EP1969708A1 - Schaltungsanordnung mit doppeldrossel zur umwandlung einer gleichspannung in eine wechselspannung oder einen wechselstrom - Google Patents

Schaltungsanordnung mit doppeldrossel zur umwandlung einer gleichspannung in eine wechselspannung oder einen wechselstrom

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EP1969708A1
EP1969708A1 EP06841233A EP06841233A EP1969708A1 EP 1969708 A1 EP1969708 A1 EP 1969708A1 EP 06841233 A EP06841233 A EP 06841233A EP 06841233 A EP06841233 A EP 06841233A EP 1969708 A1 EP1969708 A1 EP 1969708A1
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windings
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EP06841233A
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Heribert Schmidt
Bruno Burger
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Definitions

  • the switch-on duration of the switch S 0 is adjusted via a control circuit, not shown here (eg pulse width modulator PWM), so that a sinusoidal current is set in the output choke L 1 which is then fed into the public power grid.
  • a control circuit not shown here (eg pulse width modulator PWM)
  • PWM pulse width modulator
  • the switches S 1 and S 2 are closed as shown in FIG.
  • the positive half-cycle S 1 is permanently closed, and stored in the inductor DR 1 energy flows through the winding W 2 , the diode Di and the switch S 1 in the output capacitor Ci.
  • a further circuit arrangement is shown, which differs from the circuit of FIG. 1 in that the order within the series connection of the winding W 2 of the double choke DRi and the diode D 1 is reversed.
  • the diode D 1 with its one connection to the Neutral conductor 3 is connected and with its other connection to the winding start of the winding W 2 , whose other terminal is connected to the switch Si.
  • a capacitor C 2 is each connected to the winding start of the winding W 1 and the winding start of the winding W 2 .
  • the operation is as previously described, ie, the general function remains unchanged.
  • the two winding starts can be connected to the coupling capacitor C 2 .
  • this additional coupling capacitor C 2 absorbs part of the energy stored in the primary-side leakage inductance of the double choke DR 1 and outputs it via the winding W 2 during the positive half-cycle in the next cycle to the exit.
  • overvoltages are limited during the switching process.
  • the limitation takes place via the diode D 2 and the then closed switch S 2 .

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  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Es wird eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer an Gleichspannungsanschlüssen liegenden Gleichspannung in einen über Wechselspannungsanschlüsse gelieferten Wechselstrom bzw. eine Wechselspannung vorgeschlagen, die eine mit den Gleichspannungsanschlüssen verbundene erste Reihenschaltung aus Hersten einem elektronischen Schalter (S0) und einer Drossel und eine Mehrzahl von zweiten elektronischen Schaltern (S1, S2) aufweist, wobei einer der Gleich- und einer der Wechsel-Spannungsanschlüsse an einem Neutralleiter (N/PE) liegen. Die Drossel ist als Doppeldrossel (DR1) mit zwei in enger Kopplung zueinander angeordneten Wicklungen (W1,W2) ausgebildet, wobei die erste Wicklung (W1) mit dem ersten elektronischen Schalter (S0) in Reihe liegt und die über diesen gelieferte Energie zwischenspeichert. Die beiden Wicklungen stehen jeweils über einen zweiten elektronischen Schalter (S1, S2) mit dem nicht an dem Neutralleiter liegenden Wechselspannungsanschluss in Verbindung.

Description

SCHALTUNGSANORDNUNG MIT DOPPELDROSSEL ZUR UMWANDLUNG EINER GLEICHSPANNUNG IN EINE WECHSELSPANNUNG ODER EINEN WECHSELSTROM
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung oder einen Wechselstrom nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs .
Wechselrichter zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung oder einen Wechselstrom sind allgemein bekannt, wobei bei diesen Wechselrichtern zwischen Wechselrichtern ohne galvanische Trennung, d.h. transformatorlosen Wechselrichtern und solchen mit galvanischer Trennung, d.h. Transformator-Wechselrichtern, unterschieden wird. Die höchsten Wirkungsgrade werden mit transformatorlosen Wechselrichtern in Vollbrückenschaltung ohne Hochsetzsteller erzielt, wie sie beispielsweise in der DE 102 21 592 Al beschrieben sind. Bei diesen Schaltungen schwankt das Potential der Quelle mit Netzfrequenz und halber Netzspannung gegenüber dem Erdpotential. Daher besteht eine Einschränkung in der Anwendbarkeit dieser Konzepte bei Quellen mit einer hohen Ableitkapazität gegenüber Erdpotential, wie es z.B. bei Solargeneratoren bestimmter Technologie, insbesondere Dünnschichtmodulen, der Fall ist. Bei konventionellen transformatorlosen Wechselrichtern ohne Hochsetzstel- ler ist der Eingangsspannungsbereich durch die zur Einspeisung wenigstens erforderliche Spannung in Höhe der Amplitude der Netzspannung, also ca. 325 V bei einem Effektivwert von 230 V, nach unten begrenzt.
Weiterhin sind transformatorlose Konzepte, z.B. aus der DE 196 42 522 Cl und der DE 197 32 218 Cl, bekannt, bei denen ein Anschluss des Solargenerators fest mit dem Neutralleiter verbunden ist und somit ein festes Potential gegenüber Erdpotential aufweist. Dadurch können auch bei beliebig hohen Ableitkapazi- täten prinzipbedingt keine Ableitströme fließen.
Bei der DE 196 42 522 Cl wird eine Drosselspule in einem ersten Taktabschnitt über zwei Schalter an eine Eingangsspannung, welche mit einem Eingangskondensa- tor gepuffert wird, gelegt und Energie in der Drosselspule gespeichert. Im zweiten Taktabschnitt werden, je nach Polarität der Spannung an einem Ausgangskondensator, welcher im Wesentlichen der Netzspannung entspricht, mehrere Schalter so konfigu- riert, dass die in der Drosselspule gespeicherte
Energie über Dioden und besagte Schalter an den Ausgang abgegeben werden kann. Von Nachteil bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ist es, dass insgesamt fünf Schalter benötigt werden. In der ersten Taktpha- se sind immer zwei Schalter im Strompfad, in der zweiten Taktphase während der positiven Halbwelle zwei Schalter und zwei Dioden und in der negativen zwei Schalter und eine Diode. Hierdurch ergeben sich hohe Verluste und entsprechend ein schlechter Wirkungsgrad. Außerdem stellen die Schalter, gemeinsam mit den zugehörigen Ansteuerungen, einen erheblichen Aufwand dar und vermindern die Zuverlässigkeit. Diese Wechselrichter zeichnen sich somit durch eine hohe Komplexität und damit einen schlechten Wirkungsgrad, einen hohen Aufwand sowie eine verminderte Zuverläs- sigkeit aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung oder einen Wechselstrom aus einer bezüglich eines Neutralleiters unipolaren Gleichspannungsquelle zu schaffen, die einen hohen Wirkungsgrad bietet, auf einfachen, kostengünstigen, zuverlässigen und regelungstechnisch leicht beherrschbaren Strukturen beruht und einen Eingangs- Spannungsbereich sowohl unterhalb als auch oberhalb der Netzspannungsamplitude (typischerweise 325 V bei einem Effektivwert von 230 V) erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn- zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse- rungen möglich.
Dadurch, dass die Drossel als Doppeldrossel mit zwei in enger Kopplung zueinander angeordneten Wicklungen ausgebildet ist und die erste Wicklung mit dem ersten elektronischen Schalter in Reihe liegt und die über diesen Schalter gelieferte Energie zwischenspeichert und dass die beiden Wicklungen jeweils über einen zweiten elektronischen Schalter mit dem nicht an dem Neutralleiter liegenden Wechselspannungsanschluss in Verbindung stehen, werden nur drei anstatt fünf HaIb- leiterschalter benötigt. Hierdurch erhöhen sich sowohl Wirkungsgrad als auch Zuverlässigkeit erheblich. Darüber hinaus bedeutet der Wegfall von zwei Schaltern nebst Ansteuerung eine merkbare Kosteneinsparung. Die Ausführung der einfachen Drossel mit einer zusätzlichen Wicklung stellt nur einen geringfügigen Mehraufwand dar.
Vorteilhaft ist, dass die Wicklungen der Doppeldrossel gleiche Windungszahlen aufweisen und in enger Kopplung zueinander ausgebildet sind, da dadurch in beiden die gleiche Spannung induziert wird.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Wicklungen der Doppeldrossel so geschaltet sind, dass die einen der jeweils zugeordneten Wicklungsenden auf einem ruhenden Potential liegen (Potential des Neutralleiters bzw. der momentanen KondensatorSpannung am Ausgang) , und die anderen der jeweils zugeordneten Wicklungsenden den gleichen, um den Betrag der momentanen Kon- densatorspannung versetzten Spannungsverlauf aufweisen, wodurch keine taktweise Umladung der parasitären Koppelkapazitäten zwischen den Wicklungen notwendig ist und geringere Spitzenströmen an dem ersten Schalter auftreten und der Wirkungsgrad sowie das EMV-Ver- halten verbessert werden.
Durch Vorsehen eines Kondensators zwischen den Wicklungsenden mit dem gleichen zeitlichen, aber um den Betrag der momentanen Ausgangsspannung versetzten Spannungsverlauf, kann die in den unvermeidlichen Streuinduktivitäten der Doppeldrossel gespeicherte Energie beim Öffnen des ersten Schalters aufgenommen werden und im nächsten Taktabschnitt nahezu verlust- frei an den Ausgang weitergegeben werden.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann auch mehrphasig ausgeführt werden, z.B. dreiphasig zur Einspeisung in das übliche öffentliche Drehstromnetz. In vorteilhafter Weise wird als Gleichspannungsquelle ein Solargenerator verwendet, es können jedoch auch Brennstoffzellen, Batterien oder dergleichen verwendet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Pluspol des Solargenerators mit dem Neutralleiter verbunden, wodurch alle Module oder Zellen des Solargenerators ein negatives Potential gegenüber dem Erdpotential haben, was sich bei bestimmten Solarzellentypen vorteilhaft auf den Wirkungsgrad auswirkt.
In vorteilhafter Weise ist eine Mehrzahl von Eingangsstufen bestehend aus erstem elektronischen Schalter, Doppeldrossel mit zugeordneten Dioden und einem Eingangskondensator parallel geschaltet, die versetzt taktend die Energie an den Ausgang übertra- gen. Dadurch wird der Rippel am Eingangskondensator reduziert und es ist auch ein sequentielles Zuschalten der Eingangsstufen abhängig von der momentanen Leistung entsprechend einem Master-Slave-Betrieb möglich, wodurch sich der Wirkungsgradverlauf im Teil- lastbereich deutlich verbessert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die schaltungsgemäße Ausgestaltung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 2 die schaltungsgemäße Ausgestaltung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 3 die schaltungsgemäße Ausgestaltung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfin- düng,
Fig. 4 die schaltungsgemäße Ausgestaltung eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit mehreren Eingangsstufen,
Fig. 5 Diagramme der an den Schaltern in den Fign. 1 bis 3 auftretenden Pulsmuster.
Die in Fig. 1 dargestellte und als Wechselrichter ausgebildete Schaltungsanordnung weist eine Gleichspannungsquelle auf, die im Ausführungsbeispiel ein Solargenerator 1 ist, der mit seinen Anschlüssen an einer positiven Leitung 2 und einem Neutral- oder Erdleiter 3 liegt. Dieser Solargenerator liefert eine Eingangsgleichspannung USG-
Parallel zu dem Solargenerator 1 ist ein Kondensator C0 vorgesehen, der die Eingangsspannung USG puffert. Zwischen den Leitungen 2, 3 liegt die Reihenschaltung einer ersten Wicklung Wi einer Drossel, die als Doppeldrossel DRi bezeichnet wird, und eines durch eine nicht dargestellte Steuereinheit getakteten Schalters S0, der als Transistor, vorzugsweise als MOS-FET oder IGBT, ausgebildet sein kann. Die zweite Wicklung W2 der Doppeldrossel DRi ist mit dem Wicklungsanfang
(die Punkte an den Wicklungen Wi, W2 kennzeichnen in bekannter Art deren Wicklungsanfänge) an den Neutral- leiter 3 angeschlossen, wobei das Wicklungsende mit einer ersten Diode Di verbunden ist, die mit der Schaltstrecke eines elektronischen Schalters S1 in Reihe liegt. An dem Verbindungspunkt zwischen erster Wicklung Wi und dem Schalter S0 ist eine zweite Diode D2 angeschlossen, die mit der Schaltstrecke eines elektronischen Schalters S2 in Reihe liegt.
Die Wicklungen W1, W2 speisen über die Schalter Sx und S2 speisen einen Ausgangskondensator Ci, der mit seinem einen Anschluss mit den Schaltern Sx, S2 verbunden ist und der mit seinem anderen Anschluss auf dem Neutralleiter 3 liegt. Die Spannung des Kondensators Ci wird mit UCi gekennzeichnet. Kondensator Ci und Schalter Si, S2 sind mit einer Glättungs- oder Einspeisedrossel Li verbunden, deren anderer Anschluss mit einer der Phasen L des Netzes 4 verbunden ist, in das ein Wechselstrom eingespeist werden soll, wobei die Netzspannung mit UNetz bezeichnet wird. Der mit N/PE gekennzeichnete Neutralleiter 3 bildet gleichfalls einen Wechselspannungsausgangsanschluss .
Die Doppeldrossel DRi stellt einen Transformator mit Energiespeicher-Eigenschaften dar, dessen galvanische Trennung im vorliegenden Fall jedoch nicht benutzt wird. Die Wicklung Wx wird doppelt genutzt zur Einspeicherung der Energie und zur Erzeugung einer auf das Potential des Neutralleiters 3 bezogenen inver- tierten Spannung. Die Wicklung W2 dient zur Erzeugung einer auf den Neutralleiter bezogenen Spannung mit gleicher Polarität wie die EingangsSpannung. Die Wicklungen Wx und W2 haben vorteilhafterweise die gleiche Windungszahl und sind in enger Kopplung auf einen Kern gewickelt, wobei sie auch bifilar gewickelt sein können. Die gepufferte EingangsSpannung USG wird über den getakteten Schalter S0 an die erste Wicklung W1 der Doppeldrossel DRi gelegt, wodurch in der ersten Takt- phase, in welcher der Schalter S0 durchgeschaltet ist, sich ein zeitlich zunehmender Strom in der Wicklung W1 aufbaut, verbunden mit einer Energiespeiche- rung im magnetischen Kreis der Doppeldrossel DR1.
Gemäß Fig. 5 wird die Einschaltdauer des Schalters S0 über einen hier nicht dargestellten Regelkreis (z.B. Pulsweiten-Modulator PWM) so eingestellt, dass sich in der Ausgangsdrossel L1 ein sinusförmiger Strom einstellt, der dann in das öffentliche Stromnetz ein- gespeist wird. Abhängig von der Polarität der Kondensatorspannung UC1, welche im Wesentlichen der Netzspannung UNetz entspricht, werden gemäß Fig. 5 die Schalter S1 bzw. S2 geschlossen. Während der positiven Halbwelle ist S1 permanent geschlossen, und die in der Drosselspule DR1 gespeicherte Energie fließt über die Wicklung W2, die Diode Di und den Schalter S1 in den Ausgangskondensator Ci. In der negativen Halbwelle ist entsprechend der Schalter S2 permanent geschlossen, und der Energiefluss erfolgt über die Wicklung Wi, die Diode D2 und den Schalter S2 in den Ausgangskondensator C1. Die in dieser Weise pulsartig an den Ausgangskondensator Ci abgegebene Energie wird dort zu der Spannung UCi aufintegriert und über die Glättungsdrossel Li in das Netz 4 eingespeist.
In Fig. 2 ist eine weitere Schaltungsanordnung dargestellt, die sich von der Schaltung nach Fig. 1 dadurch unterscheidet, dass die Reihenfolge innerhalb der Reihenschaltung der Wicklung W2 der Doppeldrossel DRi und der Diode D1 vertauscht ist. Das bedeutet, dass die Diode D1 mit ihrem einen Anschluss an den Neutralleiter 3 angeschlossen ist und mit ihrem anderen Anschluss an den Wicklungsanfang der Wicklung W2 liegt, deren anderer Anschluss mit dem Schalter Si verbunden ist. Außerdem ist ein Kondensator C2 je- weils mit dem Wicklungsanfang der Wicklung W1 und dem Wicklungsanfang der Wicklung W2 verbunden. Grundsätzlich ist die Funktionsweise wie vorher beschrieben, d.h., die generelle Funktion verbleibt unverändert. Von Vorteil ist jedoch, dass beide Wicklungsenden der Wicklungen W1, W2 auf ruhendem Potential liegen, d.h. auf dem Bezugspotential, das von dem Neutralleiter 3 vorgegeben ist, bzw. auf der am Kondensator C1 liegenden momentanen Kondensatorspannung UC1. Die beiden Wicklungsanfänge haben somit den gleichen, um die Hö- he der momentanen Kondensatorspannung UC1 versetzten Spannungsverlauf zueinander. Damit können die beiden Wicklungen W1, W2 sehr eng benachbart zueinander gewickelt werden, beispielsweise als bifilare Wicklung, da die sich zwischen den beiden Wicklungen ausbilden- de parasitäre Koppelkapazität nicht in jedem Takt umgeladen werden muss . Aus dem räumlich engen Aufbau resultiert eine sehr gute magnetische Kopplung der Wicklungen W1, W2 und somit eine geringe Streuinduktivität, ein verbessertes EMV-Verhalten sowie gerin- gere Schaltverluste in dem Schalter S0.
Da in der Schaltung nach Fig. 2 die beiden Wicklungs- anfänge idealerweise den gleichen, aber um den Betrag der momentanen AusgangsSpannung versetzten Spannungs- verlauf aufweisen, können die beiden Wicklungsanfänge mit dem Koppelkondensator C2 verbunden werden. Dieser zusätzliche Koppelkondensator C2 nimmt beim Abschalten des Schalters S0 einen Teil der in der primärsei- tigen Streuinduktivität der Doppeldrossel DR1 gespei- cherten Energie auf und gibt diese während der positiven Halbwelle im nächsten Takt über die Wicklung W2 an den Ausgang ab. Hierdurch werden Überspannungen während des Schaltvorganges begrenzt. In der negativen Halbwelle erfolgt die Begrenzung über die Diode D2 und den dann geschlossenen Schalter S2.
Die Schaltungen nach den Fign. 1 und 2 können auch komplementär aufgebaut werden. Fig. 3 zeigt beispielhaft den komplementären Aufbau der Schaltung nach Fig. 2.
In Fig. 3 liegt der positive Anschluss der Gleichspannungsquelle 1, d.h. des Solargenerators, auf dem Neutralleiter 3. Dies hat den Vorteil, dass alle Module des Solargenerators 1 ein negatives Potential gegenüber dem Erdpotential haben, was sich bei bestimmten Solarzellentypen vorteilhaft auf deren Wirkungsgrad auswirkt. Weiterhin liegt der Schalter S0 in der negativen Versorgungsspannungsleitung 6, was seine Ansteuerung schaltungstechnisch vereinfacht, insbesondere, wenn mehrere parallel arbeitende Eingangsstufen vorgesehen sind.
Als Schalter werden, wie schon erwähnt, bevorzugt MOS-FETs oder IGBTs vom N-Kanal-Typ eingesetzt. N-Kanal-Transistoren benötigen zur Ansteuerung eine positive Gate-Spannung von z.B. 15 Volt gegenüber dem Emitterpotential, wozu eine Hilfsspannung zur Verfügung gestellt werden muss. Wenn mehrere Transistoren mit ihren Emittern auf dem gleichen Potential liegen, kann vorteilhafterweise eine gemeinsame Hilfsspan- nungsquelle genutzt werden.
In Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung entsprechend Fig. 1 mit mehreren Eingangsstufen, bestehend aus dem Kondensator C0, dem Schalter S0, der Doppeldrossel
DRi, den Dioden O1, D2 vorgesehen, wobei in der Figur nur eine zweite Eingangsstufe dargestellt ist, deren Bezugszeichen die gleichen sind wie in der ersten Eingangsstufe, jedoch mit einem Strich versehen sind. Falls eine Schaltungsanordnung nach Fig. 2 oder Fig. 3 vorgesehen ist, gehört zur Eingangsstufe noch der Koppelkondensator C2. Die Eingangsstufen sind alle jeweils mit dem Schalter Si bzw. dem Schalter S2 verbunden und werden aus der selben Quelle gespeist.
Vorteilhafterweise werden dabei die zugehörigen
Schalter S0 bzw. S0 1 zeitlich versetzt getaktet, so dass sich sowohl am Eingang, d.h. an den jeweiligen Kondensatoren C0, C0 1, als auch am Ausgang ein ver- gleichmäßigter Leistungsfluss ergibt. Weiterhin ist ein sog. Master-Slave-Betrieb möglich, bei welchem die einzelnen Eingangsstufen abhängig von der momentan zu übertragenden Leistung zugeschaltet werden. Hierdurch kann der Wirkungsgradverlauf insbesondere im Teillastbereich deutlich verbessert werden.
Sind mehrere Eingangsstufen vorhanden, so können diese auch über getrennte Eingangsklemmen verfügen, die wiederum mit zugehörigen, auch unterschiedlichen Solargeneratoren oder anderen Gleichspannungsquellen verbunden sein können.
Im obigen Ausführungsbeispiel wird ein Solargenerator als Gleichspannungsquelle verwendet. Es können jedoch auch Brennstoffzellen oder Batterien oder dergleichen vorgesehen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer an Gleichspannungsanschlüssen liegenden Gleichspannung in einen über Wechselspannungsanschlüsse abgegebenen Wechselstrom bzw. eine Wechselspan- nung mit einer mit den Gleichspannungsanschlüssen verbundenen ersten Reihenschaltung aus mindestens einem elektronischen Schalter und einer Drossel und einer Mehrzahl von zweiten elektronischen Schaltern, wobei einer der Gleich- und einer der Wechselspannungsanschlüsse an einem
Neutralleiter liegen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Drossel als Doppeldrossel (DRi) mit zwei in enger Kopplung zueinander angeordneten Wicklungen (W17W2) ausgebildet ist, wobei die erste Wicklung (W1) mit dem ersten elektronischen Schalter (S0) in Reihe liegt und die über diesen gelieferte Energie zwischenspeichert und wobei die beiden Wicklungen (W1, W2) jeweils ü- ber einen zweiten elektronischen Schalter (S1,
S2) mit dem nicht an dem Neutralleiter liegenden Wechselspannungsanschluss in Verbindung stehen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei zweiten elektroni- sehen Schalter (Si, S2) jeweils in Reihe mit einer Diode (D1, D2) und einer Wicklung der Doppeldrossel (DR1) liegen.
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den Wechselspannungsanschlüssen ein Speicherkondensator (Ci) angeschlossen ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklun- gen (Wi, W2) der Doppeldrossel (DR1) gleiche Windungszahlen aufweisen.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen der Doppeldrossel (DR1) bifilare Wicklungen sind.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schalter (S0) getaktet wird, und dass in der einen Schaltphase eine Energiespeicherung in dem magnetischen Kreis der Doppeldrossel (DR1) stattfindet, und in der anderen Schaltphase in beiden Wicklungen (W1, W2) eine Spannung derart induziert wird, dass über die zweiten Schalter (S1, S2) jeweils ein Ladestrom in den Kondensa- tor (C1) fließt.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen der Doppeldrossel (DR1) derart geschaltet sind, dass die einen, mit Wicklungsenden be- zeichneten Anschlüsse der Wicklungen (W1, W2) , auf ruhendem Potential liegen, und die anderen, mit Wicklungsanfängen bezeichneten Anschlüsse, den gleichen zeitlichen Spannungsverlauf haben.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Wicklungsanfänge der
Wicklungen (Wx, W2) der Doppeldrossel (DRi) über einen Koppelkondensator (C2) miteinander verbunden sind.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wicklung (Wx) einerseits an den Neutralleiter (3) angeschlossen ist und andererseits über eine Diode (D2) mit einem der zweiten Schalter (S2) verbunden ist und die zweite Wicklung (W2) einerseits über eine Diode (Di) an dem Neutralleiter (3) liegt und andererseits mit dem anderen der zweiten Schalter (S1) verbunden ist.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an die Gleichspannungsanschlüsse ein Solargenerator (1) , vorzugsweise mit mehreren Modulen, eine Brennstoffzelle und/oder eine Batterie ange- schlössen ist.
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die als Solargenerator (1) ausgebildete Gleichspannungs- quelle mit ihrem negativen Anschluss mit dem Neutralleiter (3) verbunden ist und alle Module der Gleichspannungsquelle ein positives Potential gegenüber dem Neutralleiter (3) aufweisen.
12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die als So- largenerator (1) ausgebildete Gleichspannungs- quelle mit ihrem positiven Anschluss mit dem Neutralleiter (3) verbunden ist und alle Module der Gleichspannungsquelle ein negatives Potential gegenüber dem Neutralleiter aufweisen.
13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Eingangsstufen bestehend aus erstem elektronischen Schalter (S0) , Doppeldrossel (DRi) und zugeordneten Dioden (D1, D2) und gegebenenfalls Koppelkondensator (C2) vorhanden ist und über die zweiten Schalter (Si, S2) in einen gemeinsamen Speicherkondensator (Ci) speisen.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Eingangsstufen parallel geschaltet sind und abhängig von der momentan zu übertragenden Leistung zuschalt- bar sind.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl Eingangsstufen unabhängig voneinander benutzbar sind und gegebenenfalls gleichzeitig aus unterschiedlichen Quellen wie Solargenerato- ren, Brennstoffzellen oder Batterien gespeist werden .
EP06841233A 2005-12-23 2006-12-20 Schaltungsanordnung mit doppeldrossel zur umwandlung einer gleichspannung in eine wechselspannung oder einen wechselstrom Withdrawn EP1969708A1 (de)

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