuverlässige, verlustarme Schließen des Schaltelementes in nahezu stromlosem Zustand. Wenn der Kondensator 13 vollständig geladen ist, kann das zweite Schaltelement ebenfalls erfindungsgemäß zuverlässig, in nahezu spannungslosem Zustand verlustarm die Verbindung zur Spannungsquelle herstellen, worauf sich die Teilströme 15 und 16 in den Wicklungen des Transformators einander angleichen.
Eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltung besteht darin, dass der Verbraucher 3 über einen in Reihe geschalteten Kondensator 19 mit dem Längszweig 1 oder 2 verbunden ist. Dies hat eine wechselnde Stromrichtung im Verbraucher zur Folge, die es gestattet, den Kondensator 13 beim Einschalten durch den Verbraucherstrom bis auf die Spannung der Spannungsquelle zu laden. Die beiden Schaltelemente 1 1 und 12 können dann die Verbindung zur Spannungsquelle in stromlosem- und spannungslosem Zustand herstellen, ohne dass Energie in den Transformator 10 eingespeist wird.
Die erfindungsgemäße Schaltung kann ebenfalls an Spannungsquellen wechselnder Polarität zur Gleichrichtung des Stromes und zur Regulierung der Leistungsentnahme aus der Spannungsquelle verwendet werden. Der Transformator 10 wird dabei zu Beginn der positiven Halbperiode durch die Schaltelemente 1 1 und 12 über den Längszweig 1 mit der Spannungsquelle und während der positiven Halbperiode, nach einer durch eine geeignete Regeleinrichtung bestimmten Zeitspanne, wieder mit dem Nullleiter der Spannungsquelle, Längszweig 2, verbunden, um einen positiven gleichgerichteten Strom für den Verbraucher zu erzeugen. Der Transformator 10 wird zu Beginn der negativen Halbperiode durch die Schaltelemente 1 1 und 12 mit der Spannungsquelle über Längszweig 1 und während der negativen Halbperiode nach einer durch eine geeignete Regeleinrichtung bestimmten Zeitspanne, wieder mit dem Nullleiter der Spannungsquelle, Längszweig 2, verbunden, um einen negativen gleichgerichteten Strom für den Verbraucher zu erzeugen.
Die erfindungsgemäße Schaltung kann weiterhin an Spannungsquellen wechselnder Polarität mit einem Nullleiter, wie zum Beispiel der Sekundärwicklung eines Transformators mit Mittelabgriff zur Gleichrichtung des Stromes und zur Regulierung der Leistungsentnahme aus der Spannungsquelle verwendet werden. Der Transformator 10 bleibt dabei zu Beginn der positiven Halbperiode durch die Schaltelemente 1 1 und 12 mit dem zu diesem Zeitpunkt positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden, wird während der positiven Halbperiode zu einem Schaltzeitpunkt den eine geeignete Regeleinrichtung bestimmt, über die Schaltelemente 1 1 und 12 mit dem zu diesem Zeitpunkt negativen Anschluss der Spannungsquelle verbunden. Diese Verbindung bleibt bis zum Ende dieser Halbperiode, und über die Polaritätsumkehr der Spannungsquelle hinweg bis in die nächste Halbperiode hinein bestehen. Auf diese Weise kann durch Festlegung des Schaltzeitpunktes dem Verbraucher ein positiver Strom zugeführt werden, wenn der Schaltzeitpunkt in der zweiten Hälfte der Halbperiode liegt, ein negativer Strom zugeführt werden, wenn der Schaltzeitpunkt in der ersten Hälfte der Halbperiode liegt, und kein Strom zugeführt werden, wenn der Schaltzeitpunkt in der Mitte der Halbperiode liegt.
Figur 6 zeigt die Möglichkeit, wie die in der Anmeldung beschriebene Schaltung als aktiver Widerstand verwendet werden kann. Sie lässt sich dadurch sehr einfach als Ersatz für einen ohmschen Widerstand zur Strombegrenzung einsetzen. Die Schaltung ist dabei vollständig gekapselt und wie ein einfacher Widerstand nur mit zwei Anschlüssen versehen. Der eine Zweig wird also nicht angeschlossen.
Die Schaltung kann eine ohmsche Charakteristik erhalten, als Spannungsquelle oder Stromquelle ausgeführt sein, oder mit einem zusätzlichen Steuereingang als Potentiometer oder Leistungssteiler arbeiten, wobei jeweils eine außerordentlich geringe Verlustleistung auftritt.
Bei der in Figur 6 b dargestellten Schaltung beträgt die Verlustleistung nur etwa 0,05 * U * I, also etwa fünf Prozent der Verlustleistung, die an dem ohmschen Widerstand der Figur 6 a auftreten würde. Der Wert des Widerstands ist abhängig von dem Wert der Induktivität L 10 und der Kapazität C 13. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Dabei sollen auch solche Merkmalskombinationen als beansprucht angesehen werden, für die kein ausdrückliches Beispiel angegeben wurde.

Claims

Patentansprüche
1. Schaltungsanordnung zum zuverlässigen Schalten von Stromkreisen, in einer Zuleitung zu einem Stromverbraucher (3), bestehend aus einem ersten Längszweig (1 , 2), der einen ersten Eingangspunkt (4, 5) mit einem ersten Ausgangspunkt (6, 7) galvanisch verbindet, und einem zweiten Längszweig (1 , 2) der einen zweiten Eingangspunkt (4, 5) mit einem zweiten Ausgangspunkt (6, 7) galvanisch verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Längszweige (1 , 2) wenigstens zwei Schaltelemente (1 1 , 12) parallel zueinander angeordnet sind, deren Schalteingänge (20) mit dem Eingangspunkt des Längszweiges (4, 5) und deren Schaltausgänge (21 ) mit der Eingangsseite je einer Wicklung (8,
9) eines Übertragers (Transformator 10) verbunden sind, und die Ausgangsseiten der Wicklungen (8, 9) miteinander und mit dem Ausgangspunkt des Längszweiges (6, 7) verbunden sind, und die Wicklungen des Übertragers so ausgeführt sind, dass die magnetischen Feldstärken (17, 18) der beiden Teilströme (15,16) des Verbraucherstromes (14) im Übertrager (Transformator 10) einander entgegengesetzt wirken, und eine Kapazität (13) zwischen den Ausgangspunkten (6, 7) der Längszweige (1 , 2) wirksam ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Längszweige (1 , 2) ein Kondensator (19) in Reihe zum Verbraucher angeordnet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Schaltelemente (1 1 ,12) einen Steuereingang (23) aufweist, bei dessen Betätigung die Verbindung zwischen dem Schalteingang (20) und dem Schaltausgang (21 ) unterbrochen wird.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Schaltelemente
(1 1 ,12) eine Sicherung enthält, die zwischen dem Schalteingang (20) und dem Schaltausgang (21 ) liegt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Schaltelemente (1 1 ,12) einen weiteren
Eingang (22) aufweist, der leitend mit dem Längszweig (1 ,2) verbunden ist, und wenigstens ein nichtlineares Glied (24) enthält das zwischen dem Eingang (22) und dem Schaltausgang (21 ) liegt.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtlineare Glied (24) leitend wird, wenn die Polarität der Spannung am Schaltausgang (21 ) entgegengesetzt der Polarität am Schalteingang (20) wird.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtlineare Glied (24) leitend wird, wenn der Betrag der Spannung am Schaltausgang (21 ) den Betrag der Spannung am Schalteingang (20) übersteigt.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereingänge (23) der Schaltelemente (11 ,12) durch eine geeignete Einrichtung nahezu gleichzeitig betätigt werden.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereingänge (23) der Schaltelemente (11 ,12) miteinander verbunden sind und von wenigstens einer geeigneten Einrichtung nahezu gleichzeitig betätigt werden.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Schaltelemente
(1 1 ,12) einen Steuereingang (23) aufweist, bei dessen Betätigung die Verbindung zwischen dem Schalteingang (20) und Schaltausgang (21 ) unterbrochen, und die Verbindung zu einem weiteren Schalteingang (22) hergestellt wird, der leitend mit dem Längszweig (1 ,2) verbunden ist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereingänge (23) der Schaltelemente (1 1 ,12) miteinander verbunden sind und von wenigstens einer geeigneten Einrichtung nahezu gleichzeitig betätigt werden.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Schaltelemente (11.12) ein steuerbares Bauelement (25,29) mit einem
Steuereingang (26,30) enthält, mit dem die Verbindung zwischen dem Schalteingang (20) und dem Schaltausgang (21 ) der Schaltelemente hergestellt und unterbrochen werden kann.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Schaltelemente (1 1 , 12) einen steuerbares Bauelement (27,31 ) mit einem Steuereingang (28,32) enthält, mit dem die Verbindung zwischen dem Schalteingang (22) und dem Schaltausgang (21 ) der Schaltelemente hergestellt und unterbrochen werden kann.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Schaltelemente (11 , 12) zwei steuerbare Bauelemente (25,27) bzw. (29,31 ) mit je einem Steuereingang (26,28) bzw. (30,32) enthält, mit denen die Verbindung zwischen den Schalteingängen (20) und den
Schaltausgängen (21 ) sowie zwischen den Schalteingängen (22) und den Schaltausgängen (21 ) hergestellt und unterbrochen werden kann.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Bauelement aus wenigstens einem Relaiskontakt besteht.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Bauelement aus wenigstens einem Transistor besteht.
17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Bauelement aus wenigstens einem Thyristor besteht.
18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereingänge (26,28,30,32) der Bauelemente (25,27,29,31 ) einer Steuereinrichtung (33) zugeführt werden, die wenigstens zwei Zuständen, Zustand 1 und Zustand 2 einnehmen kann, und die wenigstens einen Steuereingang (36), aufweist.
19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) in Zustand 1 die
Bauelemente (25,29) so ansteuert, dass diese die Schalteingänge (20) mit den Schaltausgängen (21 ) der Schaltelemente (1 1 ,12) leitend verbinden und die Bauelemente (27,31 ) so ansteuert, dass diese die Verbindung zwischen den Schalteingängen (22) und den Schaltausgängen (21 ) der Schaltelemente (1 1 ,12) unterbrechen.
20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) in Zustand 2 die Bauelemente (25,29) so ansteuert, dass diese die Verbindungen zwischen den Schalteingänge (20) und den Schaltausgängen (21 ) der Schaltelemente (11 ,12) unterbrechen, und die Bauelemente (27,31 ) so ansteuert, dass diese die leitende Verbindung zwischen den Schalteingängen (22) und den Schaltausgängen (21 ) der Schaltelemente (1 1 ,12) herstellen.
21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) über den
Steuereingang (36) von Zustand 1 nach Zustand 2 umgeschaltet wird, und die Steuereinrichtung (33) bei diesem
Zustandsübergang, nahezu gleichzeitig die Bauelemente (25,29) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen den Schalteingängen (20) und den Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, anschließend eines der Bauelemente (27) oder (31 ) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen dessen Schalteingang (22) und
Schaltausgang (21 ) hergestellt wird, und das zweite Bauelement
(27) oder (31 ) dann über dessen Steuereingang (28) oder (32) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen dessen Schalteingang
(22) und Schaltausgang (21 ) leitend wird, wenn die Spannung zwischen dessen Schalteingang (22) und Schaltausgang (21 ) nahezu Null geworden ist.
22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) über den Steuereingang (36) von Zustand 2 nach Zustand 1 umgeschaltet wird, und bei diesem Zustandsübergang nahezu gleichzeitig die Bauelemente (27,31 ) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen den Schalteingängen (22) und den Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, anschließend eines der Bauelemente (25) oder (29) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen dessen
Schalteingang (20) und Schaltausgang (21 ) hergestellt wird, und das zweite Bauelement (25) oder (29) dann über dessen Steuereingang (26) oder (30) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen dessen Schalteingang (20) und Schaltausgang (21 ) leitend wird, wenn die Spannung zwischen dessen Schalteingang
(20) und Schaltausgang (21 ) nahezu Null geworden ist.
23. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) über den Steuereingang (36) von Zustand 1 nach Zustand 2 umgeschaltet wird, und bei diesem Zustandsübergang nahezu gleichzeitig die Bauelemente (25,29) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen den Schalteingängen (20) und den Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, anschließend eines der Bauelemente (27) oder (31 ) dann so ansteuert, dass die Verbindung zwischen dessen
Schalteingang (22) und Schaltausgang (21 ) hergestellt wird, wenn die Spannung zwischen Schalteingang (22) und Schaltausgang
(21 ) nahezu Null geworden ist, und das zweite Bauelement (27) oder (31 ) dann über dessen Steuereingang (28) oder (32) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen dessen Schalteingang
(22) und Schaltausgang (21 ) leitend wird, wenn die Spannung zwischen dessen Schalteingang (22) und Schaltausgang (21 ) nahezu Null geworden ist.
24. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) über den Steuereingang (36) von Zustand 2 nach Zustand 1 umgeschaltet wird, und bei diesem Zustandsübergang nahezu gleichzeitig die Bauelemente (27,31 ) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen den Schalteingängen (22) und den Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, anschließend eines der Bauelemente (25) oder (29) dann so ansteuert, dass die Verbindung zwischen dessen
Schalteingang (20) und Schaltausgang (21 ) hergestellt wird, wenn die Spannung zwischen Schalteingang (20) und Schaltausgang (21 ) nahezu Null geworden ist, und das zweite Bauelement (25) oder (29) dann über dessen Steuereingang (26) oder (30) so ansteuert, dass die Verbindung zwischen dessen Schalteingang
(20) und Schaltausgang (21 ) leitend wird, wenn die Spannung zwischen dessen Schalteingang (20) und Schaltausgang (21 ) nahezu Null geworden ist.
25. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18 bis 20 dadurch gekennzeichnet, dass an den Eingangspunkten (4,5) eine Spannungsquelle mit wechselnder Polarität, wie zum Beispiel eine Netzspannung, die Sekundärwicklung eines Transformators, die Sekundärwicklung eines Schaltnetzteiltransformators angeschlossen ist.
26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) einen weiteren Steuereingang (34) aufweist, der mit dem Längszweig (1) verbunden ist.
27. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) einen weiteren Steuereingang (35) aufweist, der mit dem Längszweig (2) verbunden ist.
28. Schaltungsanordnung nach Anspruch 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von Zustand 2 nach Zustand 1 in der Schalteinrichtung (33) durch den Steuereingang (34) oder (35) dann ausgelöst wird, wenn die Spannung zwischen Eingangspunkt (4) und Eingangspunkt (5) positiv wird, und der
Übergang von Zustand 1 nach Zustand 2 durch den Steuereingang (36) ausgelöst wird.
29. Schaltungsanordnung nach Anspruch 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von Zustand 2 nach Zustand
1 in der Schalteinrichtung (33) durch den Steuereingang (34) oder (35) dann ausgelöst wird, wenn die Spannung zwischen Eingangspunkt (4) und Eingangspunkt (5) negativ wird, und der Übergang von Zustand 1 nach Zustand 2 durch den Steuereingang (36) ausgelöst wird.
30. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25 bis 27 dadurch gekennzeichnet, dass an Eingangspunkt (5) und an einen weiteren Eingangspunkt (40) eine zweite Spannungsquelle mit wechselnder Polarität, wie zum Beispiel eine Netzspannung, die
Sekundärwicklung eines Transformators, oder die Sekundärwicklung eines Schaltnetzteiltransformators so angeschlossen ist, dass der Eingangspunkt (40) die dem Eingangspunkt (4) entgegengesetzte Polarität aufweist.
31. Schaltungsanordnung nach Anspruch 30 dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (11 , 12) jeweils einen weiteren Schalteingang (41 ) aufweisen, der über einen weiteren Längspfad (42) mit dem Eingangspunkt (40) verbunden ist, und jeweils wenigstens ein weiteres steuerbares Bauelement (43,44) mit den
Steuereingängen (45,46) aufweisen, das so angesteuert werden kann, dass es eine leitende Verbindung zwischen Schalteingang (41 ) und Schaltausgang (21 ) herstellt.
32. Schaltungsanordnung nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) über einen weiteren
Steuerausgang (47) mit dem Steuereingang (45) des Bauelementes (43), über einen weiteren Steuerausgang (48) mit dem Steuereingang (46) des Bauelementes (44) und über einen weiteren Eingang (49) mit dem Längspfad (42) verbunden ist.
33. Schaltungsanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) während des Anstiegs der Eingangsspannung (4,5) die Bauelemente (25,27,29,31 ) so ansteuert, dass die Schalteingänge (20) mit den Schaltausgängen (21 ) leitend verbunden und die leitende
Verbindung zwischen den Schalteingängen (22), und den Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, und während des Anstiegs der Eingangsspannung (40,5) die Bauelemente (27,31 ,43,44) so ansteuert, dass die Schalteingänge (41 ) mit den Schaltausgängen (21 ) leitend verbunden, und die leitende
Verbindung zwischen den Schalteingängen (22), und den Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, und durch ein geeignetes Signal am Steuereingang (36) der Steuereinrichtung (33) die Bauelemente (25,29,43,44) so angesteuert werden, dass die leitenden Verbindungen zwischen Schalteingängen (20,41 ) und dem Schaltausgang (21 ) unterbrochen, und die Bauelemente (27,31 ) so angesteuert werden, dass zwischen den Schalteingängen (22) und Schaltausgängen (21 ) eine leitende Verbindung entsteht.
34. Schaltungsanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) während des Abfalls der Eingangsspannung (4,5) die Bauelemente (25,27,29,31 ) so ansteuert, dass die Schalteingänge (20) mit den Schaltausgängen (21 ) leitend verbunden und die leitende Verbindung zwischen den Schalteingängen (22), und den Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, und während des
Abfalls der Eingangsspannung (40,5) die Bauelemente (27,31 ,43,44) so ansteuert, dass die Schalteingänge (41 ) mit den Schaltausgängen (21 ) leitend verbunden und die leitende Verbindung zwischen den Schalteingängen (22), und den Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, und durch ein geeignetes Signal am Steuereingang (36) der Steuereinrichtung (33) die Bauelemente (25,29,43,44) so angesteuert werden, dass die leitenden Verbindungen zwischen Schalteingängen (20,41 ) und dem Schaltausgang (21 ) unterbrochen, und die Bauelemente (27,31 ) so angesteuert werden, dass zwischen den
Schalteingängen (22) und Schaltausgängen (21 ) eine leitende Verbindung entsteht.
35. Schaltungsanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) während des
Anstiegs der Eingangsspannung (4,5) die Bauelemente
(25,27,29,31 ) so ansteuert, dass die Schalteingänge (20) mit den
Schaltausgängen (21 ) dann leitend verbunden werden, wenn die an ihnen gemessene Spannung nahezu Null ist, und die leitende Verbindung zwischen den Schalteingängen (22), und den
Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, und während des
Anstiegs der Eingangsspannung (40,5) die Bauelemente
(27,31 ,43,44) so ansteuert, dass die Schalteingänge (41 ) mit den
Schaltausgängen (21 ) dann leitend verbunden werden, wenn die an ihnen gemessene Spannung nahezu Null ist, und die leitende
Verbindung zwischen den Schalteingängen (22), und den
Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, und durch ein geeignetes Signal am Steuereingang (36) der Steuereinrichtung (33) die Bauelemente (25,29,43,44) so angesteuert werden, dass die leitenden Verbindungen zwischen Schalteingängen (2041 ) und dem Schaltausgang (21 ) unterbrochen, und die Bauelemente (27,31 ) dann so angesteuert werden, dass zwischen den
Schalteingängen (22) und Schaltausgängen (21 ) eine leitende Verbindung entsteht, wenn die an ihnen gemessene Spannung nahezu Null ist.
36. Schaltungsanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) während des Abfalls der Eingangsspannung (4,5) die Bauelemente (25,27,29,31 ) so ansteuert, dass die Schalteingänge (20) mit den Schaltausgängen (21 ) dann leitend verbunden werden, wenn die Spannung an ihnen nahezu Null ist, und die leitende Verbindung zwischen den Schalteingängen (22), und den Schaltausgängen
(21 ) unterbrochen wird, und während des Abfalls der Eingangsspannung (40,5) die Bauelemente (27,31 ,43,44) so ansteuert, dass die Schalteingänge (41 ) mit den Schaltausgängen (21 ) dann leitend verbunden werden, wenn die Spannung an ihnen nahezu Null wird, und die leitende Verbindung zwischen den Schalteingängen (22), und den Schaltausgängen (21 ) unterbrochen wird, und durch ein geeignetes Signal am Steuereingang (36) der Steuereinrichtung (33) die Bauelemente (25,29,43,44) so angesteuert werden, dass die leitenden
Verbindungen zwischen Schalteingängen (20,41 ) und dem Schaltausgang (21 ) unterbrochen, und die Bauelemente (27,31 ) dann so angesteuert werden, dass zwischen den Schalteingängen
(22) und Schaltausgängen (21 ) eine leitende Verbindung entsteht, wenn die an ihnen gemessene Spannung nahezu Null ist.
37. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Eingangspunkt (4) und einem weiteren Eingangspunkt (50) eine Spannungsquelle mit wechselnder Polarität, wie zum Beispiel, die Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen wird, welche eine zusätzliche Anzapfung zur Spannungsteilung, wie zum Beispiel einen Mittenabgriff der Sekundärwicklung des Transformators aufweist, und diese zusätzliche Anzapfung mit dem Eingangspunkt (5) der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verbunden ist.
38. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25,26 und 37. dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangspunkt (50) durch einen weiteren Längszweig (51 ) mit den Schalteingängen (22) der Schaltelemente (1 1 ,12) und mit dem Eingang (35) der
Steuereinrichtung (33) verbunden ist.
39. Schaltungsanordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) durch ein geeignetes Signal an ihrem Steuereingang (36) während der ersten Halbperiode der Eingangsspannung an den Eingangspunkten (4,50) in Zustand 1 und während der zweiten Halbperiode der Eingangsspannung in Zustand 2 geschaltet wird, und während des Nulldurchgangs der Eingangsspannung der jeweils bestehende Zustand 1 oder 2 beibehalten wird.
40. Schaltungsanordnung nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) beim Übergang von Zustand 2 in Zustand 1 die Bauelemente (25,29) dann so ansteuert, dass sie eine leitende Verbindung zwischen
Schalteingang (20) und Schaltausgang (21 ) herstellen, wenn die Spannung zwischen Schalteingang (20) und Schaltausgang (21 ) nahezu Null geworden ist.
41. Schaltungsanordnung nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) beim Übergang von Zustand 1 in Zustand 2 die Bauelemente (27,31 ) dann so ansteuert, dass sie eine leitende Verbindung zwischen Schalteingang (22) und Schaltausgang (21 ) herstellen, wenn die Spannung zwischen Schalteingang (22) und Schaltausgang (21 ) nahezu Null geworden ist.
42. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18,32 und 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) als integrierte Schaltung ausgeführt ist.
43. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18,32 und 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) als elektronische Baugruppe ausgeführt ist.
44. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18,32 und 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) als vergossene Modul ausgeführt ist.
45. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18,31 ,32 und 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) zusammen mit den steuerbaren Bauelementen (25,27,29,31 ,43,44) als integrierte Schaltung ausgeführt ist.
46. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18,31 ,32 und 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) zusammen mit den steuerbaren Bauelementen (25,27,29,31 ,43,44) als elektronische Baugruppe, Hybridschaltung, Dickschichtschaltung oder Dünnschichtschaltung ausgeführt ist.
47. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18,31 ,32 und 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (33) zusammen mit den steuerbaren Bauelementen (25,27,29,31 ,43,44) als vergossenes, oder durch ein Gehäuse gekapseltes Modul ausgeführt ist.
48. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wicklungen (8,9) des Transformators (10) als zwei parallel geführte Leitungen oder Leiterbahnen einer gedruckten Schaltung ausgeführt sind, die so mit den Schaltelementen (11 ,12) und dem Ausgangspunkt (6) der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verbunden sind, dass sie von den Teilströmen (15,16) des Verbraucherstromes (14) in entgegengesetzter Richtung durchflössen werden.
49. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität (13) aus zwei parallel geführten Leitungen oder
Leiterbahnen einer gedruckten Schaltung gebildet wird.
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