TRANSISTOR CONVERTER CIRCUIT

Abstract: 1. Transistor inverted converter circuit comprising a transformer (11; 111) having a primary winding (11a; 111a) which can be connected to a d.c. voltage source (1; 101) in series with the emitter-collector path of a transistor (4, 5; 105), a secondary winding (11b; 111b) to which a load (15; 115) can be connected, and a control winding (6, 162) which ist connected by one terminal to the base of the transistor (4, 5; 105) and which is connected by another terminal to the emitter of the transistor (4, 5; 105) by way of a diode means (base-emitter path of 5 or 4; diode 142), and which is provided between the two terminals with a tapping (6d; c) which is connected to a terminal of a biasing capacitor (9, 109), the other terminal of which is connected by way of a resistor (10; 110) to the emitter of the transistor (4, 5; 105), further comprising a commutating capacitor (12; 112) which is part of an oscillator circuit determining the frequency of the converter circuit, and a charging circuit having a diode (7, 8; 107) for charging the biasing capacitor (9, 109) to a d.c. control voltage which is of a polarity for conduction by the transistor (4, 5; 105), characterised in that the primary winding of the transformer (11, 111) is connected to the d.c. voltage input by way of a choke (2; 102), that the charging circuit is a closed circuit which is formed by the diode (7, 8; 107) serving as rectifier means, the biasing capacitor (9, 109) and at least a part (6a-6d, 6b-d; a-c) of the control winding (6; 162), and that the resistor (10; 111) which is connected to the biasing capacitor (9; 109) is only part of the control circuit (Figure 1; Figure 3).

Description: Transistorwechselrichterschaltunq Die Erfindung betrifft eine Transistorwechselrichterschaltung die beispielsweise dazu gedacht ist, Leuckstofilampen aus einem Gleichstromnetz mit Wechselstrom zu versorgen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine solche Schaltung, bei der einerseits die Ausgangs spannung in guter Annäherung sinusförmig ist, andererseits aber die Transistoren nur geringe Schaltverluste aufweisen. Die bisher zumeist verwendete Schaltung für statische Wechselrichter, die aus einer Niedervolt-Gleichspannungsquelle gespeist werden, ist die sogenannte Gegentaktschaltung von Transistoren in Verbindung mit einem Transformator. Für höhere Speisespannungen, zum Beispiel oberhalb 150 Volt, wird vielfach die Brücken- oder die Halbbrückenschaltung verwendet, da sie den Einsatz von Transistoren niedrigerer Durchbruchspannung erlauben. Die Aussteuerung der Transistoren erfolgt üblicherweise mit Hilfe einer Rück kopplungs- oder Steuerwicklung des erwähnten Transformators, welche normalerweise eine Wechselspannung von etwa 2 bis 4 Volt liefert. Mit Hilfe eines Widerstands im Basiskreis wird dabei die Grösse des Basisstroms der Transistoren entsprechend dem Laststrom eingestellt. Die Verluste in den Transistoren setzen sich aus den Verlusten im Durchschaltbetrieb (Kollektor-Emitter-Restspan- nunq Kollektorstrom) und den Umschaltverlusten zusammen. Demgegenüber sind die Steuerverluste vernachlässigbar. Besonders kritisch werden die Umschaltverluste, wenn die Spannungsform der erzeugten Wechsel spannung nicht rechteckig ist und/oder die Betriebsfrequenz hoch liegt, insbesondere höher als 500 Hz liegt. Da die Verluste und somit die Erwärmung der Transistoren proportional dem Kollektorstrom ist, beeinflusst natürlich auch die Leistung, welche über den Wechselrichter geführt wird, in starkem Masse diese Verluste. Die ideale Spannungsform zur Aussteuerung von als Schalter betriebenen Transistoren ist die Rechteckform, die die schnellste und mit den geringsten Verlusten behaftete Umschaltung gewährleistet. Wenn jedoch die Aussteuerung der Transistoren mit Hilfe einer Rückkopplungswicklung erfolgt, dann steht eine rechteckförmige Steuer spannung nur zur Verfügung, wenn auch die Ausgangsspannung des Wechselrichters rechteckförmig ist. Für diese Ausgangsspannung ist jedoch in vielen Fällen eine Sinusform erwünscht. Beim Betrieb mit einer nicht rechteckförmigen Steuerspannung können die Umschaltverluste, insbesondere mit zunehmender Frequenz unzulässig hoch werden, wodurch neben einem schlechten elektrischen Wirkungsgrad eine starke Erwärmung der Transistoren eintritt, was zu schwierigen ühlproblemen der Bauteile führt und gleichzeitig die Betriebssicherheit gefährdet. In der Praxis hilft man sich vielfach durch eine Uberbemessung der Bauteile, was entsprechend teuer ist und zu grossen Geräten führt. Aus der amerikanischen Patentschrift 4Z127,797 ist eine Lösung dieser Probleme bekannt, die in der Verwendung eines zusätzlichen Transformators besteht, der eine Steuerung des Transistors abhängig vom Ausgangsstrom statt von der Ausgangsspannung zulässt. Der für diese Lösung erforderliche Mehraufwand an Bauteilen ist jedoch erheblich. Die DE-OS 23 11 833 offenbart eine als Wechselrichter ausgebildete Konstantstromquelle, die für elektrostatische Anwendungen bei einer Ausgangsspannung von 4 bis 6,8 kV einen konstanten Ausgangsstrom in der Grössenordnung von 100 bis 400 wA liefern soll. Es handelt sich um eine Gegentaktwechselrichterschaltung mit einem T.asttransforma- tor, dessen Primärwicklung eine Mittelanzapfung aufweist, die direkt mit dem einen Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Je einer der Endanschlüsse der Primärwicklung ist mit dem Kollektor eines von zwei Transistoren verbunden, deren Emitter zusammengeschlossen und über einen Emitterwiderstand mit dem anderen Pol der Gleichspannungsquelle verbunden sind. Die beiden Endanschlüsse einer Steuerwicklung sind mit den Basen der beiden Transistoren verbunden. Eine Mittelanzapfung dieser Steuerwicklung ist mit einem Anschluss eines Kondensators verbunden, dessen anderer Anschluss mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Emitterwiderstand und der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Der Aufladekreis für den Kondensator enthält eine an die Gleichspannungsquelle angeschlossene Z-Diodenschaltung mit nachfolgendem Spannungsteiler. Aufgrund der gegerikoppelnden Wirkung des Emitterwiderstands ergibt sich der nahezu konstante Ausgangsstrom als Funktion der diesem Emitterwiderstand von der an dem Kondensator anliegenden Spannung und der Steuerwechselspannung eingeprägten Spannung. Diese regelnde Funktion setzt voraus, daB die Basis-Emitterspannung beider Transistoren stets unterhalb der Sättigungsspannung bleibt. Das heisst die beiden Transistoren der Gegentaktschaltung werden in ihren normalen Arbeitsbereich ausgesteuert. Dies ist in Anbetracht der auftretenden geringen Ströme ohne weiteres möglich. Bei höheren Strömen müssen jedoch die Transistoren eines Transistorwechselrichters als Schalter betrieben werden, die möglichst schnell zwischen ihrem Sperrzustand und ihrem Sättigungsgrad hin- und hergeschaltet werden. Die Klemmenspannung des Kondensators als Steuergleichspannung dient bei der Entgegenhaltung nicht dazu, einen Schaltvorgang der Transistoren zu beschleunigen, sondern dazu, deren Arbeitspunkt und damit die Höhe des Ausgangsstroms vorzugeben. Die Tatsache, dass beim Stand der Technik die Steuergleichspannung aus der Gleichspannung der Gleichspannungsquelle gewonnen wird, bedingt Verluste, insbesondere an den Widerständen. Aus der DE-OS 22 25 073 ist ein Wechselrichter bekannt, bei dem die Basissteuerung der Transistoren von Schwankungen der Speisegleichspannung unabhängig sein soll. Zu diesem Zweck enthält jeder Transistor zwei Parallele Steuerkreise, von denen jeweils einer die Reihenschaltung einer Steuerwicklung mit einem Kondensator aufweist. Der Kondensator ist über eine Diode an eine im Gleichstromkreis liegende Drossel angeschlossen, die mit ihrem Spannungsabfall als Ladestromquelle dient. Hierdurch soll durch den bei steigender Batteriesnannung kleiner werdenden Spannungsabfall an der Drossel eine entsprechend serine Aussteua- rung der Transistoren erreicht werden. Eine solche Reqeluna setzt voraus, dass die Transistoren nicht im Sättigungsbetrieb arbeiten, sondern einen Arbeitspunkt in normalen Betriebsbereich der Kennlinie besitzen. Wegen der hierbei auftretenden Verluste in den Transistoren ist eine solche Schaltung nur für kleine Leistungen einsetzbar. Aus der DE-AS 20 18 152 ist ein Wechselrichter bekannt, bei dem die im Gegentaktbetrieb arbeitenden Transistoren, denen jeweils eine gesonderte Steuerwicklung zugeordnet ist, einen diese Steuerwicklung in Reihe mit einem Kondensator aufweisenden Steuerkreis besitzen. Der Kondensator wird hierbei auf eine für den zugehörigen Transistor in Sperrichtung gepolte Spannung aufgeladen. Dem Kondensator parallel geschaltet ist die Reihenicialtung aus einem Widerstand und einer Diode, so dass sich der Kondensator nur auf eine im wesentlicl)en der Durchlass spannung der Diode entsprechende Spannung aufladen kann. Hierdurch kann eine Verringerung der Schaltverluste der Transistoren nicht erzielt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Transistorwechselrichterschaltung zu schaffen, die auch für höhere Leistungen geeignet ist und bei möglichst sinusförmiger Ausgangsspannung geringe Verluste aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Primärwicklung des Lasttransformators über eine Drossel an die Gleichspannungsquelle anschaltbar ist, und dass der Aufladekreis ein von der Gleichrichterdiode,dem Kondensator und wenigstens einem Teil der Steuerwicklung gebildeter geschlossener Stromkreis ist. Die erfindungsgemäss vorgesehene Drossel bildet mit dem Stromwendekondensator einen Resonanzkreis der bewirkt, dass die Spannung am Eingang des Wechselrichters periodisch auf Null geht, dass es sich bei dieser Spannung also um eine pulsierende Gleichspannung handelt. In demselben Moment zu dem diese pulsierende Gleich spannung Null ist, ist auch die Steuerwechselspannung Null, so dass die Transistoren im spannungsfreien Zustand schnell und verlustarm geschaltet werden, wobei kurzzeitig beide Transistoren von der Steuergleichspannung durchgesteuert werden können. Da die Spannung an der Primärwicklung Null ist, ist das gleichzeitige Durchsteuern beider Transistoren in diesem Moment völlig unkritisch. Die Erfindung wird durch zwei Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Transistorwechselrichter schaltung gemäss der Erfindung in Form einer Gegentaktschaltung, Fig. 2 Signalverläufe in der Schaltung von Fig. 1, nämlich Fig. 2a den Basisstrom eines der Tran sistoren, Fig. 2b die Summe der Basisströme beider Transistoren, Fig. 2c den Kollektorstrom eines der Transistoren und Fig. 2d die Spannung an der Primär wicklung des Transformators, Fig. 3 eine Transistorwechselrichter schaltung gemäss der Erfindung in Form einer Halbbrückenschaltung. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäBe Transistorwechselrichterschaltung in Form einer Gegentaktschaltung. Ein Transformator 11 umfasst eine Primärwicklung 11a und eine Sekundärwicklung 11b. Die Primärwicklung 11a besitzt eine Mittelanzapfung 11c, die über eine Drossel 2 an den positiven Pol einer Gleichspannungsquelle 1 angeschlossen ist Parallel zur Primärwicklung 11a des Transformators 11 ist ein Kondensator 12 geschaltet. Ein Ende der Primärwicklung 11a ist mit dem Kollektor eines Transistors 4, das andere Ende der Primärwicklung 11a mit dem Kollektor eines Transistors 5 verbunden. Die Emitter beider Transistoren sind zusammengeschlossen und mit dem negativen Pol der Gleichspannunqsquelle 1 verbunden. Parallel zur Cleichspannungsquelle 1 liegt ein Kondensator 13 als Teil einer Siebschaltung. Eine Steuerwicklung 6 des Transformators 11 besitzt zwei Enden 6a bzw. 6b sowie drei Anzapfungen 6c, 6d bzw. 6e. Die An zapfung 6d ist mit einem Anschluss eines Kondensators 9 verbunden. Der andere Anschluss des Kondensators 9 ist über einen Widerstand 10 mit dem Vrbinduncpunkt der beiden Emitter der Transistoren 4 und 5 verbunden. Die Basis des Transistors 4 ist mit der Anzapfung 6c, die Basis des Transistors 5 mit der Anzapfung 6e der Steuerwicklung 6 verbunden. Ein Anschwing7iderstand 3 verbindet die Basis des Transistors 4 mit dessen Kollektor. Zwei Dioden 7-und 8 sind mit ihrer Anode an den Verbinduns- punkt zwischen dem Kondensator 9 und dem Widerstand 10 angeschlossen. Die Kathode der Diode 7 ist mit dem einen Ende, die Kathode der Diode 8 mit dem anderen Ende der Steuerwicklung 6 verbunden. An die Sekundärwicklung 11b des Transformators 11 ist eine Last 15 angeschlossen, bei der es sich um eine Leuchtstofflampe handeln kann. Wird die Gleichspannungsquelle 1 mit Hilfe eines nicht dargestellten Schalters eingeschaltet, dann fliesst zunächst ein Strom von wenigen mA über den Anschwingwiderstand 3 zur Basis des Transistors 4 und über die Steuerwicklung 6 zur Basis des Transistors 5. Infolge der hierdurch bedingten unterschiedlichen Ansteuerung und der zwangsläufig nicht identischen Transistoreigenschaften beginnt der Wechselrichter zu schwingen. Hierbei werden abwechselnd die beiden Hälften der Primärwicklung 11a des Transformators 11 über die Drossel 2 und jeweils einen der Transistoren 4 bzw. 5 mit der Gleichspannungsquelle 1 verbunden. Die Frequenz dieser Schwingungen wird in erster Linie von dem aus der Drossel 2 und dem Kondensator 12 gebildeten Resonanzkreis bestimmt. Sowohl in der Sekundärwicklung 11b als auch in der Steuerwicklung 6 werden sinusförmige Spannungen induziert. Die den Transistor 4 steuernde Spannung der Wicklung 6c-6d der Steuerwickluna 6 und die den Transistor 5 steuernde Spannung der Wicklung 6e-6d der Steuerwicklung 6 sind gegen phasig. Der Kondensator 9 wird über die beiden Dioden 7, 8 auf eine im weesentlichen konstante Spannung aufgeladen, die an dem dem Widerstand 10 zugewandten Ende des Kondensators negativ und am anderen Ende positiv ist. Diese Gleichspannung am Kondensator 9 überlagert sich den von der Steuerwicklung gelieferten Steuerspannungen für die Transistoren 4 bzw. 5, Während des Nulldurchgangs der Steuerwechselspannung können beide Transistoren 4 und 5 vorübergehend gleichzeitig leitend sein. Da zu dieser Zeit aber auch die Spannung an der Primärwicklung 11a Null ist, kann kein Strom durch die Reihenschaltung beider Transistoren fliessen. Wird nach einem solchen Spannungsnulldurchgang beispielsweise das Potential an der Anzapfung 6c positiv gegenüber dem. an der Anzapfung 6d, und das Potential an der Anzapfung 6e negativ gegenüber dem der Anzapfung 6d, dann wird der Transistor 4 innerhalb sehr kurzer Zeit in den Sättigungszustand gesteuert, während der Transistor 5 gesperrt wird. Hierfür reichen bereits sehr geringe Potentialunterschiede an den Anzapfungen 6c bzw. 6e aus. Erhöht sich nämlich das Potential an der Anzapfung 6c, dann erhöht sich damit auch das Potential am Verbindungspunkt beider Emitter der Transistoren 4 und 5. In Verbindung mit der Abnahme des Potentials an der Anzapfung 6e führt dies dazu, dass die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 5 in Sperrichtung vorgespannt wird. Nach dem nächsten Nulldurchgang der Steuerwechselspannung kehren sich die Verhältnisse um, dass heisst der Steuergleichstrom aus dem Kondensator 9 kommutiert von der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 4 auf die des Transistors 5. Die Ladespannung des Kondensators 9 und die Grösse des Widerstands 10 können so gewählt werden, dass bereits der Gleichstrom aus dem Kondensator 9 ausreicht, die Transistoren in die Sättigunq zu steuern. Der diesen Gleichstrom überlagerte Steuerwechselstrom bewirkt dann in erster Linie nur noch die Kommu- tierung des Stroms zwischen den beiden Steuerkreisen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass trotz einer sinusförmigen Steuer spannung ein Basisstrom für die Transistoren 4 und 5 auftritt, der zumindest in den wesentlichen Bereichen sehr steile Flanken besitzt und kurze Schaltzeiten der Transistoren gewährleistet. Die beschriebene Schaltung bezieht sich auf die Verwendung von npn-Transistoren. Bei einer Anordnung mit pnp-Transistoren muss die Steuergleichspannung umgekehrte Polarität aufweisen. Einen besonders grossen Gewinn bringt die erfindunqsgemässe Schaltung bei einem Wechselrichter, bei dem der Transformator als Streufeldtransformator ausgebildet ist und die Frequenz etwa 20 kwz beträqt, wobei als Last 15 eine Leuchtstofflampe angeschlossen ist. Dabei dient der Stromwendekondensator 12 der Blindstromkompensation und zugleich als Schwingkondensator in Verbindung mit der Drossel 2, wodurch ein Inversstrom von den Transistoren ferngehalten werden kann. Die Transistoren arbeiten bei diesem Betrieb im Schaitmoment mit der steilen Stromflanke eines Rechteckstromes und damit praktisch Verlustfrei, wodurch ein hoher elektrischer Wirkungsgrad erzielt wird, was zum Beispiel bei Fahrzeugbeleuchtungen und in Notstromeinrichtungen in Verbindung mit aus einer Batterie gespeisten Leuchtstofflampen von grosser Bedeutung ist. Fig. 2a stellt den Verlauf des Basisstroms eines der beiden Transistoren über der Zeit dar. Man erkennt, dass einem im wesentlichen rechteckförmigen Grund strom eine sinusförmige Stromkuppe aufgesetzt ist. Fig. 2b stellt den am Widerstand 10 gemessenen Verlauf der Summe der Basisströme beider Transistoren dar. Aus dieser Darstellung ist besonders gut zu erkennen, dass der Gleichstrom aus dem Kondensator 9 ohne Unterbrechung im Bereich des Nulldurchgangs der Wechsel spannung von einem Transistor auf den anderen kommutiert. Aus Fig. 2b ist ausserdem das Verhältnis des Steuergleichstroms zum Steuerwechselstrom deutlich erkennbar. Man beachte, dass die Massstäbe der Ordinate in den Fiq. 2a und 2b, auf der der Strom aufgetragen ist, unterschiedlich sind. Fig. 2c zeiqt den zugehörigen Kollektorstrom Ic, dessen Verlauf die erwünschten steilen Schaltflanken erkennen lässt. Die Spannung Uc am Kondensator 12 ist in Fig. 2d dargestellt. Sie besitzt in guter Annäherung den erwünschten sinusförmigen Verlauf. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäss Fig. 1 betrug die Spannung der Gleichspannungsquelle 1 110 Volt. Der Kondensator 13 betrug 1 ssF, der Kondensator 12 8200 pf. Der Wert des Widerstands 10 war 68 Ohm, der des Kondensators 9 1ssF. Der Wert des Anschwingwiderstands 3 war 27 kOhm. Die Drossel 2 war eine Ferritdrossel mit 350 Windungen. Zwischen den Enden der Steuerwicklung 6 ergab sich eine Spannung von etwa 8 Volt. An die Sekundärwicklung 11b -konnte eine Leuchtstofflampe mit 40 Watt oder zwei Lampen mit je 20 Watt angeschlossen werden. Als Transistoren wurde der Typ MJE 13005 der Firma Motorola Inc. verwendet. Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemässe Transistorwechselrichterschaltung in Form einer Halbbrückenschaltung. Die Primärwicklung eines Transformators lila ist in Reihe mit einer Drossel 102, einem Kondensator 112 und einem Transistor 105 an die Gleichspannungsquelle 101 angeschlossen. Parallel zur Gleichspannungsquelle 101 liegt ein Siebkondensator 113. Der Emitter eines Transistors 104 ist mit dem Kollektor des Transistors 105 verbunden. Der Kollektor des Transistors 104 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 112 und der Drossel 102 verbunden. Der Transformator 111 besitzt zwei Steuerwicklungen 161 und 162. Jede der Steuerwicklungen enthält drei Wicklung steile und Anschlüsse a bis d. Der Anschluss d der Steuerwicklung 162 ist mit der Anode einer Diode 142 verbunden, deren Kathode an den Minuspol der Gleichspannungsquelle 101 an geschlossen ist. Der Anschluss c der Steuerwicklung 162 ist mit einem Ende eines Kondensators 109 verbunden, dessen anderes Ende über einen Widerstand 110 mit der Verbindung zwischen dem Emitter des Transistors 105 und dem Minuspol der Gleichspannungsquelle 101 verbunden ist. Die Basis des Transistors 105 ist mit dem Anschluss b der Steuerwicklung 162 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 110 und dem Kondensator 109 ist mit der Anode einer Diode 107 verbunden, deren Kathode an den Anschluss a der Steuerwicklung 162 angeschlossen ist. In gleicher Weise ist der Anschluss d der Steuerwicklung 161 über eine Diode lol mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des Transistors 104 und dem Kollektor des Transistors 105 verbunden. Der Anschluss c ist mit dem einen Ende eines Kondensators 109' verbunden, dessen anderes Ende über einen Widerstand 110' an den Emitter des Transistors 104 angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 104 ist mit dem Anschluss b der Steuerwicklung 161 verbunden. Eine Diode 107' verbindet den Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 109' und dem Widerstand 110' mit dem Anschluss a der Steuerwicklung 161. Die grundsätzliche, an sich bekannte Wirkungsweise einer solchen Halbbrückenschaltung besteht darin, dass während des einen Halbzyklus die Primärwicklung 111a durch den Transistor 105 über die Drossel 102 und den Kondensator 112 an die Gleichspannungsquelle 101 angeschlossen wird, wobei sich der Kondensator 112 auflädt. Während dieses Halbzyklus ist der Transistor 104 gesperrt. Während des nachfolgenden Halbzyklus wird der Transistor 105 gesperrt, während der Transistor 104 den Kondensator 112 über die Primärwicklung 111a des Transformators 111 kurzschliesst, wobei sich der Kondensator wieder entladen kann. Da bei dieser Schaltungsart die Emitter der beiden Transistoren 104 und 105 nicht verbunden sind, wird für jeden Transistor ein gesonderter Kondensator 109 bzw. 109' mit zuge hörigem gesonderten Aufladekreis benötigt. Die Wirkungsweise bezüglich der Ansteuerung ist bei der Ausfürungs- form nach Fig. 3 für die beiden Transistoren im Prinzip genauso wie für die Transistoren der Fig. 1. Der Unterschied besteht darin, dass der vom Kondensator 109 bzw. 109' gelieferte Gleichstrom hier nicht von einem Transistor auf den anderen, sondern vom Transistor 105 auf die Diode 142 bzw. vom Transistor 104 auf die Diode 141 kor.Lmutiert. Durch die Widerstände 110 bzw. 110' werden die Basisströme für die Transistoren 105 bzw. 104 eingestellt. Auch bei dieser Ausführungsform wird die zur Auf laduny der Kondensatoren 109 bzw. 109' erforderliche Spannung über Dioden 107 bzw. 107' aus der Steuerwicklung gewonnen. Die Polarität der Dioden 107 bzw. 107V muss im Fall der dargestellten npn-Transistoren so gewählt sein, dass der Kondensator 109 bzw. 1091 an seinem der Steuerwicklung zugewandten Ende positiv und am anderen Ende negativ aufgeladen wird. Bei Verwendung von pnp-Transistoren ist die Polarität umgekehrt. Der Kondensator 109 wird während der Halbwelle der Ausgangswechselspannung des Transformators 111 aufgeladen, während derer das Potential am Ende d der Steuerwicklung 162 positiv gegenüber dem Potential am Ende a ist. Während dieser Halbwelle fliesst ausserdem ein Strom in dem den Kondensator 109, die Diode 142 und den Widerstand 110 sowie den Wicklungsteil zwischen den Anschlüssen c und d enthaltenden Stromkreis. Kehrt sich die Polarität der Spannung um, dann werden die Dioden 107 und 142 gesperrt, während die Spannung am Kondensator 109 in Verbindung mit der Steuerspannung der Steuerwicklung 162 den Transistor 105 durchsteuert. Die Wirkungsweise des Steuerkreises für den Transistor 104 ist entsprechend. Es sei nocheinmal betont, dass die Dioden 142 bzw. 141 erforderlich sind, um den Kondensatorgleichstrom während der Sperrzeit der jeweiligen Transistoren 105 bzw. 104 zu übernehmen. Ohne die Dioden 142 bzw. 141 könnten die Transistoren 105 bzw. 104 nicht gesperrt werden. Die Erfindung wurde vorstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind für Fachleute zahlreiche Enderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die Drossel 2 der Schaltung von Fig. 2 statt in der Verbindung zwischen der Mittelanzapfung 11c des Transformators 11 und dem Pluspol der Gleichspannungsquelle 1 auch zwischen dem Minuspol der Gleichspannungsquelle 1 und dem Verb in dungspunkt zwischen den Emittern der Transistoren 4, 5 und dem Widerstand 10 angeordnet sein. Entsprechend kann auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die Drossel 102 an anderer Stelle des Stromkreises liegen.

Claims: Patentansprüche 1. Transistorwechselrichterschaltung, umfassend einen Transformator (11, 111) mit einer Primärwicklung (11a, 111a), die in Reihenschaltung mit der Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors (4, 5, 105) an eine Gleichspannungsquelle (1, 101) anschliessbar ist, mit einer Sekundärwicklung (11b, 111b), an die eine Last (15, 115) anschliessbar ist, und mit einer Steuerwicklung (6, 162), die mit einem Anschluss (6e, b) an die Basis des Transistors (5, 105) angeschlossen ist, die mit einem anderen Anschluss (6c, d) über eine Diode (Basis-Emitterstrecke von 4, 142) an den Emitter des Transistors (5, 105) angeschlossen ist, und die zwischen beiden Anschlüssen eine Anzapfung (6d, c) aufweist, welche mit einem Anschluss eines Kondensators (9, 109) verbunden ist, dessen anderer Anschluss über einen Wide- stand (10, 110) an den Emitter des Transistors (5, 105) angeschlossen ist, umfassend ferner einen Stromwendekondensator (12, 112) und einen Auf ladekreis mit einer Gleichrichterdiode (7, 107) zur Aufladung des Kondensators (12, 112) auf eine für den Transistor (5, 105) in Durchlassrich tung gepolte Steuergleichspannung, dadurch g e k-e n n z e i c h n e t , dass die Primärwicklung (11a, 111a) des Lasttransformators (11, 111) über eine Drossel (2, 102) an die Gleichspannungsquelle (1, 101) anschaltbar ist, und dass der Aufladekreis ein von der Gleichrichterdiode (7, 107) dem Kondensator (9, 109) und wenigstens einem Teil der Steuerwicklung (6d-6b, b-d) gebildeter geschlossener Stromkreis ist. 2. Transistorwechselrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass es sich um eine Gegentaktschaltung handelt, bei der die Primärwicklung (11a) des Lasttransformators (11) einen an einen Pol der Gleichspannungsquelle (1) angeschlossenen Mittel & bgriff (6d) aufweist und die beiden Enden (6a, 6b) der Primärwicklung abwechselnd über einen ersten und einen zweiten Transistor (4, 5) an den anderen Pol der Gleichspannungsquelle (1) anschaltbar sind, und dass die den anderen Anschluss (6c) der Steuerwicklung (6) mit dem Emitter des ersten Transistors (4) verbindende Diode die Basis-Emitterstrecke des zweiten Transistors (5) ist. 3. Wechselrichterschaltung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daB dem Kondensator (9) zwei Aufladekreise zugeordnet sind, die jeweils den Kondensator (9), eine jeweilige Gleichrichterdiode (7, 8) und einen jeweiligen Teil (d-b bzw. a-d) der Steuerwicklung (6) umfassen. 4. Wechselrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass es sich um eine Halbbrückenschaltung handelt, bei der die Primärwicklung (111a) des Lasttransformators (111) abwechselnd über einen ersten Transistor (105), die Drossel (102) und den Stromwendekondensator (112) an die Gleichspannungsquelle (101) anschaltbar bzw. durch einen zweiten Transistor (104) und den Stromwendekondensator (112) überbrückbar ist, wobei dem zweiten Transistor (104) ein gesonderter Stromkreis mit einer gesonderten Steuerwicklung (161) , einem gesonderten Kondensator (109') als Steuergleichspannungsquelle und einem gesonderten Aufladekreis (a-c, 107') für diesen zugeordnet ist. 5. Wechselrichterschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der mit der Basis des ersten bzw. des zweiten Transistors (4, 5; 105, 104) verbundene Anschluss (6c, 6e; b) der Steuerwicklunq (6; 162, 161) ein Abgriff der Steuerwicklung ist, und dass die Gleichrichterdiode (7, 8; 107, 107') mit dem diesem Abgriff nächstgelegenen Ende (6a, 6b; a) der Steuerwicklung verbunden ist.

Inventors: KREUTZER, PETER
Applicants: KREUTZER, PETER
Application year: 1980
Main classification: H02M7
IPC codes: H05B41