DE1049491B

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Publication number: DE1049491B
Application number: DENDAT1049491D
Authority: DE
Publication date: 1959-01-29

Description

DEUTSCHESGERMAN

Zur Umformung niedriger Gleichspannung in hohe Gleichspannung ist es üblich, den Gleichstrom niedriger Spannung mit Hilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom zu verwandeln. Dieser Wechselstrom läßt sich in einfacher Weise auf eine höhere Spannung transformieren und gleichrichten. Für derartige Einrichtungen wird, insbesondere wenn sie in tragbaren Geräten Anwendung finden sollen, neben kleinen Abmessungen auch ein guter Wirkungsgrad verlangt.To convert low direct voltage into high direct voltage, it is common to lower the direct current To convert voltage into alternating current with the help of an inverter. This alternating current can be transformed to a higher voltage and rectified in a simple manner. For such facilities especially if they are to be used in portable devices, in addition to small dimensions good efficiency is also required.

Es sind mechanische Kontaktwechselrichter bekannt, die jedoch wegen des Stromverbrauches für den Antrieb und wegen der Kontaktabnutzung von Nachteil sind. Die bekannten Wechselrichter mit gasgefüllten Entladungsgefäßen sind nur bei größeren Leistungen gebräuchlich. Wechselrichter mit Hochvakuum-Elektronenröhren haben einen schlechten Wirkungsgrad infolge der üblichen Steuerung mit sinusförmiger Wechselspannung und durch die verhältnismäßig hohe Heizleistung. Durch die Steuerung von Entladungsgefäßen mit rechteckförmiger Wechselspannung läßt sich der Wirkungsgrad eines Wechselrichters z. B. auf 95 % steigern, gegenüber einem maximalen Wirkungsgrad von 73 °7o, bei der Steuerung mit sinusförmiger Spannung. Bei Verwendung von Transistoren als Entladungsstrecken für Wechselrichter läßt sich überdies noch die Heizstromquelle einsparen.Mechanical contact inverters are known, but these are disadvantageous because of the power consumption for the drive and because of the contact wear. The known inverters with gas-filled discharge vessels are only used for higher outputs. Inverters with high vacuum electron tubes have a poor efficiency due to the usual control with sinusoidal alternating voltage and the relatively high heating power. By controlling discharge vessels with square-wave AC voltage, the efficiency of a Wech selrichters z . B. increase to 95% , compared to a maximum efficiency of 73 ° 7o, when controlling with sinusoidal voltage. If transistors are used as discharge paths for inverters, the heating current source can also be saved.

Im übrigen ist es von Vorteil, daß man bei der Umwandlung von Gleichstrom niedriger Spannung in hochgespannten Gleichstrom in der auf den Wechselrichter folgenden Gleichrichterschaltung an Siebmitteln sparen kann, wenn an Stelle des üblichen sinusförmigen Wechselstromes ein Wechselstrom mit rechteckförmigem Verlauf erzeugt wird.In addition, it is advantageous that when converting direct current, low voltage in high-voltage direct current in the rectifier circuit following the inverter on filter means can save if instead of the usual sinusoidal alternating current an alternating current with rectangular course is generated.

Die Erfindung bezieht sich auf selbsterregte Transistorwechselrichter zur Erzeugung von Wechselströmen mit rechteckförmigem Verlauf, bei dem aus der Rückkopplungswicklung eines Transformators der Basiselektrode eines mit geerdetem Emitter betriebenen Transistors über einen Kondensator die Steuerspannung zugeführt wird, und besteht darin, daß die Basiselektrode des Transistors über eine Drossel mit ferromagnetischem Kern mit Masse verbunden ist. Es können auch erfindungsgemäß zwei Transistoren in der oben angegebenen Schaltung im Gegentakt geschaltet sein. Hierbei ist es zweckmäßig, die Basiselektroden der beiden Transistoren, die im Gegentakt auf einen Transformator arbeiten, jeweils an die Enden einer mit ihrer Mittelanzapfung geerdeten Drossel anzuschließen. Die an der Basiselektrode des Transistors liegende rechteckförmige Steuerspannung wird in ihrer Frequenz und in der Form durch die entsprechende Bemessung der zwischen Basis und Emitter eingeschalteten Drossel sowie des in die Zu-The invention relates to self-excited transistor inverters for generating alternating currents with a rectangular shape, in which from the feedback winding of a transformer the base electrode of a transistor operated with a grounded emitter via a capacitor die Control voltage is supplied, and consists in that the base electrode of the transistor via a Choke with ferromagnetic core is connected to ground. According to the invention, there can also be two Transistors in the circuit specified above must be connected in push-pull. It is useful to the base electrodes of the two transistors, which work in push-pull on a transformer, respectively to be connected to the ends of a choke grounded with its center tap. The one on the base electrode of the transistor lying square-wave control voltage is determined in its frequency and in the form the corresponding dimensioning of the choke connected between the base and the emitter as well as the

Self-excited transistor exchange rider

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Heinrich Tigler₁ Viernheim (Hess.),
ist als Erfinder genannt wordenHeinrich Tigler ₁ Viernheim (Hess.),
has been named as the inventor

leitung für die Steuerspannung eingeschalteten Widerstandes und Kondensators bestimmt.line for the control voltage of the switched-on resistor and capacitor.

Die Wirkungsweise der"~Schartung ist so zu verstehen, daß ein~Transistor ITnter Zufiilfenahme einer Rückkopplung über ein Schaltungsglied mit. Zeitkonstante (RC, RL, R-Sättigungsdrossel) abwechselnd vom leitenden in den sperrenden Zustand versetzt wird, wodurch ein Strom rechteckförmigen Verlaufes erzeugt wird. Die Schaltung, enthäjt jedoch keinen Schwingungskreis wie bei den bekannten Generatoren" The way in which the chart works can be understood from the fact that a transistor switches it alternately from the conducting to the blocking state with the aid of feedback via a circuit element with a time constant ( RC, RL, R saturation choke) which generates a square-wave current. The circuit, however, does not contain an oscillating circuit like the known generators

3o~"für sinusförmige Wechselspannung.3o ~ "for sinusoidal alternating voltage.

Es ist schon ein Generator zur Erzeugung von rechteckförmigen Wechselstrom bekanntgeworden, bei dem die Steuerung der Entladungsstrecken nur von einem bis in den Bereich der Eisensättigung arbeitenden Transformator bewirkt wird. Der Wechselrichter nach der Erfindung hat jedoch gegenüber dieser bekannten Schaltung den Vorteil, daß der in der Schaltung benutzte Transformator, der im Hinblick auf die Leistungsübertragung eine verhältnismäßig große Eisenmasse besitzen muß, n\rh\ bis in rieji_Säliigungszustand erregt werden muß. Die Eisenverluste sind daner bei dieser Schaltung wesentlich geringer als bei der bekannten Schaltung, wodurch ein erheblich günstigerer Wirkungsgrad erzielbar ist.A generator for generating square-wave alternating current has already become known, in which the control of the discharge paths is only effected by a transformer operating in the region of iron saturation. The inverter according to the invention, however must be energized with respect to this known circuit has the advantage that the used in the circuit transformer which must have a relatively large mass of iron in terms of power transfer, n \ rh \ up in rieji_Säli iGun gszustand. The iron losses in this circuit are much lower than in the known circuit, which means that a considerably more favorable degree of efficiency can be achieved.

An Hand der Prinzipschaltbilder sei die Erfindung beispielsweise erläutert.The invention is explained, for example, using the basic circuit diagrams.

Fig. 1 zeigt die prinzipielle Schaltung eines Transistorwechselrichters nach der Erfindung,Fig. 1 shows the basic circuit of a transistor inverter according to the invention,

Fig. 2 shows a development of the invention

Transistorwechselrichter zur Erzeugung eines rechteckförmigen Wechselstromes in Gegentaktschaltung.Transistor inverter for generating a square-wave alternating current in push-pull circuit.

Laut Fig. 1 ist zwischen Basis b des Transistors H und Masse die Drossel D eingeschaltet. Die Emitterelektrode e des Transistors// ist gegebenenfalls unterAccording to Fig. 1, the inductor D is switched on between base b of transistor H and ground. The emitter electrode e of the transistor // is possibly under

809 747/228809 747/228

Claims

Interconnection of the stabilization resistor Rs grounded. The transformer T is located in the collector circuit. The base electrode of the transistor H receives a square-wave alternating voltage from the feedback winding III of this transformer T via the resistor R and the capacitor C. At the winding / transformer, corresponding to terminals A and B, the following consumer, e.g. B. a rectifier connected. DC voltage is applied to terminals E and F. The choke D can on the one hand only be dimensioned as a blocking element for the basic alternating voltage, the capacitor C possibly in connection with the corresponding dimensioning of the resistance A and in cooperation with the transformer T determining the frequency of the alternating current generated. On the other hand, the choke D, in cooperation with the resistor R, can, if dimensioned appropriately, cause the circuit to output a square-wave alternating voltage. It is also possible to dimension the throttle D so that it works into the saturation range. This also creates a square-wave voltage at the base. In this case, the resistor R serves to limit the current required. The DC component present in the collector circuit is not transmitted by the transformer T. The consumer thus receives from the winding / an alternating voltage of rectangular shape. The push-pull circuit shown in FIG. 2 basically has the same mode of operation as the circuit according to FIG. 1. The individual elements here have the same reference numerals as in the circuit according to FIG. 1. The winding III of the transformer in FIG. 1 can also be used in this circuit be replaced by corresponding taps on the winding II, from which the base electrodes b of the transistors H receive their control voltage. In the practical application of the circuits, it may be necessary to switch on stabilization resistors, e.g. Rs, as well as auxiliary power sources in the supply line to the electrodes of the transistors. V »ι I * I 'Λ N S P H G C H B:

1. Self-excited transistor inverter for generating alternating currents with rectangular Course in which from the feedback winding of a transformer to the base electrode of a transistor operated with a grounded emitter, the control voltage via a capacitor

ao is supplied, characterized in that the base electrode (b) of the transistor (H) is connected to ground via a choke (D) with a ferromagnetic core.

2. Inverter according to claim 1, characterized in that two transistors (H) are used in a push-pull circuit.

3. Inverter according to claim 2, characterized in that the base electrodes (b) of both transistors (H) are each connected to the ends of a choke (D) grounded with its center tap and work in push-pull on a transformer (T) .

Considered publications:
"Electronics", Vol. 27 (1954), H. 8, pp. 144, 145.

For this 1 sheet of drawings

O 80 »747/228 1.59