DE2241349A1

DE2241349A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung von gleich langen, um 180 grad versetzten impulsen

Info

Publication number: DE2241349A1
Application number: DE19722241349
Authority: DE
Inventors: Klaus Link
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1972-08-23
Filing date: 1972-08-23
Publication date: 1974-02-28
Also published as: DE2241349C3; DE2241349B2

Description

Schaltungsanordnung zur Erzeugung von gleich langen, um 1800 versetzten Impulsen.
Es ist bekannt, bei fremdgesteuerten Umrichtern die Ansteuerimpulse mit Hilfe eines sättigungsgesteuerten Hilfswandlers zu erzeugen. Diese Lösung hat aber den flachteil, daß die Schwingfrequenz stark abhängig ist von Eing2ngsspannungsschwankungen, Bauteiletoleranzen und der Umgebungstemperatur. Da außerdem bei Transistoren grundsätzlich das Abschalten infolge ihrer Speicherwirkung langsamer erfolgt als das Einschalten, tritt bei jedem Umschaltvorgang ein Kurzschluß im primären Lastkreis auf, der entsprechend dem verbleibenden Kurzschlußwiderstand einen Stromanstieg in den Kollektor-Emitterstrecken der Schalttransistoren und in den Wicklungshälften des Leistungstransformators über den normalen Laststrom hinaus zur Folge hat.
Als weiterer Nachteil kommt demnach bei sattigung-sgesteuerten Umrichtern hinzu, daß die zwischen den einzelnen Impulsen erforderliche Lücke, um Kurzschlüsse durch die Speicherzeiten der Transistoren zu vermeiden, durch zusätzlichen Aufwand, z.B.
di/dt-Drosseln, gewonnen werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Beseitigung der genannten Nachteile mit einfachen Mitteln eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von zwei gleich langen, um 1800 versetzten Impulsen innerhalb einer Periodendauer mit stufenloser Einstellung, insbesondere zur Steuerung von Wechselrichtern und Umrichtern, zu schaffen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Taktgeber vorgesehen ist, der gleichzeitig eine bistabile und eine monostabile Kippstufe ansteuert und daß der Ausgang der monostabilen Kippstufe eine weitere blstabile Kippstufe ansteuert und daß ferner die Ausgänge der bistabilen Kippstufen über eine Summierschaltung zusammengefaßt sind, deren Ausgang die versetzter Impulse liefert.
Auf diese Weise wird eine konstante von Spannungsschwankungen, Umgebungstemperatur und Bauteiletoleranzen weitgehend unabhängige.
Taktfrequenz gewonnen. Bei der Anwendung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung für Umrichter kann eine der Speicherzeit der Transistoren entsprechende Lücke gewählt und eine stufenlose Einstellung der Ausgangsspannung erzielt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Summierschaltung aus Gattern, z.B. NAND-Gattern. Diese Lösung hat den Vorteil, daß eine endtsprechede Schaltungsanordnung voll integrierbar ist, aber auch in konventioneller Technik hergestellt werden kann.
Wenn statt unipolaren bipolare Impulse erforderlich sind, wie es insbesondere bei der Ansteuerung von Transistoren der Fall ist, kann die Summierschaltung aus Übertragern aufgebaut sein.
Eine Einsparung von Bauteilen wird noch dadurch erreicht, daß man auf die der monostabilen Kippstufe folgende bistabile Kippstufe verzichtet und die Ausgänge der zuerst genannten bistabilen Kippstufe und der monostabilen Kippstufe über Gatter, z.B. NAND-GatterwzusammenfaRt.
Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigen: Fig.1 eine prinzipielle Schaltungsanordnung nach der Erfindung, Fig.2 eine Abwandlung nach Fig.1 mit Ubertragern, Fig. 3 ein Impulsdiagramm zur Fig. 1, Fig.4 eine weitere prinzipielle Schaltungsanordnung und Fig. 5 das entsprechende Impulsdiagramm.
In den Figuren ist mit A ein selbstschwingender Taktgeber, z.B.
eine astabile Kippstufe, bezeichnet. Bistabile Kippstufen führen die Bezugszeichen BK, BK1 und BK2. Außerdem findet eine monostabile Kippstufe M Verwendung. Als Summierschaltung dienen beispielsweise Gatter G1, G2 oder Übertrager Ü1, Ü2. Die Ausgänge der bistabilen Kippstufen sind bezüglich des Impulsdiagramm und der Eingänge der in der Fig.2 dargestellten Summierschalturg mit Übertragern besonders gekennzeichnet. P1 und P2 kennzeichnen die beiden gleich langen. um 1800 versetzten Impulse.
Nach der Darstellung in den Impulsdiagrammen liegt den Ausführungsbeispielen eine Schaltungsanordnung zugrunde, die bei der negativen Flanke des Takt gebers A die bistabile Kippstufe BK1 ansteuert und die monostabile Kippstufe M auslöst. Nach Ablauf der Zeit tM, die der Ausgangsimpulsdauer der monostabilen Kippstufe entspricht, wird nach der in der Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung die bistabile Kippstufe BK2 angesteuert. Durch die Zusammenfassung der entsprechenden Ausgänge 1/1 und 2/1 der bistabilen Kippstufe zu dem Gatter G1 und der Ausgänge 1/2 und 2/2 zu dem Gatter G2 werden innerhalb einer Periodendauer T2 zwei gleich large, um 1800 versetzte Impulse P1, P2 gewonnen.
Die-Zeitdauer dieser Impulse entspricht der Zeitdauer T1 des Taktgebers A minus der Ausgangsimpulsdauer der monostabilen Kippstufe Iv'.-.
Die Zusammenfa-ssung der Impulse nach den in der Fig.1 dargestellten bistabilen Kippstufen kann nicht nur über Gatter, sondern wie es in der Fig.2 dargestellt ist, auch über Übertrager 81, Ü2 erfolgen. Die entsprechenden Anschlüsse sind. durch gleiche Bezugezeichen gekennzeichnet. Während die Schaltungsanordnung nach Fig.1 unipclare Impulse liefert, gibt die Schaltungsanordnung nach der Fig.2 bipolare Impulse ab.
Die prinzipielle Schaltungsanordnung nach der Fig.4 und damit auch das Impulsdiagramm unterscheiden sich gegenüber den Figuren 1 und 3 nur durch das Fehlen der zweiten bistabilen Kippstufe BK2.
4 Paientanspruche 5 Figuren

Claims

P a t e n t a n s p r- ii c h e 1., Schaltungsanordnung zur Erzeugung von 2 gleich langen, um 180° versetzten Impulsen innerhalb einer Periodendauer mit stufenloser Einstellung, insbesondere zur Steuerung von Wechselrichtern und Umrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgeher (A) vorgesehen ist, der gleichzeitig eine bistabile (BK1) und eine monostabile Kippstufe (K) ansteuert und daß der Ausgang der monostabilen Kippstufe eine weitere bistabile Kippstufe (BK2) ansteuert und daß ferner die Ausgänge der bistabilen Kippstufen über eine Summierschaltung (G1, G2) zusammengefaßt sind, deren Ausgang die versetzten Impulse (Pl, P2) liefert.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierschaltung aus Gattern (G1, G2), z.B. NAND-Gättern, besteht.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d als Summierschaltung Übertrager (Ü1, Ü2) vorgesehen sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der bistabilen Kippstufe (BK) und der monostabilen Kippstufe (M) über Gatter (G1, G2), z.B. NAND-Gat-ter, zusammengefaßt sind (Fig. 4).