![]() Circuit alimente par une tension continue pour produire des tensions et/ou des courants d'allure
专利摘要:
公开号:WO1986004752A1 申请号:PCT/EP1986/000042 申请日:1986-01-30 公开日:1986-08-14 发明作者:Otto Jagschitz 申请人:Zumtobel Aktiengesellschaft; IPC主号:H02M7-00
专利说明:
[0001] Gleichspannungsgespeiste Schaltung zur Erzeugung von [0002] Spannungen und/oder Strömen unterschiedlicher Kurven¬ form und/oder unterschiedlicher Frequenz und/oder unterschiedlicher Polarität [0003] Die Erfindung bezieht sich auf eine gleichspannungsge- speiste Schaltung zur Erzeugung von Spannungen und/oder Strömen unterschiedlicher Kurvenform und/oder unterschied¬ licher Frequenz und/oder unterschiedlicher Polarität mit 5. mindestens einer Last. [0004] Auf vielen Gebieten der Technik und der Forschung ist es wichtig und wesentlich, Spannungen und Ströme zur Ver¬ fügung zu haben, die hinsichtlich ihrer Größe und ihres zeitlichen Verlaufes in weiten Grenzen regelbar sind. 0 Ohne Anspruch auf Vollatändigkeit seien einige Anwendungs- ' gebiete hier aufgezählte Gleichstrommotαrenregelung mit Drehrichtungumkehr; Regelung von Wechselstrommotoren hin¬ sichtlich Drehzahl und Laufrichtung; Niederfrequente Ströme oder Spannungen für Forschungs- und Untersuchungsarbeiten, 5 beispielsweise auf biologischem Gebiet; Gleichstromspei¬ sung von Gasentladungslampen und deren Helligkeitsregelung; Prüfung von elektrischen Geräten mit komplexem Widerstands¬ verhalten über weite Frequenzbereiche und dgl. mehr. [0005] Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, aus- 0 gehend von einer Gleichspannungsversorgung eine Schaltung zu entwickeln, mit welcher die Lösung dieser Aufgabe mög¬ lich ist. Die Erfindung ist nun gekennzeichnet durch eine mit dieser Last in Serie geschalteten Drosselspule und mindestens zwei gesteuerten Halbleiterschaltern, welche be- 5 züglich der Last und der Drosselspule jeweils für sich in Serienschaltung, jedoch in verschiedenen Leitungspfaden liegen und diese Leitungspfade an unterschiedlichen Potentia¬ len der Speisespannung angeschlossen sind, wobei im be¬ triebsmäßigen Einsatz der eine Schalter offen ist, wäh- 0 rend der andere Schalter in wechselnder Folge geöffnet und geschlossen ist und nach Ablauf einer einstellbaren oder ansteuerbaren Zeitspanne der bislang in wechseln¬ der Folge (Ta tfrequenz ) betätigte Schalter offengehal¬ der Folge geöffnet und geschlossen ist und diese Wechsel¬ folge der Schalterbetätigung (Umpolfrequenz) sich ständig wiederholt. Mit einer solchen erfindungsgemäßen Schaltung können Spannungen und Ströme beliebigen Verlaufes an einer Last erzeugt werden. Das jeweilige fortlaufende Ein- und Ausschalten eines der paarweise vorgesehenen Halbleiter¬ schalters wird hier und im folgenden als Taktfrequenz be¬ zeichnet, wogegen die Wechselfolge der Inbetriebnahme der beiden paarweise vorgesehenen Halbleiterschalter als Um- polfrequenz bezeichnet wird. [0006] Eine besonders einfache Schaltung dieser Art ist nach einem er indungsgemäßen Merkmal dadurch gekennzeichnet, daß der Last und Drossel in Serienschaltung beinhaltende Leitungs¬ pfad an einem Mittelwert der Speisespannung angeschlossen ist. Mit einer solchen Schaltung können Ströme und Spannun¬ gen sehr niedriger Frequenz (kleiner als 20 Hertz) gewonnen werden, ohne daß es eines besonderen Schaltungsaufwandes bedarf, allerdings ist die von dieser Schaltung beherrsch¬ bare Leistung begrenzt. [0007] Eine weitere Schaltung dieser Art, ebenfalls für niedrige Leistungen und besonders niedrige Frequenzen geeignet, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Last und Drossel in Serienschaltung beinhaltende Leitungspfad über mindestens zwei Kondensato- ren, welche bezüglich der Last und der Drosselspule je¬ weils für sich in Serienschaltung, jedoch in verschiedenen Leitungspfaden liegen, an unterschiedlichen Potentialen der Speisespannung angeschlossen ist, wobei die Konden¬ satoren an denselben Potentialen der Speisespannung an- geschlossen sind wie die gesteuerten Halbleiterschalter. [0008] Eine andereSchaltung, die hinsichtlich Leistung und Variationsmöglichkei höchsten Anforderungen genügt, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch gekenn- zeichnet, daß der Last und Drossel in Se ienschaltung be¬ inhaltende Leitungspfad über mindestens zwei weitere steuerbare Halbleiterschalter, welche bezüglich der Last und der Drosselspule jeweils für sich in Serienschaltung, jedoch in verschiedenen Leitungspfaden liegen, an unter¬ schiedlichen Potentialen der Speisespannung angeschlossen sind, wobei diese Halbleiterschalter in der Periode der Umpolfrequenz der anderen Halbleiterschalter geöffnet bzw. geschlossen sind und so in Verbindung mit Last und Drossel- spule jeweils einen geschlossenen Stromkreis bilden, in welchem die Richtung des Stromflusses der Umpolfrequenz entsprechend sich ändert. [0009] Wird parallel zur Last ein Kondensator angeschlossen, so ist dadurch Strom und/oder Spannung zu glätten, ein ähn- licher Effekt wird erreicht, wenn zwischen der Drossel und der Last ein Kondensator angeschlossen ist, dessen andere Elektrode mit jenem Anschlußpunkt für die Versor¬ gungsspannung verbunden ist, der von den beiden Anschlu߬ punkten für diese Versorgungsspannung das niedrigere Potential aufweist. [0010] Es gibt Halbleiterschalter, in weit, e Freilaufdioden inte¬ griert sind; werden jedoch für die erfindungsgemäße Schal¬ tung Halbleiterschalter verwendet, die keine solche inte¬ grierten Freilaufdioden besitzen, so ist nach einem wei- teren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß zumindest den in wechselnder Folge (Takt requenz) periodisch betätigten Halbleiterschaltern Freilaufdioden parallel geschaltet sind. Durch diese Maßnahme ist verhindert, daß der Last¬ strom beim Umpolen der taktmäßig betätigten paarweise an- geordneten Halbleiterschalter unterbrochen wird. [0011] Die Größe des Verhältnisses von Umpolfrequenz zur Takt¬ frequenz bestimmt die Regelgüte der Schaltung; je größer dieses Verhältnis ist, um so kleiner kann die Drossel ge- macht werden. Es ist daher zweckmäßig, dieses Verhältnis mit etwa 1 : 1000 vorzugsweise sogar höher anzusetzen. [0012] Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen: Die Fig. 1 bis 3 drei verschiedene Schaltungen; die Fig. 4 und 5 Spannungs- bzw. Stromverlaufdiagramme; Fig. 6 ein .Impulsdiagramm zur taktmäßigen Steuerung der Halbleiterschalter und Fig. 7 ein Detail aus dem Strom¬ verlaufdiagramm nach Tig. 5 in einem erheblich vergrößer¬ ten Maßstab. [0013] Fig. 1 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßeπ Schaltung. Als Spannungsquelle dient hier eine Batterie B mit einer Mittelanzapfung und mit der Klemmenspannung U. Der die Drossel D und die Last L in Reihenschaltung aufweisende Leitungszweig 3 ist einerseits an der Mittelanzapfung der Batterie B ange¬ schlossen, andererseits zwischen den beiden gesteuerten Halbleiterschaltern T, und T«, von denen jeder für sich mit einer Klemme der Batterie B verbunden ist, so daß jeder für sich mit der Drossel D und der Last L in Serien- Schaltung liegt. Die Steuerung der Halbleiter wird im nachfolgenden noch im einzelnen erläutert. Hier ist vor¬ erst nur einmal festzuhal en, daß während einer ersten Zeitspanne der Halbleiterschal er T, taktmäßig laufend geöffnet und geschlossen wird (Taktfrequenz) und während dieser Zeitspanne der andere Halbleiterschalter T_ offen ist. Dieses fortlaufende öffnen und Schließen des einen Schalters, während der andere Schalter offen ist, wird hier und im folgenden als Taktfrequenz bezeichnet. Nach Ablauf dieser ersten Zeitspanne wird nun der Schalter T, offengehalten, wogegen nun fortlaufend der andere Schalter T„ geöffnet und geschlossen wird, also takt¬ mäßig betätigt wird. Dieser Wechsel in der Betätigung der Schalter T. und T~ wird hier und im folgenden Umpol¬ frequenz genannt. Dieser Vorgang kann nun beliebig oft wiederholt werden. Während der eine Halbleiterschalter T. taktmäßig betätigt wird, fließt der Strom in der einen Richtung (Pfeil 4) durch die Last L. Während der Halblei¬ terschalter T„ taktmäßig betätigt wird, fließt der Strom in umgekehrter Richtung durch die Last. Die Höhe des [0014] Laststromes hängt nun einerseits ab von der Induktivität der Drossel, und der Taktfrequenz der Schalter T, und T_; die Zeitdauer des Stromflusses in jeweils einer Richtung von der Umpolfrequenz. Sowohl die Taktfrequenz wie auch die Umpolfrequenz sind durch verschiedene Größen steuer¬ bar, darauf wird noch im folgenden eingegangen werden. [0015] Eine weitere Schaltung, mit der besonders niederfrequente Spannungen bzw. Ströme, ausgehend von einer Gleichspannung, gewonnen werden können, ist in Fig. 2 gezeigt. An den Klemmen XY der Schaltung liegt die Spannung U, parallel zu den Halbleiterschaltern T. und T„, sind Freilaufdioden D. und D„ vorgesehen. In Serie mit der Last L und der Drossel D ist je ein Kondensator C in unterschiedlichen Stromkreisen angeordnet, so daß der Last und Drossel in Serienschaltung beinhaltende Leitungspfad über zwei Kon¬ densatoren, welche bezüglich der Last und der Drossel je¬ weils für sich in Serienschaltung, jedoch in verschiedenen Leitungspfaden liegen, an unterschiedlichen Potentialen der Speisespannung angeschlossen ist, wobei die Kondensatoren C an denselben Potentialen der Speisespannung U angeschlossen sind wie die gesteuerten Halbleiterschalter T. und T_. Auch bei dieser Schaltung werden die gesteuerten Halbleiter¬ schalter T, und T„ im Sinne der oben erwähnten Taktfre¬ quenz bzw. Umpolfrequenz. betätigt. Die Frequenz der an der Last '-anstehenden Spannung ist dabei u. a. abhängig von der Kapazität und der Zeitkonstanten der Kondensa¬ toren. [0016] Eine Schaltung, die allen Forderungen zu genügen vermag, und welche eine unmittelbare Weiterbildung der vorstehend erläuterten Schaltungen darstellt, ist nun in Fig. 3 ge¬ zeigt. [0017] Diese gleichspannungsgespeis e Schaltung ist als Brücken¬ schaltung ausgebildet. In jedem äußeren Zweig dieser Brückenschaltung ist ein Transistor T. bis T. angeordnet. Zwei dieser Transistoren, nämlich die Transistoren T, und T«» die zwischen den Anschlußpunkten X und Y für die Versorgungsspannung U liegen, weisen parallel geschaltete Freilaufdioden D. und D~ auf. Auch den anderen beiden Transistoren T, und T. sind jweils Dioden D, und D. zu Schutzzwecken parallel geschaltet. Die Basen B. bis BΔ der Transistoren T1 bis T. sind beispielsweise mit integrierten Schaltkreisen verbunden, die hier jedoch nicht dargestellt sind. Im Diagonalzweig der Brücken- schaltung ist die Last L an den Klemmen A und E ange¬ schlossen. Auch hier kommen als Last ohmische, induktive und kapazitive Widerstände in Frage, aber auch solche, die ein komplexes Widerstandsverhalten aufweisen. Zwi¬ schen der Klemme A und dem Anschlußpunkt F zwischen den beiden als Halbleiterschalter dienenden Transistoren T. und T« ist die Drossel D angeschlossen. Ferner ist hier noch ein Kondensator C parallel zur Last vorgesehen. Anstelle dieses zur Last L parallelen Kondensators kann ein anderer Kondensator C vorgesehen werden, dessen eine Elektrode zwischen der Last L und der Drossel D liegt und dessen andere Elektrode am Anschlußpuπkt Y für die Ver¬ sorgungsspannung U liegt, die das niedrigere Potential aufweist. Dies ist in Fig. 3 mit einer strichlierten Linie angedeutet. Im betriebsmäßigen Einsatz der Schal- tung werden die als Halbleiterschalter dienenden Transis¬ toren T, und T„ im Sinne der oben geschilderten Takt¬ frequenz und Umpolfrequenz betätigt. Hingegen werden die als Halbleiterschalter dienenden Transistoren T, und T. nur der Umpolfrequenz entsprechend umgeschaltet. Fig. 6 veranschaulicht eine Impulsfolge, mit welcher die Basen der Transistoren T, und T_ angesteuert werden kön¬ nen. Dabei bedeutet PD die Periodendauer; ED die Ein¬ schaltdauer (Impulslänge) und TL die Tastlücke. Das Verhältnis zwischen Einschaltdauer ED und Perioden¬ dauer PD wird als Tastverhältnis bezeichnet. Dieses Tastverhältnis ist am nicht dargestellten, beispiels¬ weise erwähnten integrierten Schaltkreis einstellbar und veränderbar. [0018] Die vorstehend in ihrem prinzipiellen Aufbau erläuterte Schaltung nach Fig. 3 soll nun zum Betrieb einer gleich- spannungsgespeisten Gasentladungslampe verwendet werden, die in Fig. 3 durch die Last L versinnbildlicht ist. Der Betrieb einer Gasentladungslampe mit Gleichspannung ist dem mit Wechselspannung vorzuziehen, da die Gasentladungs¬ lampe in diesem Fall weniger flackert und eine höhere Licht¬ ausbeute zeigt. Der einzige Nachteil ist der, daß beim dauernden Betrieb mit Gleichspannung im .Elektrodenbereich der Gasentladungslampe sich Ablagerungen ansammeln, ver- ursacht durch den stets in gleicher Richtung strömenden Ionenfluß. Um diese Ablagerungen zu vermeiden, wird da¬ her die Lampe wiederholt umgepolt, wozu bislang me¬ chanische Schalter verwendet worden sind. Mittels der geschilderten Schaltung geschieht dies im einzelnen auf nunmehr elektronische Weise wie folgt: [0019] Die an den Klemmen X, Y anliegende Gleichspannung U kann entweder direkt aus einem Gleichspannungsnetz ent¬ nommen werden, sie kann aber auch über einen Umformer (Wechselstrom/Gleichstrom) bereitgestellt werden. Die Transistoren T. bis T. dienen als elektronische Schalter und ihre Basen werden von der Größe des Betriebsstromes über Impulsfolgen nach Fig. 6 gesteuert. In der ersten Phase des Betriebs sind die Transistoren T, und T. ge- schlössen, die Transistoren T„ und T, hingegen offen. Der Transistor T. bzw. dessen Basis B, ist dabei von einer in Fig. 6 gezeigten Impulsfolge angesteuert. Während der Einschaltdauer ED eines Impulses ist der Transistor T, geschlossen und Gleichstrom fließt von der Klemme X über den Transistor T. , die Drossel D und die Lampe L über den während dieser ßetriebsphase stets geschlossenen Transistor T. zur Klemme Y. Bevor die Nenn¬ größe des Lampenbetriebsstromes erreicht ist, das ist - zeitlich gesehen - am Ende der Einschaltdauer ED des [0020] Steuerimpulses, öffnet der Transistor T., der Stromfluß aus dem Netz wird unterbrochen und die in der Drossel D durch den Stromfluß aufgebaute magnetische Energie wird nun in elektrische Energie umgesetzt und liefert eine Gegenspannung, die bis zum Einschaltzeitpunkt des nächsten Steuerimpulses, also während der Tastlücke TL, den Strom¬ fluß durch die Lampe L in gleicher Richtung aufrechter¬ hält, wobei die in der Drossel gespeicherte Energie abge¬ baut wird. Nun wird über den nächstfolgenden Steuerimpuls an die Basis B. des Transistors T, dieser wiederum ein¬ geschaltet, also geschlossen und dadurch neuerlich Energie und Strom aus dem Netz in der beschriebenen Weise der Schaltung zugeführt, bis kurz vor neuerlichem Erreichen der Nenngröße des Lampenbetriebsstromes, worauf der er- wähnte Umschaltvorgang neuerlich eingeleitet und durch¬ geführt wird. Während dieser Zeit ist die Lampe L stets in gleicher Richtung vom Strom durch lössen. Die be¬ schriebenen Steuervorgänge sind sehr kurz und spielen sich in Bruchteilen von Sekunden ab. Während dieser ersten Phase, während der der Transistor T, taktweise laufend ge¬ öffnet und geschlossen wird, ist der Transistor T. stets geschlossen. Um die oben erwähnten schädlichen Ablagerun¬ gen infolge des Gleichspanπungsbetriebes der Gasentla¬ dungslampe zu vermeiden, wird nun nach einiger Zeit die Lampe L umgepolt. Dies geschieht nun dadurch, daß die [0021] Transistoren T. und T. geöffnet werden, der Transistor T, wird geschlossen und der Transistor T„ wird in der Weise über seine Basis B. taktweise angesteuert, wie dies im Zusammenhang mit dem Transistor T. beschrieben worden ist. Der Stromfluß in der Lampe wird dadurch umgekehrt. Beim Einsatz einer Gasentladungslampe als Last L kann bei der hier geschilderten Betriebsweise auf den Kondensator C verzichtet werden. [0022] Ist die Periodendauer PD der Steuerimpulse (Taktfrequenz) abhängig von der Zeitkonstanten der Drossel D, so kann die Umpolfrequenz beispielsweise von der Netzfrequenz her ab¬ geleitet und gesteuert werden, wenn die Gleichspannung an den Anschlußklemmen X, Y der Schaltung über einen hier nicht dargestellten Wechselstrom - Gleichstromumformer gewonnen wird. Auch andere Steuerfrequenzen für die Um- polung können mit Erfolg eingesetzt werden. Die Perioden¬ dauer der Umpol requenz ist dabei stets größer als die Periodendauer der Steuerimpulse (Taktfrequenz) . Dienen die parallel zu den Transistoren T, und T_ geschalteten Dioden D. und D_ als Freilaufdioden, die den Stromfluß aufrechterhalten , . wenn die Transistoren T, und T~ impuls¬ gesteuert öffnen und schließen, so haben die Dioden D, und D. parallel zu den Transistoren T, und T^ Schutzfunktion. [0023] Der Stromverlauf durch die Gasentladungslampe L nach der Schaltung nach Fig. 3 und der oben geschilderten Be- triebsweise ist schematisch in Fig. 5 dargestellt. Im großen gesehen handelt es sich um einen trapezförmigen Verlauf mit wechselndem Vorzeichen. Die Periode P dieser Folge hängt ab von der Umpolfrequenz. Wird der im Schau¬ bild mit gerader Linie gezeigte Stromverlauf sozusagen vergrößert dargestellt, so ergibt sich eine Linie, die in Fig. 7 gezeigt ist und die den in Fig. 5 eingekreisten Abschnitt G sozusagen in einem vergrößerten Maßstab dar¬ stellt. Diese Linie verläuft gezackt, ihr Anstieg bzw. ihr Abfall wird bestimmt durch das Widerstandsverhalten von Drossel D und Last L, ihre Umkehrpunkte sind abhängig von der Taktfrequenz und ihre Glätte (schraffierte Flächen) wird bestimmt durch die Glättungskondensatoren C nach der Schaltung in Fig. 3. [0024] Anstelle eines Stromverlaufes, wie ihn Fig. 5 zeigt, kann auch beispielsweise ein Spannungsverlauf erzwungen werden, wie er in Fig. 4 dargestellt ist. [0025] Zur Steuerung der Taktfrequenz bzw. der Umpol requenz können schaltungsinhärente elektrische Größen herangezogen werden, das sind also Größen, die beispielsweise an der Last L gemessen werden können, wie Spannung, Spannungs¬ anstieg, Strom, Stromanstieg, Wirk- oder Scheinlast. Beim vorstehnd im Zusammenhang mit Fig. 3 erläuterten Aus¬ führungsbeispiel wurde der Laststrom zur Steuerung der Taktfrequenz für die Halbleiterschalter T. und T. heran¬ gezogen, d. h., die Halbleiterschalter T. und T. wurden taktmäßig jeweils geöffnet, bevor der Laststrαm den Lam- pennennstrom erreicht hat 'und wieder eingeschaltet, so¬ bald dieser etwas abgesunken war. Die Stromwerte, bei welchen ein- bzw. abgeschaltet worden ist, sind im Schau¬ bild nach Fig. 7 mit I.- bzw. I.bezeichnet. Die Umpol¬ frequenz (P - Fig.. 5) wurde von der Frequenz eines üb¬ lichen Wechselspannungsversorgungsnetzes mit 50 Hertz ab¬ geleitet. Eine Steuerung von oder über eine schaliungsun- abhängige Größe, wie hier die Netzfrequenz eines Wechsel¬ spannungsversorgungsnetzes, wird als Fremderregung be¬ zeichnet. [0026] Bei der Schaltung nach Fig. 2 hingegen kann die Umpol¬ frequenz gesteuert werden vom Spannungsanstieg an den Kondensatoren C (Eigenfrequenz). Weitere Steuerungsmög¬ lichkeiten für die Taktfrequenz ergeben sich aus der Wahl des Verhältnisses der Einschaltdauer ED zur Aus¬ schaltdauer TL oder aber durch die Änderung der Puls- dauer PD (Pulsweitenmodulation). Zur Steuerung der Takt¬ frequenz werden dabei zweckmäßigerweise programmierbare Prozessoren herangezogen, mit welchen Regelkurven und Steuerkurven jeder beliebigen Form erzielt werden können. Wurde vorstehend anhand der Fig. 3 der Betrieb einer Gasentladungslampe L näher erläutert, so ist hier zu erwähnen, daß als Last auch andere Geräte oder Apparate eingesetzt werden können. Beispielsweise ein Wechselstrom¬ motor, welchem eine hinsichtlich ihrer Frequenz und Größe veränderbare Wechselspannung zugeführt werden kann, um so Drehzahl und Drehmoment in weiten Grenzen zu regeln. [0027] Zurückkommend auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und dem Betrieb einer Gasentladungslampe L mit der hier gezeigten Schaltung ist noch ergänzend zu erwähnen: Durch das Umpolen der Schalter T, und T« bzw. T, und T. wird erreicht, daß die Lampe in wechselnder Folge, abhän¬ gig von der Umpol requenz der Schalter, vom Strom in wechselnder Richtung durchflössen wird, so daß- die unerwünschten Ablagerungen an den Elektroden vermieden werden können. Mit der erwähnten Schaltung kann aber auch die Helligkeit dieser Lampen auf einfache Weise dadurch geregelt werden, daß beispielsweise die Ein¬ schaltdauer ED des Steuerimpulses für die taktmäßige Steuerung der Halbleiterschalter verkürzt wird. [0028] Es ist möglich, Taktfrequenz und/oder Umschaltfrequenz von gänzlich schaltungsunabhängigen Größen zu steuern und zu regeln. Dazu dienen Prozessoren, die beliebig programmierbar sind, so daß Steuerkurven vielfältigster Formen erzieltwerden können. Das kann so weit gehen, daß die Taktfrequenz ein nicht periodisches Verhalten zeigt, dies gilt auch für die Umpolfrequenz, sofern beide von schal ungsunabhängigen Größen, also von außen her gesteuert und beeinflußt werden.
权利要求:
Claims P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Gleichspannungsgespeiste Schaltung zur Erzeugung von Spannungen und/oder Strömen unterschiedlicher Kurven¬ form und/oder unterschiedlicher Frequenz und/oder un¬ terschiedlicher Polarität mit mindestens einer Last, gekennzeichnet durch eine mit dieser Last in Serie ge¬ schalteten Drosselspule und mindestens zwei gesteuer¬ ten Halbleiterschaltern, welche bezüglich der Last und der Drosselspule jeweils für sich in Serienschaltung, jedoch in verschiedenen Leitungspfaden liegen und diese Leitungspfade an unterschiedlichen Potentialen der Speisespannung angeschlossen sind, wobei im betriebs¬ mäßigen Einsatz der eine Schalter offen ist, während der andere Schalter in wechselnder Folge geöffnet und geschlossen ist und nach Ablauf einer einstellbaren oder ansteuerbaren Zeitspanne der bislang in wechseln¬ der Folge (Taktfrequenz) betätigte Schalter offengehal¬ ten ist, wogegen der bislang offene Schalter in wechseln¬ der Folge geöffnet und geschlossen ist und diese Wechsel¬ folge der Schalterbetätigung (Umpolfrequenz) sich ständig wiederholt. 2. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Last und Drossel in Serienschaltung beinhaltende Leitungspfad an einem Mittelwert der Speisespannung angeschlossen ist. 3. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Last und Drossel in Serienschaltung beinhaltende Leitungspfad über minde¬ stens zwei Kondensatoren, welche bezüglich der Last und der Drosselspule jeweils für sich in Serien- Schaltung, jedoch in verschiedenen Leitunqspfaden liegen, an unterschiedlichen Potentialen der Speise-. Spannung angeschlossen ist, wobei die Kondensatoren an denselben Potentialen der Speisespannung angeschlossen sind wie die gesteuerten Halbleiterschalter. 4. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Last und Drossel in Serienschaltung beinhaltende Leitungspfad über min¬ destens zwei weitere steuerbare Halbleiterschalter, welche bezüglich der Last und der Drosselspule je¬ weils für sich in Serienschaltung, jedoch in ver- schiedenen Leitungspfaden liegen, an unterschiedli¬ chen Potentialen der Speisespannung angeschlossen sind, wobei diese Halbleiterschalter in der Periode der Um¬ polfrequenz der anderen Halbleiterschalter geöffnet bzw. geschlossen sind und so in Verbindung mit Last und Drosselspule jeweils einen geschlossenen Stromkreis bilden, in welchem die Richtung des Stromflusses der Umpol frequenz entsprechend sich ändert. 5. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Last ein Kondensator angeschlossen ist. 6. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwi¬ schen der Drossel und der Last ein Kondensator an¬ geschlossen ist, dessen andere Elektrode mit jenem Anschlußpunkt für die Versorgungspannung verbunden ist, der von den beiden Anschlußpunkten für diese Ver¬ sorgungsspannung das niedrigere Potential aufweist. 7. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu- mindest den in wechselnder Folge (Taktfrequenz) periodisch betätigten Halbleiterschaltern Freilaufdioden parallel geschaltet sind. 8. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Umpol¬ frequenz zur Schaltfrequenz der Schalter (Taktfrequenz) etwa 1 : 1000, vorzugsweise mehr beträgt. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Takt- und/oder Umschaltfrequenz, wel¬ che die an der Last anliegende Spannung und/oder den die Last durch ließenden Strom jeweils nach Größe und Verlauf bestimmen, schaltungsinhärente elektrische Größen (Spannungshöhe, Spannungsanstieg, Stromhöhe, Stromanstieg, Wirkleistung, Scheinleistung oder ähnl.) dienen (Eigenerregung). 10. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Takt- und/oder Umpolfrequenz, welche die an der Last anliegende Spannung und/oder den die Last durchfließenden Strom jeweils nach Größe und Verlauf bestimmen, schaltungsunabhängige Größen dienen (Fremderregung). 11. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach Anspruch 9, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Umpolfrequenz bestimmt ist durch die Größe und/oder den Anstieg der Lade¬ spannung eines mit der Last in Reihe liegenden Konden- sators (Eigenerregung). 12. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die von schaltungsunabhängi¬ gen Größen bestimmte Umpol requenz von der Frequenz eines Wechselspannungsversorgungsnetzes abgeleitet ist (Fremderregung) 13. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der an der Last anliegenden Spannung und/ oder des die Last durchfließenden Stromes das Ver- hältnis der Einschaltdauer zur Ausschaltdauer pro Periode der jeweils in Taktfrequenz geschalteten Halb¬ leiter und/oder Pulsweitenmodulation dient. 14. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gates und/oder Basen mindestens der nicht auf ruhendem Potential liegenden Halbleiterschalter über Transformatoren oder Pulstransformatoren angesteuert sind. 15. Gleichspannungsgespeiste Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Last eine Gasentladungslampe ist.
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公开号 | 公开日 ES551643D0|| AU5395786A|1986-08-26| ZA8600799B|1986-09-24| ATA30485A|1990-08-15| ES551643A0|1987-10-16| US4725762A|1988-02-16| ES8800564A1|1987-10-16| AT392384B|1991-03-25| AU588282B2|1989-09-14| EP0210242A1|1987-02-04|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题 FR2344171A1|1976-03-11|1977-10-07|Cit Alcatel|Hacheur comportant des interrupteurs a transistors| GB2071949A|1980-02-29|1981-09-23|Kumpa Inst Electronic Res|D.C.-A.C. Inverter circuit|DE3925654A1|1989-08-03|1991-02-07|Schmidt Michael|Steuergeraet fuer wenigstens eine entladungslampe| EP0553923A1|1992-01-28|1993-08-04|Matsushita Electric Works, Ltd.|Wechselrichtergerät| DE4314584A1|1993-04-29|1994-11-03|Priamos Licht Ind & Dienstleis|Steueranordnung für den Impulsbetrieb von Entladungslampen| AU721573B2|1995-11-22|2000-07-06|Telefonaktiebolaget Lm Ericsson |Method and apparatus for signal-to-noise ratio calculation in radiocommunication systems using measurements of supervisory audio tones| WO2001049082A1|1999-12-27|2001-07-05|Tridonicatco Gmbh & Co. Kg|Schaltungsanordnung zum betreiben einer gasentladungslampe| US6426597B2|1998-09-18|2002-07-30|Knobel Ag Lichttechnische Komponenten|Circuit arrangement for operating gas discharge lamps| DE19964556B4|1998-09-18|2009-09-24|Tridonicatco Schweiz Ag|Schaltungsanordnung zum Betreiben von Gasentladungslampen, insbesondere Hochdruck-Gasentladungslampen| DE102008015645A1|2008-03-25|2009-10-01|Tridonicatco Schweiz Ag|Schaltungsanordnung zum Zünden von HID-Gasentladungslampen| WO2009118128A1|2008-03-25|2009-10-01|Tridonicatco Schweiz Ag|Schaltungsanordnung zum betreiben von hid-ladungslampen|US3969652A|1974-01-04|1976-07-13|General Electric Company|Electronic ballast for gaseous discharge lamps| US3999100A|1975-05-19|1976-12-21|Morton B. Leskin|Lamp power supply using a switching regulator and commutator| US4327309A|1980-06-23|1982-04-27|General Electric Company|Fluorescent lamp power supply with low voltage lamp polarity reversal| DE3037305C2|1980-10-02|1986-04-03|Flowtec Ag, Reinach, Basel, Ch|| AU555174B2|1981-09-18|1986-09-18|Oy Helvar|Electronic ballast for a discharge lamp| GB2124042B|1982-06-01|1986-10-01|Control Logic|Reduction of harmonics in gas discharge lamp ballasts| US4614898A|1985-06-24|1986-09-30|General Electric Company|Electronic ballast with low frequency AC to AC converter|US4887007A|1987-02-18|1989-12-12|U.S. Philips Corporation|DC-AC converter for supplying a gas and/or vapour discharge lamp| DE69313094T2|1993-01-29|1998-02-05|Magnetek Spa|Umrichter zum Betreiben von Entladungslampen mit Heizwendeln durch einen Resonanzkreis| JP3315008B2|1994-06-28|2002-08-19|松下電工株式会社|放電灯点灯装置| DE19523750A1|1995-06-29|1997-01-02|Thomson Brandt Gmbh|Wechselstromquelle| US6124682A|1996-11-19|2000-09-26|Micro Tech Limited|Lamp driver circuit using resonant circuit for starting lamp| DE19922039A1|1999-05-12|2000-11-16|Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh|Vorschaltgerät für mindestens eine Gasentladungslampe und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Vorschaltgeräts| US7180758B2|1999-07-22|2007-02-20|Mks Instruments, Inc.|Class E amplifier with inductive clamp| US6469919B1|1999-07-22|2002-10-22|Eni Technology, Inc.|Power supplies having protection circuits| DE10051139A1|2000-10-16|2002-04-25|Tridonic Bauelemente|Elektronisches Vorschaltgerät mit Vollbrückenschaltung| GB0221154D0|2002-09-12|2002-10-23|Switched Reluctance Drives Ltd|A circuit for use with switched reluctance machines| US7282867B2|2004-03-01|2007-10-16|Harison Toshiba Lighting Corporation|Lighting device for discharge lamp| GB0427682D0|2004-12-17|2005-01-19|Havard Engineering Plc|Power control| US7591187B2|2005-05-10|2009-09-22|Microstrain, Inc.|Wireless vibrating strain gauge for smart civil structures| DE102007049397A1|2007-10-15|2009-04-16|Tridonicatco Gmbh & Co. Kg|DC-Versorgung, insbesondere für Leuchtdioden, in einem Betriebsgerät mit Wechselrichter| US8427300B2|2009-02-20|2013-04-23|Redwood Systems, Inc.|Transmission of power and data with frequency modulation| US8207635B2|2009-02-20|2012-06-26|Redwood Systems, Inc.|Digital switch communication| US8248230B2|2009-02-20|2012-08-21|Redwood Systems, Inc.|Smart power device| US8058750B2|2009-05-14|2011-11-15|Redwood Systems, Inc.|Discharge cycle communication| US8344801B2|2010-04-02|2013-01-01|Mks Instruments, Inc.|Variable class characteristic amplifier| US9214901B2|2012-07-27|2015-12-15|Mks Instruments, Inc.|Wideband AFT power amplifier systems with frequency-based output transformer impedance balancing|
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