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DE3519414A1 - Transistor invertor circuit - Google Patents

Transistor invertor circuit

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DE3519414A1 DE19853519414 DE3519414A DE3519414A1 DE 3519414 A1 DE3519414 A1 DE 3519414A1 DE 19853519414 DE19853519414 DE 19853519414 DE 3519414 A DE3519414 A DE 3519414A DE 3519414 A1 DE3519414 A1 DE 3519414A1
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Abstract

A transistor invertor circuit is described, in the case of which a first DC input lead (1a) is connected to the centre tap of a primary winding (11a) of a transformer (11), and a second DC input lead (1b) is connected to the interconnected emitters of two transistors (4, 5). The collector of the one transistor (4) is connected to the one end of the primary winding (11a), and the collector of the other transistor (5) is connected to the other end of the primary winding (11a). Connected in one (1a) of the DC input leads is an inductor (2) which, together with a commutating capacitor (12) which is connected to the ends of the primary winding (11a), forms a tuned circuit. A secondary winding of the transformer is connected to two AC output leads (15a, 15b). The transformer furthermore has a control winding (6) which has a first connection, which is connected to the base of the one transistor (4), as well as a second connection, which is connected to the base of the other transistor (5). A series circuit comprising a capacitor (9) and a resistor (10) is connected between the emitters of the transistors (4, 5) and the first connection of the control winding (6), and a diode (8) is [lacuna] in order to form a charging circuit, which charges the capacitor (9) to a controlled DC voltage whose polarity is in the forward direction for the transistors (4, 5), on the one hand to the junction point between the capacitor (9) and ... Original abstract incomplete. <IMAGE>

Description

Beschreibung:Description:

Die Erfindung betrifft eine Transistorwechselrichterschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a transistor inverter circuit according to the preamble of the claim.

Transistorwechselrichter verwenden in der Regel einen Ausgangstransformator, der eine zusätzliche Steuerwicklung für die Aussteuerung der Transistoren besitzt. Dabei ergaben sich früher Schwierigkeiten, wenn einerseits eine möglichst sinusförmige Ausgangsspannung erzielt werden sollte, andererseits aber zur weitgehenden Reduzierung der Verluste mit einer möglichst rechteckförmigen Steuerspannung ausgesteuert werden sollte Aus der DE-PS 29 27 837 ist eine Transistorwechselrichterschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs bekannt, bei der dieses Problem dadurch gelöst wird, daß in Reihe mit einem den Transistoren jeweils zugeordneten Teil der Steuerwicklung ein Kondensator geschaltet ist, der mit Hilfe eines Aufladekreises auf eine Steuergleichspannung aufgeladen wird. Die Steuerwechselspannung der Steuerwicklung dient hierbei im wesentlichen nur noch zur abwechselnden Umschaltung der Steuergleichspannung auf die beiden im Gegentaktbetrieb arbeitenden Transistoren. Diese bekannte Schaltung hat sich außerordentlich bewährt, da sie zuverlässig arbeitet und unter anderem infolge der minimalen Verlustleistung klein aufgebaut werden kann. Ein bevorzugter Anwendungsfall der bekannten Schaltung ist die Speisung von Leuchtstofflampen aus einem Gleichstromnetz oder einer Batterie, wo die erwähnten Vorteile besonders zum Tragen kommen.Transistor inverters usually use an output transformer, which has an additional control winding for controlling the transistors. In the past, difficulties arose, if on the one hand a sinusoidal one as possible Output voltage should be achieved, but on the other hand for extensive reduction the losses can be controlled with a control voltage that is as rectangular as possible From DE-PS 29 27 837 is a transistor inverter circuit according to the The preamble of the claim is known in which this problem is solved by that in series with a part of the control winding assigned to each of the transistors a capacitor is connected, which with the help of a charging circuit to a DC control voltage being charged. The AC control voltage of the control winding is used here essentially only for alternating switching of the DC control voltage to the two im Push-pull operation working transistors. This well-known circuit has proven itself extraordinarily Tried and tested because it works reliably and, among other things, due to the minimal power dissipation can be built up small. A preferred application of the known circuit is the supply of fluorescent lamps from a direct current network or a battery, where the advantages mentioned are particularly evident.

Nachteilig an der bekannten Schaltung ist die Notwendigkeit einer Steuerwicklung, die wenigstens eine Mittelanzapfung, vorzugsweise zwei weitere Anzapfungen, besitzt und damit die Kosten des Transformators erhöht. Diese Anzapfungen der Steuerwicklung erhöhen naturgemäß auch den Schaltungsaufwand.The disadvantage of the known circuit is the need for a Control winding, the at least one center tap, preferably two further taps, owns and thus the cost of the transformer increases. These taps the control winding naturally also increase the circuit complexity.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Transistorwechselrichterschaltung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die ohne Preisgabe der Vorteile der bekannten Schaltung, insbesondere der geringen Verlustleistung mit einem einfacheren Transformator und einem geringeren Schaltungsaufwand auskommt.The object of the present invention is to provide a transistor inverter circuit to create the type specified above, without sacrificing the advantages of the known Circuit, especially the low power dissipation with a simpler transformer and requires less circuitry.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the claim solved.

Die beanspruchte Lösung kommt mit einer einfachen Steuerwicklung aus, die keine Anzapfungen zu besitzen braucht.The claimed solution manages with a simple control winding, which does not need to have any taps.

Darüber hinaus kann im Vergleich zur bekannten Schaltung auch noch eine Diode eingespart werden.In addition, compared to the known circuit can also still a diode can be saved.

Aufgrund dieser einfachen Steuerwicklung können die Kosten des Transformators reduziert werden. Die in der Regel in gedruckter Form ausgeführte Schaltung kommt mit weniger Leitungen aus, so daß die die gedruckte Schaltung tragende Leiterplatte noch kleiner als im Fall der bekannten Schaltung ausgebildet werden kann und gleichwohl durch einen größeren Abstand zwischen den Leiterbahnen und den Bauteilen eine höhere Spannungsfestigkeit erreicht wird.Because of this simple control winding, the cost of the transformer be reduced. The circuit, usually in printed form, comes along with fewer lines, so that the printed circuit board carrying the printed circuit can be made even smaller than in the case of the known circuit and nevertheless a higher distance between the conductor tracks and the components Dielectric strength is reached.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll unter Bezug auf die Zeichnung erläutert werden.An embodiment of the invention should be made with reference to the drawing explained.

Eine Gleichstromeingangsleitung 1a ist über ein Drossel 2 mit einer Mittelanzapfung der Primärwicklung 11a eines Transformators 11 verbunden. Wenn der Wechselrichter schwingt, werden die beiden Enden der Primärwicklung 11a abwechselnd über die Transistoren 4 und 5 mit der Gleichstromeingangsleitung 1b verbunden. Parallel an die Primärwicklung 11a angeschlossen ist ein Stromwendekondensator 12, der zusammen mit der Drossel 2 einen Schwingkreis bildet. Ein Kondensator 13, der parallel zu der an die Gleichstromeingangsleitungen 1a und 1b anzuschaltenden Gleichstromquelle 1 geschaltet ist, dient als Glättungskondensator zur Glättung des Gleichstroms im Gleichstromkreis des Wechselrichters. An eine Sekundärwicklung des Transformators 11 ist über Wechselstromausgangsleitungen 15a und 15b eine Wechselstromlast 15 angeschaltet, bei der es sich bei einem bevorzugten Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Schaltung um eine Leuchtstofflampe handelt. Die Steuerwicklung 6 des Transformators ist ohne Anzapfungen ausgebildet, und mit einem Ende an die Basis des Transistors 4 und mit dem anderen Ende an die Basis des Transistors 5 angeschlossen. Der eine Belag eines Kondensators 3 ist direkt mit dem Ende der Steuerwicklung 6 verbunden, die an die Basis des Transistors 4 angeschaltet ist. Der andere Belag des Kondensators 9 ist mit der Anode einer Diode 8 verbunden, deren Kathode an das andere Ende der Steuerwicklung 6 direkt angeschaltet ist. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 9 und der Diode 8 liegt über einen Widerstand 10 an den zusammengeschalteten Emittern der Transistoren 4 und 5. Mit Hilfe des Widerstands 10 wird die Größe des Basisstroms eingestellt. Der Anschwingwiderstand 3 dient in bekannter Weise als Anschwinghilfe.A DC input line 1 a is through a reactor 2 with a Center tap of the primary winding 11a of a transformer 11 is connected. If the Inverter vibrates, the two ends of the primary winding 11a alternately connected to the DC input line 1b through the transistors 4 and 5. Parallel connected to the primary winding 11a is a current reversing capacitor 12, which together forms a resonant circuit with the throttle 2. A capacitor 13 in parallel with the direct current source to be connected to the direct current input lines 1a and 1b 1 is connected, serves as a smoothing capacitor to smooth the direct current in the Inverter DC circuit. To a secondary winding of the transformer 11 an alternating current load 15 is connected via alternating current output lines 15a and 15b, which is a preferred application of the circuit according to the invention is a fluorescent lamp. The control winding 6 of the transformer is without Taps formed, and with one end to the base of the transistor 4 and with the other end connected to the base of the transistor 5. The one covering one Capacitor 3 is directly connected to the end of the control winding 6, which is connected to the Base of transistor 4 is turned on. The other layer of the capacitor 9 is connected to the anode of a diode 8, the cathode of which is connected to the other end of the control winding 6 is switched on directly. The connection point between the capacitor 9 and the Diode 8 is connected to the interconnected emitters of the resistor 10 Transistors 4 and 5. With the help of the resistor 10, the size of the base current set. The oscillation resistance 3 is used in a known manner as an oscillation aid.

Der Kondensator 9 wird im Betrieb der dargestellten Schaltung mit Hilfe der in der Steuerwicklung 6 induzierten Wechselspannung und der als Gleichrichter wirkenden Diode 8 auf eine Steuergleichspannung aufgeladen, die für die Transistoren 4, 5 in Durchlaßrichtung gepolt ist.The capacitor 9 is in operation with the circuit shown The help of the alternating voltage induced in the control winding 6 and as a rectifier acting diode 8 is charged to a DC control voltage for the transistors 4, 5 is polarized in the forward direction.

Während des Nulldurchgangs der am Transformator 11 entstehenden sinusförmigen Wechselspannung ist auch die Spannung an der Steuerwicklung 6 null, so daß beide Transistoren 4 und 5 durch die Klemmenspannung am Kondensator 9 aufgesteuert werden. Die Drossel 2 stellt sicher, daß dieser Kurzschluß nicht zu einem plötzlichen Stromanstieg von der Batterie her führt. Deshalb ist die Uberlappung der Zeiten, in denen die jeweiligen Transistoren durchgesteuert sind, unkritisch. Die Kommutierung von einem Transistor auf den anderen erfolgt in einem nahezu spannungsfreien Zustand. Wenn die Transformatorspannung nach dem Nulldurchgang wieder ansteigt, dann ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Schaltung im Vergleich zu der eingangs beschriebenen bekannten Schaltung unsymmetrische Verhältnisse in Abhängigkeit von der Polarität der folgenden Spannungshalbwelle. Dies beruht darauf, daß für den Transistor 5 die Steuerwicklung 6 und der Kondensator 9 eine Reihenschaltung, für den Transistor 4 dagegen eine Parallelschaltung bilden. Die Praxis hat erwiesen, daß diese Unsymmetrie keine erkennbare Auswirkung auf die Schaltungsfunktion hat, so daß mit der erfindungsgemäßen Schaltung praktisch dieselben Vorteile wie mit der bekannten Schaltung erzielt werden können, darüber hinaus jedoch eine deutliche Schaltungsvereinfachung vorliegt.During the zero crossing of the sine-wave formed at the transformer 11 AC voltage is also the voltage on the control winding 6 zero, so that both Transistors 4 and 5 are turned on by the terminal voltage on capacitor 9. The choke 2 ensures that this short circuit does not lead to a sudden increase in current from the battery. That is why the overlap of the times when the respective transistors are turned on, not critical. The commutation of one Transistor on the other takes place in an almost voltage-free state. if the transformer voltage rises again after the zero crossing, then result in the circuit according to the invention in comparison to the known one described at the beginning Circuit unbalanced ratios depending on the polarity of the following Voltage half-wave. This is based on the fact that the control winding for the transistor 5 6 and the capacitor 9 a series circuit, for the transistor 4, however, one Form parallel connection. Practice has shown that this asymmetry is not discernible Has an effect on the circuit function, so that with the circuit according to the invention practically the same advantages can be achieved as with the known circuit, in addition, however, there is a significant simplification of the circuit.

Die Frequenz des Wechselrichters hängt von den Primärdaten des Transformators ab, während die Kurvenform des Stroms in erster Linie durch den Stromwendekondensator 12 und die Drossel 2 bestimmt wird.The frequency of the inverter depends on the primary data of the transformer while the waveform of the current is primarily through the current reversing capacitor 12 and the throttle 2 is determined.

Claims (1)

Transistorwechselrichterschaltung Patentanspruch Transistorwechselrichterschaltung, bei der eine erste Gleichstromeingangsleitung (1a) an den Mittelabgriff einer Primärwicklung (11a) eines Transformators (11) und eine zweite Gleichstromeingangsleitung (1b) an die zusammengeschalteten Emitter von zwei Transistoren (4, 5) angeschlossen ist, der Kollektor des einen Transistors (4) mit dem einen Ende der Primärwicklung (via) und der Kollektor des anderen Transistors (5) mit dem anderen Ende der Primärwicklung (11a) verbunden ist, in eine (la) der Gleichstromeingangsleitungen eine Drossel (2) geschaltet ist, die zusammen mit einem an die Enden der Primärwicklung (11a) angeschlossenen Stromwendekondensator (12) einen Schwingkreis bildet, eine Sekundärwicklung des Transformators an z.wei Wechselstromausgangsleitungen (15a, 15b) angeschlossen ist, der Transformator ferner eine Steuerwicklung (6) aufweist, die einen ersten mit der Basis des einen Transitors (4) verbundenen Anschluß sowie einen zweiten mit der Basis des anderen Transistors (5) verbundenen Anschluß besitzt, eine Reihenschaltung aus einem Kondensator (9) und einen Widerstand (10) zwischen die Emitter der Transistoren (4, und einen Anschluß der Steuerwicklung (6) geschaltet ist, und eine Diode (8) zur Bildung eines den Kondensator (9) auf eine für die Transistoren (4, 5) in Durchlaßrichtung gepolte Steuergleichspannung auf ladenden Aufladekreises einerseits mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator (9) und dem Widerstand (10) und andererseits mit einem Anschluß der Steuerwicklung (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (9) an den ersten Anschluß und die Diode (8) an den zweiten Anschluß der Steuerwicklung (6) angeschlossen ist. Transistor inverter circuit Patent claim transistor inverter circuit, in which a first DC input line (1a) is connected to the center tap of a primary winding (11a) of a transformer (11) and a second DC input line (1b) is connected to the interconnected emitter of two transistors (4, 5), the collector of one transistor (4) with one end of the primary winding (via) and the collector of the other transistor (5) with the other end of the primary winding (11a) is connected, a choke in one (la) of the direct current input lines (2) is connected, which is connected to the ends of the primary winding (11a) together with a connected current reversing capacitor (12) forms an oscillating circuit, a secondary winding of the transformer connected to two AC output lines (15a, 15b) is, the transformer further comprises a control winding (6) having a first connected to the base of a transistor (4) and a second terminal with the base of the other transistor (5) connected terminal has a series circuit from a capacitor (9) and one Resistance (10) between the Emitter of the transistors (4, and one terminal of the control winding (6) connected is, and a diode (8) for the formation of the capacitor (9) on one for the transistors (4, 5) DC control voltage polarized in the forward direction on the charging charging circuit on the one hand with the connection point between the capacitor (9) and the resistor (10) and on the other hand is connected to a terminal of the control winding (6), thereby characterized in that the capacitor (9) is connected to the first terminal and the diode (8) is connected to the second connection of the control winding (6).
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