DE2651492A1

DE2651492A1 - One-way electronic switch - has inductance to limit rate of current rise at switch-on and reduce power loss

Info

Publication number: DE2651492A1
Application number: DE19762651492
Authority: DE
Inventors: Andreas Prof Dr Ing Boehringer; Helmut Dipl Ing Knoell
Original assignee: Individual
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1976-11-11
Filing date: 1976-11-11
Publication date: 1978-05-18

Abstract

The one-way electronic switch is designed to reduce power losses when switched on and to withstand higher reverse voltages when switched off. A linear or current-dependent inductance is connected into the current-carrying path of the switch to limit the rate of rise of the switch's current at switch on. This inductance draws little or no current once the switch is on and stable. In certain configurations the main current path is shunted by a diode and capacitor circuit.

Description

Beschreibung und PatentansprücheDescription and claims

Einrichtung zur Befreiung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten Elektrische oder elektronische Einwegschalter werden auf-sehr zahlreichen Gebieten der Elektrotechnik eingesetzt. Sie besitzen zwei Hauptstromanschlüsse und -eine Vorrichtung, mit deren Hilfe sie vom leitenden in den sperrenden Zustand und zurück versetzt werden können. Ein Fluß des .Hauptstromes ist betriebsmäßig nur in einer Richtung, nämlich von der Hauptstromelektrode E (Eingang) zur Hauptstromelektrode A (Ausgang) vorgesehen. Aus dieser betriebsmäßigen Beschränkung auf eine Stromflußrichtung resultiert die Bezeichnung Einwegschalter. Im leitenden Zustand setzt der Einwegschalter einem von der Elektrode E -zur Elektrode A fiiessenden Strom I nahezu keinen.Wide-rstand entgegen. In diesem leitenden Zustand a ist infolgedessen die am Einwegschalter liegende Spannung nahezu Null. Umgekehrt setzt der Einwegschalter einem von der Elektrode E zur Elektrode A fliessenden Strom im sperrenden Zustand einen sehr hohen Widerstand entgegen. In diesem sperrenden Zustand ß ist infolgedessen dieser Strom auch dann nahezu Null, wenn zwischen den Elektroden E und A eine erhebliche Spannung anliegt. Beispiele für derartige elektrische oder elektronische Einwegschalter sind abschaltbare Thyristoren (Gate-turn-off-Thy--ristoren), als Schalter betriebene bipolare Transistoren, als Schalter betriebene Unipolartransistoren (Feldeffekttransistoren) sowie im Einwegbetrieb eingesetzte Schalter mit mechanischer Kontaktgabe.Device for releasing electrical or electronic one-way switches from high power dissipation stress during switch-on and excessive Reverse voltage stress when switching off Electrical or electronic one-way switches are used in very numerous areas of electrical engineering. You own two main power connections and a device by which they are separated from the conductive can be set to the locking state and back. A river of the main stream is operational only in one direction, namely from the main current electrode E (input) intended for main current electrode A (output). From this operational restriction the designation one-way switch results in one direction of current flow. In the senior The one-way switch sets a state that flows from electrode E to electrode A. Current I almost no resistance. As a result, a is in this conductive state the voltage at the one-way switch is almost zero. Conversely, the one-way switch sets a current flowing from electrode E to electrode A in the blocking state against a very high resistance. As a result, ß is in this blocking state this current also then almost zero when between electrodes A considerable voltage is applied to E and A. Examples of such electrical or electronic one-way switches are switchable thyristors (gate-turn-off-thyristors), bipolar transistors operated as switches, unipolar transistors operated as switches (Field effect transistors) as well as switches used in one-way operation with mechanical Making contact.

Aus wirtschaftlichen Gründen ist man bestrebt, die.For economic reasons one endeavors that.

thermische Beanspruchung solcher Einwegschalter möglichst gering zu halten. Zum einen geschieht dies dadurch, daß man die Zustände a (Einwegschalter ist leitend) und ß (Einwegschalter ist gesperrt) möglich ideal realisiert derart, daß im Zustand a die Spannung am Schalter und im Zustand B der Strom durch den Schalter jeweils ihre 'kleinstmöglichen Werte annehmen, um auf diese Weise zu erreichen, daß das Produkt U * I, welches die im Schalter in Wärme umgesetzte Verlustleistung repräsentiert, so gering wie.möglich wird. Beim Obergang vom Zustand a in den Zustand ß und umgekehrt erfährt der Einwegschalter aber ohne zusätzliche Vorkehrungen gleichzeitig eine nennenswerte Strom- und Spannungsbelastung, was während dieses Obergangs erhebliche momentane Verlustleistungen zur Folge hat. Zum anderen ist man daher bestrebt, diese Obergänge vom Zustand a in den Zustand ß und umgekehrt außerordentlich rasch vorzunehmen, damit die Verlustenergie je Umschaltvorgang so gering wie möglich wird.thermal stress of such one-way switches as low as possible keep. On the one hand, this is done by setting the states a (one-way switch is conductive) and ß (one-way switch is blocked) possible ideally implemented in such a way, that in state a the voltage at the switch and in state B the current through the switch in each case adopt their 'smallest possible values in order to achieve in this way that the product U * I, which is the power loss converted into heat in the switch represented as little as possible. During the transition from state a to state The one-way switch experiences ß and vice versa at the same time without additional precautions a significant current and voltage load, which is significant during this transition momentary power losses result. On the other hand, one is therefore striving to achieve this Transitions from state a to state β and vice versa extremely quickly to undertake so that the energy loss per switching process is as low as possible.

Aber auch bei hoher Umschaltgeschwindigkeit und damit kurzer Übergangszeit von einem in den anderen Schaltzustand ist die gleichzeitige Beanspruchung des Einwegschalters mit erheblichen Werten von Strom und Spannung unerwünscht. Dies sowohl wegen der dabei verlorengehenden Nutzenergie als auch wegen der dabei auftretenden elektrischen Beanspruchung der Einwegschalter, welche häufig die entscheidende Grenze für deren Belastbarkeit darstellt. Es ist daher angezeigt, Einrichtungen zu schaffen, welche elektrische oder elektronische Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten und beim Einschalten zu entlasten vermögen.But also with a high switching speed and thus a short transition period from one to the other switching state is the simultaneous loading of the one-way switch with significant values of current and voltage undesirable. Both because of the thereby lost useful energy as well as because of the electrical energy that occurs in the process Stress on the one-way switch, which is often the decisive limit for their Represents resilience. It is therefore advisable to create institutions which electrical or electronic one-way switches from their power dissipation able to relieve when switching off and when switching on.

Die erstgenannte Aufgabe, die Entlastung dieser Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten, kann durch die in den deutschen Patentanmelzungen P 26 49 385.6 sowie P 26 50 673.0 beschriebenen Einrichtungen gelöst werden.The former task, relieving these one-way switches from their power loss requirement when switching off, can be due to the German Patent applications P 26 49 385.6 and P 26 50 673.0 described devices be solved.

Die im folgenden vorgestellte Einrichtung gestattet die Beherrschung des zweitgenannten Problems, die Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von hoher Verlustleistungsbeanspruchung beim Einschalten,und sie stellt gleichzeitig sicher, daß beim Ausschalten des Einwegschalters an diesem keine überhöhte Sperrspannungsbeanspruchung auftritt.The device presented in the following allows mastery the second problem, the relief of electrical or electronic one-way switches of high power dissipation stress when switching on, and it provides at the same time ensure that when the one-way switch is switched off there is no excessive blocking voltage stress on it occurs.

Gegenstand der folgenden Oberlegungen ist also zunächst der Einschaltvorgang des Einwegschalters, d.h. der Übergang vom sperrenden Zustand ß in den leitenden Zustand a , welcher an einem Beispiel verdeutlicht werden soll.The subject of the following considerations is therefore initially the switch-on process of the one-way switch, i.e. the transition from the blocking state ß to the conducting State a, which should be illustrated with an example.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung, bei welcher ein gemischt ohmisch-induktiver Verbraucher (1) unter Zwischenschaltung eines elektronischen Einwegschalters (2) - welcher hier beispielhaft als npn-Transistor ausgeführt ist - aus einer Gleichspannungsquelle (3) gespeist wird. Damit der Strom durch den Verbraucher auch dann weiterfliessen kann, wenn ihm der Weg durch den Einwegschalter versperrt ist, weil sich dieser im sperrenden Zustand ß befindet, ist dem Verbraucherzweipol eine Freilaufdiode (4) antiparallel geschaltet.Fig. 1 shows an arrangement in which a mixed ohmic-inductive Consumer (1) with the interposition of an electronic one-way switch (2) - which is designed here as an example of an npn transistor - from a DC voltage source (3) is fed. So that the electricity continues to flow through the consumer can if the way through the one-way switch is blocked because this is in the blocking state ß, the consumer two-pole is a freewheeling diode (4) connected anti-parallel.

Für die folgende Betrachtung sei angenommen, daß der Einwegschalter (2) zunächst längere Zeit eingeschaltet war und sich erst seit kurzem im gesperrten Zustand ß befindet. Dann schliesst sich der Strom durch den gemischt ohmisch-induktiven Verbraucher (1) über die Freilaufdiode (4).For the following consideration it is assumed that the one-way switch (2) was initially switched on for a long time and has only recently been locked State ß is located. Then the current closes through the mixed ohmic-inductive Consumer (1) via the freewheeling diode (4).

Wird nun der Einwegschalter (2) in Fig. 1 vom sperrenden Zustand ß in den leitenden Zustand a versetzt (beim beispielhaft angenommenen Transistor dadurch, daß dessen Basisstrom erhöht wird),so sinkt der zwischen den beiden Hauptstromelektroden E und A wirksame Widerstand von einem zunächst sehr hohen auf einen sehr geringen Wert ab. Infolgedessen beginnt der Strom durch den Verbraucherzweipol (1) von der Freilaufdiode (4) auf den aus dem Einwegschalter (2) und der Gleichspannungsquelle (3) gebildeten Pfad überzuwechseln. Dabei wird der Strom durch die Freilaufdiode (4) gerade dann zu Null, wenn die Spannung U zwischen den Hauptstromelektroden E und A des Einwegschalters (2) kleiner zu werden beginnt als die Summe der Quellenspannung UO und der Schleusenspannung der Freilaufdiode (4). Zu diesem Zeitpunkt, zu welchem noch die volle Sperrspannung am Einwegschalter (2) liegt, hat dieser den Strom durch den Verbraucherzweipol (1) bereits zur Gänze übernommen; infolgedessen wird im Einwegschalter eine sehr hohe Verlustleistung in Wärme umgesetzt.If now the one-way switch (2) in Fig. 1 from the blocking state ß put into the conductive state a (in the case of the transistor assumed as an example, that its base current is increased), so decreases the one between the two Main current electrodes E and A effective resistance from an initially very high a very low value. As a result, the current begins through the load dipole (1) from the freewheeling diode (4) to the one-way switch (2) and the DC voltage source (3) to cross over formed path. The current is thereby passed through the freewheeling diode (4) to zero precisely when the voltage U between the main current electrodes E. and A of the one-way switch (2) starts to become smaller than the sum of the source voltage UO and the lock voltage of the freewheeling diode (4). At this point in time, which one the full reverse voltage is still applied to the one-way switch (2), this has the current through the consumer dipole (1) has already been taken over in its entirety; as a result, in the one-way switch a very high power loss converted into heat.

Im Anschluß-daran bleibt der Strom durch den Einwegschalter (2) praktisch konstant und der zwischen seinen beiden Hauptstromelektroden E und A wirksame Widerstand nimmt weiter ab. Damit gehen auch die zwischen seinen Hauptstromelektroden liegende Spannung und die in ihm umgesetzte Verlustleistung zurück.Following this, the current through the one-way switch (2) remains practical constant and the effective resistance between its two main current electrodes E and A. continues to decrease. This also means that the one between its main current electrodes go Voltage and the power dissipation converted in it.

Die beschriebenen zeitlichen Verläufe des Stromes durch den Einwegschalter und der Spannung X zwischen seinen beiden Hauptstromelektroden sind in Figur 2 dargestellt. Aus diesen zeitlichen Verläufen U(t) und I(t) bestimmt sich in einfacher Weise das Produkt U(t) 1(t) , welches in Fig. 2 ebenfalls dargestellt ist. Man erkennt deutlich die bereits beschriebene hohe Verlustleistungsspitze im Einwegschalter beim Einschalten desselben.The described time courses of the current through the one-way switch and the voltage X between its two main current electrodes are in figure 2 shown. From these time courses U (t) and I (t) can be determined in a simpler way So the product U (t) 1 (t), which is also shown in FIG. 2. One recognises the already described high power loss peak in the one-way switch when switching on the same.

Um diese Verlustleistungsspitze zu verringern, ist es erforderlich, die Spannung zwischen den beiden Hauptstromelektroden des Einwegschalters bereits auf unschädliche Werte zurückzunehmen, b e v o r der Strom durch den Einwegschalter auf erhebliche Werte angestiegen ist.To reduce this power loss peak, it is necessary to the voltage between the two main current electrodes of the one-way switch already can be reduced to harmless values before the current through the one-way switch has risen to considerable values.

Erfindungsgemäß wird dazu in jenen Pfad der Gesamtschaltung, in welchem sich der nach dem Einschalten des Einwegschalters über diesen und das speisende System fließende Strom schliesst, eine elektrische Drossel mit konstanter oder stromabhängiger Induktivität eingefügt, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter während dessen Einschaltens begrenzt und dadurch sicherstellt, daß der Strom durch den Einwegschalter erst dann auf erhebliche Werte angestiegen ist, wenn der zwischen denHauptstromelektroden des Einwegschalters wirksame Widerstand bereits sehr klein geworden ist.According to the invention, this is done in that path of the overall circuit in which after switching on the one-way switch via this and the feeding System flowing current closes, an electric throttle with constant or current-dependent Inductance inserted, which increases the rate of rise of the current through the One-way switch limited while it is switched on and thereby ensures that the current through the one-way switch has only risen to significant values, when the effective resistance between the main current electrodes of the one-way switch has already become very small.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Einwegschalter erst dann mit einem erheblichen Strom belastet wird, wenn er diesem keinen nennenswerten Widerstand mehr entgegensetzt und damit die gleichzeitige Belastung des Einwegschalters mit erheblichen Werten von Strom u n d Spannung vermieden wird.In this way it is achieved that the one-way switch only starts with a considerable current is loaded if it does not have any appreciable resistance more opposed and thus the simultaneous loading of the one-way switch with considerable values of current and voltage is avoided.

Sofern in der ursprünglichen Gesamtschaltung, z.B.If in the original overall circuit, e.g.

infolge verhältnismässig langer Zuleitungskabel, sonstiger Verbindungsstrecken oder Bauelemente, in jenem Pfad, in welchem sich der nach dem Einschalten des Einwegschalters über diesen und das speisende System fliessende Strom schliesst, bereits eine Induktivität wirksam ist, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter während dessen Einschaltens begrenit, kann die In-Induktivität der zusätzlich einzufügenden -Drossel entsprechend kleiner gehalten werden oder es kann letztere - bei ausreichender Größe der bereits wirksamen Induktivität - auch ganz entfallen.as a result of relatively long supply cables, other connecting lines or components, in the path in which the one-way switch is switched on Current flowing through this and the feeding system already closes an inductance What is effective is the rate of rise of the current through the one-way switch while it is switched on, the In inductance can also be inserted Throttle can be kept correspondingly smaller or the latter - if sufficient Size of the already effective inductance - also completely eliminated.

Unabhängig davon, ob die die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter beim Einschalten desselben begrenzende Induktivität bereits in der ursprünglichen Gesamtschaltung enthalten war oder ob see zusätzlich eingefügt wurde, muß zur Gewährleistung des Entlastungseffekts sichergestellt sein, daß-dieser-induktive Energiespeicher vor dem Einschalten des Einwegschalters keinen oder zumindest keinen erheblichen Stromfuhrt.Regardless of whether its the rate of rise of the current through the one-way switch when switching on the same limiting inductance already in was included in the original overall circuit or whether see was also added it must be ensured to ensure the relief effect that-this-inductive Energy storage before switching on the one-way switch no or at least none considerable current.

Dazu wird erfindungsgemäß parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters ein Schaltungspfad geschaffen oder vervollständigt, in welchem mindestens eine Diode und mindestens ein Kondensator in Reihenschaltung angeordnet sind, in welchem aber - in Fortführung der Reihenschaltung - außer Kondensatoren und Dioden nur noch Gleichspannungsquellen und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung enthalten sein dürfen. Dabei müssen in diesem Schaltungspfad enthaltene Dioden einheitlich so angeschlossen sein, daß jede Diode für sich, auch bei einem Kurzschliessen von in Serie angeordneten Diodenstrecken, einen Stromfluß über den genannten Schaltungspfad von der Ausgangselektrode des Einwegschalters zu dessen Eingangselektrode unterbindet, also nur einen Stromfluß in umgekehrter Richtung zuläßt. Die Gesamtspannung der in diesem Schaltungspfad in Serie geschalteten Kondensatoren bzw. des dort zumindest enthaltenen einzelnen-Kondensators wird über schaltungstechnische Maßnahmen, welche an späterer Stelle noch erörtert werden, derart eingestellt, daß beim Abschalten des Einwegschalters in jenem Zeitintervall, währenddessen ein Strom über den genannten Schaltungspfad fließt, die Eingangselektrode des Einwegschalters gegenüber dessen Ausgangselektrode eine höhere Spannung aufweist als dann, wenn der Strom durch jene Induktivität, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter beim Einschalten desselben begrenzt, völlig abgeklungen ist.For this purpose, according to the invention, parallel to the main current electrodes of the One-way switch a circuit path created or completed, in which at least one diode and at least one capacitor are connected in series are arranged, but in which - in continuation of the series connection - except capacitors and diodes only have DC voltage sources and / or DC voltage sinks to a large extent constant voltage may be included. It must be in this circuit path included diodes must be connected uniformly so that each diode for itself, too in the event of a short-circuiting of series-arranged diode sections, a current flow via said circuit path from the output electrode of the one-way switch to its input electrode prevents, so only a current flow in the opposite direction Direction allows. The total voltage of the series connected in this circuit path Capacitors or the individual capacitor contained there at least is over circuit-related measures, which will be discussed at a later point, set in such a way that when the one-way switch is switched off in that time interval, while a current flows through said circuit path, the input electrode of the one-way switch has a higher voltage than its output electrode than when the current passes through that inductance, which is the rate of rise of the current through the one-way switch when it is switched on limited, has completely subsided.

In dieser geschilderten Ausführung stellt der parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters geschaffene oder vervollständigte Schaltungspfad sicher, daß zum einen jener induktive Energiespeicher, welcher die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter beim Einschalten desselben begrenzt, seine dabei aufgenommene elektrische Energie beim nächsten Abschalten des Einwegschalters an ihn, den genannten Schaltungspfad, abgibt und daß zum anderen der Einwegschalter bei seinem Ausschalten von zu hoher Sperrspannungsbeanspruchung verschont bleibt.In this embodiment described, the is parallel to the main current electrodes of the one-way switch created or completed circuit path ensures that on the one hand that inductive energy storage, which the rate of rise of the Current limited by the one-way switch when it is switched on, its doing so electrical energy consumed the next time the one-way switch is switched off him, the circuit path mentioned, and that on the other hand, the one-way switch is spared when it is switched off from excessive reverse voltage stress.

Damit erfüllt die beschriebene Einrichtung die erwünscht, im folgenden noch verdeutlichte Funktion der Befreiung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten.Thus, the device described fulfills the desired in the following still clarified function of the exemption of electrical or electronic one-way switches from high power dissipation stress during switch-on and excessive Reverse voltage stress when switching off.

Mit dem Beginn des Einschaltvorgangs des Einwegschalters geht der zwischen dessen Hauptstromelektroden wirksame Widerstand von sehr hohen auf sehr geringe Werte zurück Infolgedessen beginnt über den ,Einwegschalter ein Strom zu fliessen, welcher über die Eingangselektrode des Einwegschalters in diesen eintritt und ihn über dessen Ausgangselektrode wieder verläßt. Aufgrund der linearen oder stromabhängigen Induktivität, welche in jenem Pfad der Gesamtschaltung wirksam ist, in welchem sich der nach dem Einschalten des Einwegschalters über diesen und das speisende System fliessende Strom schließt, und infolge des Umstands, daß diese Induktivität zu Beginn des Einschaltvorgangs stromlos ist, wird die Anstiegs geschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter jedoch so begrenzt, daß dieser erst dann erhebliche Werte angenommen hat, wenn der zwischen den Hauptstromelektroden des Einwegschalters wirksame Widerstand bereits sehr gering geworden ist. Infolgedessen ist die Spannung zwischen den Hauptstromelektroden des Einwegschalters bereits auf einen sehr kleinen Wert zurückgegangen, b e v o r der Strom durch den Einwegschalter eine erhebliche Größe angenommen hat. Damit bleibt das bereits erwähnte Produkt U I , welches die im Schalter in Wärme umgesetzte Verlustleistung repräsentiert, auch w ä h r e n d des Einschaltvorgangs sehr gering.With the beginning of the switch-on process of the one-way switch, the effective resistance between its main current electrodes from very high to very high low values back As a result, a current begins to flow through the one-way switch flow, which enters the one-way switch via the input electrode and leaves it again via its output electrode. Because of the linear or current dependent Inductance, which in that path of the overall circuit is effective in which the after switching on the one-way switch via this and the feeding system closes flowing current, and due to the fact that If this inductance is de-energized at the beginning of the switch-on process, the rise will be speed of the current through the one-way switch is limited so that this has only assumed significant values when the between the main current electrodes the effective resistance of the one-way switch has already become very low. Consequently the voltage between the main current electrodes of the one-way switch is already on decreased a very small value before the current through the one-way switch has assumed a considerable size. That leaves the product already mentioned U I, which represents the power loss converted into heat in the switch, also very low during the switch-on process.

Wird der Einwegschalter später wieder ausgeschaltet, dann kann der Strom durch die die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den-Einwegschalter während dessen Einschaltens begrenzende Induktivität nicht schlagartig auf den Wert Null zurückgehen, da er die in dieser Induktivität gespeicherte Energie kennzeichnet und sich infolgedessen grundsätzlich nicht sprungartig ändern kann.If the one-way switch is switched off again later, the Current through which the rate of rise of the current through the one-way switch while it is switched on, the inductance does not suddenly drop to the value Go back zero as it characterizes the energy stored in this inductance and as a result, basically cannot change abruptly.

Bei der beschriebenen Einrichtung kann er jedoch außerordentlich rasch auf den parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters geschaffenen oder vervollständigten Schaltungspfad überwechseln.With the device described, however, he can extremely quickly on the created parallel to the main current electrodes of the one-way switch or Change over the completed circuit path.

Dieser besitzt in der beschriebenen Weise die Eigenschaft, daß er einem solchen schlagartigen Oberwechseln des zuvor über den Einwegschalter geflossenen Stromes keine stromanstiegsbegrenzenden Induktivitäten entgegenstellt. Aufgrund des Umstands, daß in jenem Zeitintervall, währenddessen ein Strom über den genannten Schaltungspfad fließt, die Eingangselektrode des Einwegschalters gegenüber dessen Ausgangselektrode eine höhere Spannung aufweist als dann, wenn durch jene Induktivität, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter beim Einschalten desselben begrenzt, kein Strom mehr fließt, wird der Strom durch diese stromanstiegsbegrenzende Induktivität im Anschluß an das Abschalten des Einwegschalters wieder wunschgemäß auf den Wert Null abgebaut, ohne daß dabei zu hohe Sperrspannungsbeanspruchungen des Einwegs chalters auftreten. Letzteres wird dadurch gewährleistet, daß der beschriebene, parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters geschaffene oder vervollständigte Schaltungspfad dann, wenn ein Strom über ihn fließt, eine Erhöhung der Spannung zwischen den Hauptstromelektroden des Einwegschalters nur in dem Maße zuläßt, wie die in diesem Schaltungspfad enthaltenen Kondensatoren bzw. der dort zumindest enthaltene einzelne Kondensator von dem über diesen Schaltungspfad fliessenden Strom aufgeladen wird.This has the property in the manner described that he such a sudden change of the previously flowed over the one-way switch Current does not oppose any inductances that limit the current rise. Because of the fact that in that time interval, meanwhile, a current over the said Circuit path flows, the input electrode of the one-way switch opposite it Output electrode has a higher voltage than when due to that inductance, which is the rate of rise of the current through the one-way switch when switching on the same limited, no more current flows, the current is limited by this current rise Inductance as desired again after the one-way switch has been switched off reduced to the value zero without excessive reverse voltage stresses of the one-way switch occur. The latter is ensured by the fact that the described, created or completed in parallel with the main current electrodes of the one-way switch Circuit path when a current flows through it, an increase in voltage between allows the main current electrodes of the one-way switch only to the extent that the in capacitors contained in this circuit path or the capacitors at least contained there individual capacitor is charged by the current flowing through this circuit path will.

Damit ist erreicht, daß der Einwegschalter von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten befreit wird.This ensures that the one-way switch is subject to high power dissipation during switch-on and excessive reverse voltage stress during switch-off is released.

Diese Ausführungen seien an einem Beispiel verdeutlicht.These statements are illustrated by an example.

Fig. 3 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 nach Einfügung einer, die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter während dessen Einschaltens begrenzenden Drossel (5) sowie nach Schaffung des genannten, parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters liegenden Schaltungspfads, welcher hier aus der Gleichspannungsquelle (3), der Freilaufdiode (4) sowie den zusätzlich eingefügten Kondensator (6) und der ebenfalls zusätzlich eingefügten Diode (7) besteht.Fig. 3 shows the arrangement of Fig. 1 after the insertion of one, the rate of rise the current through the one-way switch while it is switched on limiting throttle (5) as well as after the creation of the mentioned, parallel to the main current electrodes of the One-way switch lying circuit path, which here from the DC voltage source (3), the freewheeling diode (4) and the additionally inserted capacitor (6) and the also additionally inserted diode (7) exists.

Mit diesen ergänzenden Bauelementen werden die gewünschten Effekte in der im folgenden beschriebenen Weise herbeigeführt.With these additional components, the desired effects are achieved brought about in the manner described below.

Wird in der Gesamtanordnung nach Fig. 3 -der Einwegschalter (2) nach längerer Einschaltdauer für einige Zeit abgeschaltet, so wird der Strom durch den gemischt ohmisch-induktiven Verbraucher (1) sich schliesslich allein über die Freilaufdiode (4) schliessen und der Strom durch die verhältnismässig kleine Drossel (5) wird auf den Wert Null abgeklungen sein. Wird der Einwegschalter (2) in Fig. 3 nun vom gesperrten in den leitenden Zustand versetzt, so geht mit dem Beginn dieses Einschaltvorgangs der zwischen den Hauptstromelektroden E und A wirksame Widerstand von sehr hohen auf sehr geringe Werte zurück. Infolgedessen beginnt der bisher über die Freilaufdiode (4) geflossene Verbraucherstrom wieder auf den aus der Drossel (5), dem Einwegschalter (2) und der Gleichspannungsquelle (3) gebildeten Strompfad überzuwechseln. Dies geschieht aber nicht schlagartig sondern aufgrund der Induktivität der in diesem neuen Pfad enthaltenen Drossel (5) mit definiert begrenzter Stromänderungsgeschwindigkeit. Bei ausreichend groß gewählter Induktivität der Drossel (5) wird so erreicht, daß der Strom 1 durch den Einwegschalter erst dann erhebliche Werte angenommen hat, wenn der zwischen den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) wirksame Widerstand bereits so klein geworden ist, daß der Strom an ihm keine nennenswerte Spannung U mehr hervorruft. Damit bleibt das Produkt Us I auch während des Einschaltvorgangs des Einwegschalters (2) in gewünschter Weise gering.If in the overall arrangement according to FIG. 3, the one-way switch (2) switched off for some time after a long period of on, so the current is through the mixed ohmic-inductive consumer (1) ultimately only via the Free-wheeling diode (4) close and the current through the relatively small choke (5) will have decayed to zero. If the one-way switch (2) in Fig. 3 is now switched from the blocked to the conductive state, this goes at the beginning Switch-on process of the effective resistance between the main current electrodes E and A. from very high to very low values. As a result, the so far begins over the freewheeling diode (4) which has flowed consumer current again to the one from the choke (5), the one-way switch (2) and the DC voltage source (3) formed current path to transfer. However, this does not happen suddenly, but rather because of the inductance the throttle (5) contained in this new path with a defined limited current rate of change. If the inductance of the choke (5) is selected to be sufficiently large, it is achieved that the current 1 through the one-way switch has only assumed significant values, when the effective resistance between the main current electrodes of the one-way switch (2) has already become so small that the current across it has no significant voltage U evokes more. The product Us I thus also remains during of Switching on of the one-way switch (2) is low in the desired manner.

Wird der Einwegschalter (2) später wieder ausgeschaltet, steigt die zwischen seinen Hauptstromelektroden liegende Spannung U an. Sobald sie dabei so groß geworden ist wie die Summe aus der Spannung Uo der Gleichspannungsquelle (3), der Spannung UC am Kondensator (6) und den beiden Schleusenspannungen der zwei Dioden (4) und (7), wechselt zum einen der Strom durch den Verbraucher (1) wieder auf die Freilaufdiode (4) und zum anderen der Strom durch die Drossel (5) auf den aus der Diode (7) und den Kondensator (6) gebildeten Pfad über. Der Strom 1 durch den Einwegschalter (20 wird zu Null. Letzterer ist damit abgeschaltet. Im unmittelbar anschliessenden Zeitraum lädt der Strom durch die Drossel (5) den Kondensator 16), dessen Spannung UC positiv ist, auf und klingt dabei selbst wieder ab.If the one-way switch (2) is switched off again later, the will increase voltage U lying between its main current electrodes. As soon as they do so has become as large as the sum of the voltage Uo of the DC voltage source (3), the voltage UC at the capacitor (6) and the two gate voltages of the two diodes (4) and (7), on the one hand, the current through the consumer (1) changes back to the Free-wheeling diode (4) and, on the other hand, the current through the choke (5) to the from the Diode (7) and the capacitor (6) formed path over. The current 1 through the one-way switch (20 becomes zero. The latter is thus switched off. In the immediately following Period of time, the current through the choke (5) charges the capacitor 16), its voltage UC is positive, up and down itself in the process.

Die zeitlichen Verläufe des Stromes I durch den Einwegschalter (2) und der Spannung U zwischen seinen beiden Hauptstromelektroden sowie des Stromes 1L durch die Drossel (5) und der am Kondensator (6) liegenden Spannung uC sind in Figur 4 dargestellt.The time courses of the current I through the one-way switch (2) and the voltage U between its two main current electrodes and the current 1L through the choke (5) and the voltage uC across the capacitor (6) are in Figure 4 shown.

Aus den zeitlichen Verläufen U-(t) sowie I(t) bestimmt sich in einfacher Weise das Produkt U(t) I(t) , welches in Figur 4 ebenfalls aufgetragen ist. Man erkennt, daß die gewünschten Effekte erreicht sind. Die eingangs beschriebene, kritische Verlustleistungsspitze während des Einschaltens ist entfallen und der Einwegschalter wird beim Ausschalten nicht mit überhöhter Sperrspannung beansprucht.From the time courses U- (t) and I (t) is determined in a simpler way In the same way, the product U (t) I (t), which is also plotted in FIG. 4. Man realizes that the effects you want are achieved. The initially The critical power loss peak described during switch-on is omitted and the one-way switch is not with excessive reverse voltage when switched off claimed.

Letzteres würde dann eintreten, wenn auf den Kondensator (6) und die Diode (7) verzichtet, d.h.The latter would occur if on the capacitor (6) and the Diode (7) omitted, i.e.

der parallel zu den Hauptstromelektroden liegende Schaltungspfad, welcher hier aus der Gleichspannungsquelle (3), der Freilaufdiode (4), dem Kondensator (6) und der Diode (7) besteht, nicht geschaffen wurde.the circuit path parallel to the main current electrodes, which here from the DC voltage source (3), the freewheeling diode (4), the capacitor (6) and the diode (7) is not created.

Auf die in Fig. 4 noch festzustellende Verlustleistungsspitze beim Ausschalten des Einwegschalters (2) soll an späterer Stelle noch eingegangen werden, Zur Demonstration des breiten Anwendungsbereiches der Erfindung seien noch einige Ausführungsvarianten aufgeführt.On the power loss peak that can still be determined in FIG Switching off the one-way switch (2) will be discussed at a later point, To demonstrate the wide range of application of the invention, a few will be added Execution variants listed.

Fig. 5 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 nach Einführung zweier Drosseln (8) in jenen Pfad der Gesamtschaltung, in welchem sich der nach dem Einschalten des Einwegschalters (2) über diesen und die speisende Gleichspannungsquelle (3) fliessende Strom schliesst.FIG. 5 shows the arrangement according to FIG. 1 after the introduction of two throttles (8) in that path of the overall circuit in which the after switching on of the one-way switch (2) via this and the feeding DC voltage source (3) flowing stream closes.

Als Induktivität, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter während dessen Einschaltens begrenzt, ist hier also die Summe der Induktivitäten der beiden Drosseln (8) wirksam.As an inductance, which increases the rate of rise of the current through limits the one-way switch while it is switched on, so here is the sum the inductances of the two chokes (8) are effective.

Des weiteren ist in Fig. 5 erfindungsgemäß der bereits mehrfach beschriebene, parallel zu den Hauptstromelektroden des Binwegschalters liegende Schaltungspfad geschaffen, welcher hier lediglich aus einer zusätzlich eingefügten, direkt mit der Eingangselektrode des Einwegschalters (2) verbundenen Diode (9) und aus einem zusätzlich eingefügten, direkt mit der Ausgangselektrode des Einwegschalters verbundenen Kondensator (10) besteht. Diese Ausführung des erfindungsgemäßen, parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters liegenden Schaltungspfads empfiehlt sich insbesondere dann, wenn essich bei den Drosseln (8) nicht oder nicht nur um ergänzend eingeführte Bauelemente handelt, sondern um in gleicher Weise wirkende, längere Zuleitungen.Furthermore, according to the invention, in FIG. 5 the already described several times, parallel to the main current electrodes of the bin way switch Circuit path created, which here only consists of an additionally inserted, Diode (9) and connected directly to the input electrode of the one-way switch (2) from an additionally inserted, directly to the output electrode of the one-way switch connected capacitor (10). This embodiment of the invention, in parallel recommends a circuit path to the main current electrodes of the one-way switch especially when the throttles (8) are not, or not only, about components that are introduced as a supplement, but rather that act in the same way, longer leads.

Fig,-6 entspricht weitgehend der Anordnung gemäß Fig. 5 mit Ausnahme der Umstände, daß zum einen ti Hauptstromkreis die Reihenfolge von Einwegschalter (2) und Verbraucherzweipol (1) vertauscht ist und daß zum anderen im erfindungsgemäß parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters (2) geschaffenen Schaltungspfads die Reihenfolge von Diode und Kondensator vertauscht ist derart, daß die Diode (11) jetzt direkt mit der Ausgangselektrode des Einwegschalters (2) verbunden ist und der Kondensator (12) direkt mit der Eingangselektrode des Einwegschalters.FIG. 6 corresponds largely to the arrangement according to FIG. 5 with the exception the circumstances that on the one hand ti main circuit the sequence of one-way switches (2) and consumer two-pole (1) is interchanged and that on the other hand in the invention circuit path created parallel to the main current electrodes of the one-way switch (2) the order of diode and capacitor is reversed in such a way that the diode (11) is now directly connected to the output electrode of the one-way switch (2) and the capacitor (12) directly to the input electrode of the one-way switch.

Fig. 7 entspricht wiederum weitgehend der Anordnung gemäß Fig. 3 mit Ausnahme der Umstände, daß die Reihenfolge der stromanstiegsbegrenzenden Drossel (13) und des Einwegschalters (2) vertauscht ist und demzufolge auch der Kondensator (14) und die Diode (15), welche im erfindungsgemäß parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters geschaffenen Strompfad.enthalten sind, anders angeordnet sind, und zwar derart, daß die Diode (15) direkt mit der Ausgangselektrode des Einwegschalters verbunden ist und eine Anschlußelektrode des Kondensators (14) an die untere Anschlußelektrode der Gleichspannungsquelle (3) angeschlossen ist. Gegenüber der Anordnung in Fig. 3 bringt dieser Umstand, daß eine Anschlußelektrode des genannten Kondensators an einen Punkt der Gesamtschaltung angeschlossen ist, der beim Abschalten des über den Einwegschalter fliessenden Stromes sein elektrisches Potential gegenüber dem zuvor speisenden elektrischen System nicht erheblich verändert, den Vorteil einer Verringerung von parasitären Kapazitäten, die ihre Ladung bei Schaltvorgängen des Einwegschalters verändern und dabei unerwünschte Begleiterscheinungen hervorrufen können.FIG. 7 again largely corresponds to the arrangement according to FIG. 3 Except for the circumstances that the Order of the current limiters Throttle (13) and the one-way switch (2) is interchanged and consequently also the Capacitor (14) and the diode (15), which according to the invention are parallel to the main current electrodes current path created by the one-way switch. are arranged differently, in such a way that the diode (15) connects directly to the output electrode of the one-way switch is connected and a connection electrode of the capacitor (14) to the lower connection electrode the DC voltage source (3) is connected. Compared to the arrangement in Fig. 3 brings this fact that a terminal electrode of the capacitor mentioned a point of the overall circuit is connected, which when switching off the over the one-way switch current flowing its electrical potential compared to the previously feeding electrical system not significantly changed, the advantage of a Reduction of parasitic capacitances that affect their charge when the Change the one-way switch and cause undesirable side effects can.

Bei den bisher -beschriebenen Anordnungen, insbesondere jenen, welche in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt sind, kann ein Nachteil der erfindungsgemäßen Einrichtung darin bestehen, daß bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung bzw. beim Anlegen der Speisespannung an diese, der Kondensator bzw. die Kondensatoren des parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters bestehenden Schaltungspfads, in welchem mindestens eine Diode und mindestens ein Kondensator in Reihenschaltung angeordnet sind, und in welchem ansonsten - in Fortführung der Reihenschaltung -außer Kondensatoren und Dioden nur Gleichspannungsquellen und/oder Gleichspannungssenken angeordnet sein dürfen, über das gespeiste elektrische System und/oder über in der Gesamtschaltung enthaltene Einwegschalter - nach deren Einschalten - aus dem speisenden elektrischen System aufgeladen werden. Dies kann dadurch vermieden werden, daß in der Gesamtschaltung zusätzliche Diodenpfade geschaffen werden, über welche der bzw. die genannten Kondensatoren bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung bzw. beim Anlegen der Speisespannung an diese, unter Umgehung des gespeisten elektrischen Systems und/oder unter Umgehung von in der Gesamtschaltung enthaltenen Einwegschaltern aus dem speisenden elektrischen System aufgeladen werden.In the arrangements described so far, especially those which 5 and 6 can be a disadvantage of the device according to the invention consist in the fact that when starting up the entire circuit or when creating the supply voltage to this, the capacitor or the capacitors of circuit path existing parallel to the main current electrodes of the one-way switch, in which at least one diode and at least one capacitor are connected in series are arranged, and in which otherwise - in continuation of the series connection - except Capacitors and diodes only DC voltage sources and / or DC voltage sinks may be arranged over the powered electrical system and / or over in the Complete circuit included one-way switches - after they are switched on - from the feeding electrical system to be charged. This can be avoided by using in the overall circuit additional diode paths are created via which the or the capacitors mentioned when commissioning the overall circuit or when Applying the supply voltage to this, bypassing the supplied electrical System and / or bypassing one-way switches contained in the overall circuit can be charged from the feeding electrical system.

Fig. 8 zeigt die Anordnung nach Fig. 5 nach Einfügung eines derartigen zusätzlichen Diodenpfads, bestehend aus der Diode (16), über welche der Kondensator (10) nach Anlegen der Speisespannung UO unter Umgehung des gespeisten Systems (1) aufgeladen wird.FIG. 8 shows the arrangement according to FIG. 5 after insertion of such a device additional diode path, consisting of the diode (16), through which the capacitor (10) after applying the supply voltage UO, bypassing the supplied system (1) being charged.

Fig. 9 zeigt als weiteres Beispiel hierzu einen Gegentaktdurchflußwandler, erfindungsgemäß ausgerüstet mit zwei stromanstiegsbegrenzemden Drosseln (17) und (18), zwei Kondensatoren (19) und (20) in den Schaltungspfaden parallel zu den Hauptstromelektroden der beiden Einwegschalter (2), den zugehörigen Dioden (21) und (22) sowie den zusätzlichen Diodenpfaden, bestehend aus je einer Diode (23) und (24), über welche die Kondensatoren (19) bzw. (203 bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung unter Umgehung des gespeisten Transformators (25) und unter Umgehung der Binwegschalter (2) aus der speisenden Gleichspannungsquelle (3) aufgeladen werden.As a further example, FIG. 9 shows a push-pull flow converter, equipped according to the invention with two current rise limiting throttles (17) and (18), two capacitors (19) and (20) in the circuit paths parallel to the main current electrodes the two one-way switches (2), the associated diodes (21) and (22) and the additional ones Diode paths, each consisting of a diode (23) and (24), via which the capacitors (19) or (203 when commissioning the entire circuit by bypassing the fed Transformer (25) and bypassing the bin-way switch (2) from the feeding DC voltage source (3) are charged.

Es wurde bereits mehrfach darauf hingewiesen, daß dem Kondensator bzw. -den Kondensatoren des erfindungsgemäß parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters liegenden Schaltungspfads beim Abschalten des Einwegschalters elektrische Energie zufließt. Zum anderen wurde' ausgesagt, daß die Gesamtspannung der in diesem Schaltungspfad in Serie geschalteten Kondensatoren bzw. des dort zumindest enthaltenen einzelnen Kondensators über schaltungstechnische Maßnahmen derart eingestellt wird, daß beim Abschalten des Einwegschalters in jenem Zeitintervall, währenddessen ein Strom über den genannten Schaltungspfad fließt, die Eingangselektrode des Einwegschalters gegenüber dessen Ausgangselektrode eine höhere Spannung aufweist als dann, wenn der Strom durch jene Induktivität, welche die tzLstiegsgeschwindigkeit des Stromes durch den Einwegschalter beim Einschalten desselben begrenzte völlig abgeklungen ist. Dazu muß die beim Abschalten des Einwegschalters den Kondensatoren bzw0 dem Kondensator zufliessende elektrische Energie diesen Bauelementen in dosierter Weise wieder entnommen werden derart, daß bei zu hoher Spannung an diesem Kondensator bzw. an diesen Kondensatoren im Mittel mehr elektrische Energie entnommen als zugeführt wird und bei zu geringer Spannung an diesem Kondencator bzw.It has already been pointed out several times that the capacitor or the capacitors of the invention parallel to the main current electrodes of the one-way switch lying circuit path when switching off the one-way switch electrical energy flows in. On the other hand it was stated that the total tension the capacitors connected in series in this circuit path or at least there contained individual capacitor set via circuitry measures in this way becomes that when the one-way switch is switched off in that time interval during which a current flows through said circuit path, the input electrode of the one-way switch opposite its output electrode has a higher voltage than when the current flows through the inductance which is the rate of rise the current through the one-way switch when it is switched on is completely limited has subsided. To do this, the capacitors must be switched off when the one-way switch is switched off or the capacitor flowing electrical energy these components in dosed Way can be removed again in such a way that if the voltage on this capacitor is too high or, on average, more electrical energy is drawn from these capacitors than is supplied and if the voltage on this capacitor or

an diesen Kondensatoren im Mittel weniger elektrische Energie entnommen als zugeführt wird.On average, less electrical energy is drawn from these capacitors than is fed.

Dies kann zum einen dadurch geschehen, daß die Entnahm der elektrischen Energie aus dem Kondensator bzw. aus den Kondensatoren unter Zuhilfenahme zusätzlicher elektrischer und/oder elektronischer Bauelemente erfolgt und die entnommene Energie in thermische Verlustleistung umgesetzt wird. Dafür seien nachfolgend kurz einige Aus£ührungsbeispiele beschrieben.This can be done on the one hand by removing the electrical Energy from the capacitor or from the capacitors with the help of additional electrical and / or electronic components takes place and the withdrawn energy is converted into thermal power loss. Some of these are briefly presented below Described from examples.

Fig. 10 zeigt die Anordnung nach Fig. 1, ergänzt um die stromanstiegsbegrenzende Drossel (26), die zusätzlich eingefügte Diode (27), den zusätzlich eingefügten Kondensator (28) sowie die Zenerdiode (29), welche die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator (28) und deren Umsetzung in thermische Verlustleistung bewerkstelligt.Fig. 10 shows the arrangement according to Fig. 1, supplemented by the current rise limiting Choke (26), the additionally inserted diode (27), the additionally inserted capacitor (28) and the Zener diode (29), which the metered extraction of electrical energy the end the capacitor (28) and its conversion into thermal power dissipation accomplished.

Fig. 11 zeigt dieselbe Anordnung mit dem Unterschied, daß hier die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator und deren Umsetzung in thermische Verlustleistung über die gleichsinnig gepolten Dioden (30), (31) und (32) erfolgt.Fig. 11 shows the same arrangement with the difference that here the metered extraction of electrical energy from the capacitor and its conversion into thermal power loss via the diodes (30), (31) and polarized in the same direction (32) takes place.

Fig. 12 zeigt wiederum dieselbe Grundanordnung, diesmal mit dem Unterschied, daß dort die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator und deren Umsetzung in thermische Verlustleistung über einen Ohmwiderstand (33) erfolgt.Fig. 12 again shows the same basic arrangement, this time with the difference that there the metered extraction of electrical energy from the capacitor and their Conversion into thermal power loss takes place via an ohmic resistor (33).

Fig. 13 zeigt die Anordnung nach Fig. 12 mit dem Unterschied, daß zum Ohmwiderstand (33) noch eine elektrische Drossel (34) in Serie geschaltet ist, um die zeitliche Schwankung der Kondensatorspannung zu verringern.Fig. 13 shows the arrangement of FIG. 12 with the difference that An electrical choke (34) is connected in series with the ohmic resistor (33), in order to reduce the fluctuation of the capacitor voltage over time.

Pig. 14 zeigt zum Abschluß dieser Ausführungsbeispiele schliesslich noch die Anordnung nach Fig. 13 mit dem Unterschied, daß in jenen Schaltungszweig, welcher die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator und deren Umsetzung in thermische Verlustleistung bewirkt, in Serie zum Ohmwiderstand (33) und zur elektrischen Drossel (34) noch eine Zenerdiode (35) geschaltet wurde, um sicherzustellen, daß sich die gewünschte Kondensatorspannung rascher aufbaut.Pig. 14 finally shows at the end of these exemplary embodiments the arrangement according to FIG. 13 with the difference that in that circuit branch which the metered extraction of electrical energy from the capacitor and their Conversion into thermal power loss, in series with the ohmic resistance (33) and a Zener diode (35) was switched to the electrical choke (34) ensure that the desired capacitor voltage changes more quickly builds up.

Die dosierte Entnahme der beim Abschalten des Einwegschalters den Kondensatoren bzw. dem Kondensator des parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters geschaffenen Schaltungszweigs zufliessenden elektrischen Energie aus diesen Speicherelementen derart, daß bei zu hoher Spannung an diesem Kondensator bzw. an diesen Kondensatoren im Mittel mehr elektrische Energie entnommen als zugeführt wird und bei zu geringer Spannung an diesem Kondensator bzw. an diesen Kondensatoren im Mittel weniger elektrische Energie entnommen als zugeführt wird, kann zum anderen derart erfolgen, daß diese Energie unter Zuhilfenahme zusätzlicher elektrischer und/oder elektronischer Bauelemente wieder entnommen und dem speisenden und/oder gespeisten elektrischen System als Nutzenergie wieder zugeführt wird.The metered removal of the when the one-way switch is switched off Capacitors or the capacitor of the parallel to the main current electrodes of the One-way switch created circuit branch flowing electrical energy from these storage elements in such a way that if the voltage on this capacitor is too high or, on average, more electrical energy is drawn from these capacitors than is supplied and if the voltage on this capacitor or capacitors is too low On the other hand, less electrical energy is withdrawn than supplied on average take place in such a way that this energy with the help of additional electrical and / or electronic components removed again and the feeding and / or fed electrical system is fed back as useful energy.

Auch dafür seien nachfolgend kurz einige Ausführungsbeispiele beschrieben.Some exemplary embodiments are also briefly described below for this purpose.

Fig. 15 zeigt die Anordnung nach Fig. 1, ergänzt um die stromanstiegsbegrenzende Drossel (26), die zusätzlich eingefügte Diode (27), den zusätzlich eingefügten Kondensator (28) sowie den Gleichstromsteller (36) in potentialverbindender Hoch- und Tiefsetzausführung, welcher die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator (28) und deren Rücktransport zur speisenden Gleichspannungsquelle (3) bewerkstelligt. Anstelle dieses potentialverbindenden Hoch- und Tiefsetzstellers (36) können selbstverständlich auch andere, bekannte Gleichstromsteller in potentialtrennender oder potentialverbindender Ausführung für diese Aufgabe eingesetzt werden; Fig. 16 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel für die Spannungseinstellung an dem Kondensator b2w.FIG. 15 shows the arrangement according to FIG. 1, supplemented by the current limit limiting device Choke (26), the additionally inserted diode (27), the additionally inserted capacitor (28) and the DC chopper (36) in potential-connecting step-up and step-down versions, which the metered withdrawal of electrical energy from the capacitor (28) and their return to the feeding DC voltage source (3) accomplished. Instead of This potential-connecting step-up and step-down converter (36) can of course also other, well-known DC choppers in potential-separating or potential-connecting Execution to be used for this task; Fig. 16 shows as a further embodiment for the voltage setting on the capacitor b2w.

an den Kondensatoren des parallel zu den Hauptstromelektroden bdes Einwegschalters geschaffenen Schaltungspfads über die dosierte Entnahme der diesem Kondensator bzw. diesen Kondensatoren beim Abschalten des Einwegschalters zugeführten Energie bei gleichzeitiger Rückführung derselben in das speisende und/oder gespeiste elektrische System die Anordnung nach Figur 5, welche hier aus Symmetriegründen um eine zweite Diode (37) im parallel zu den Hauptstromelektroden 'des Einwegschalters geschaffenen Pfad ergänzt ist und zusätzlich zwei Zenerdioden (38) und (39) aufweist, über welche die Spannung am Kondensator (10) in der gewünschten Weise eingestellt wird. Gleichzeitig stellen diese beiden Zenerdioden (38) und (39) sicher, daß der Kondensator (10) bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung unter Umgehung des Verbraucherzweipols (1) aus der Gleichspannungsquelle (3) aufgeladen wird.at the capacitors of the bdes parallel to the main current electrodes One-way switch created circuit path via the metered removal of this Capacitor or these capacitors supplied when the one-way switch is switched off Energy with simultaneous return of the same in the feeding and / or fed electrical system the arrangement according to Figure 5, which here for reasons of symmetry around a second diode (37) in parallel with the main current electrodes of the one-way switch created path is supplemented and additionally has two Zener diodes (38) and (39), via which the voltage on the capacitor (10) is set in the desired manner will. At the same time, these two Zener diodes (38) and (39) ensure that the Capacitor (10) when commissioning the entire circuit, bypassing the two-pole consumer (1) is charged from the DC voltage source (3).

Fig. 17 zeigt die Anordnung nach Fig. 16 mit dem Unterschied, daß die beiden Zenerdioden (38) und (39) aus Fig. 16 jeweils durch eine Reihenschaltund aus gewöhnlichen Dioden (40), (41) und (42) sowie (43), (44), und (45) ersetzt sind und zusätzlich eine Diode (46) vorgeschen ist, welche sicherstellt, daß bei der Inbetriebnahme der Gesamtschaltung er Kondensator (10) aus der Gleichspannungsquelle (3) Unter Umgehung des Verbrtuchertweipols (1) aufgeladen qrtrd.FIG. 17 shows the arrangement according to FIG. 16 with the difference that the two Zener diodes (38) and (39) from FIG. 16 are each connected in series from ordinary diodes (40), (41) and (42) as well as (43), (44), and (45) are replaced and in addition a diode (46) is provided, which ensures that the Commissioning of the entire circuit of the capacitor (10) from the DC voltage source (3) By bypassing the Verbrtuchertweipole (1) charged qrtrd.

Fig. 18 unterscheidet sich von Fig. 17 lediglich dadurch0 daß die beiden Reihenschaltungen aus den gewöhnlichen Dioden (40), (41) und (42) sowie (43), (44) und (45) durch die beiden Ohawiderstände (47) und (48) ersetzt sind, welche die entsprechende Aufgabe erfüllen. FIG. 18 differs from FIG. 17 only in that the two series connections of the usual diodes (40), (41) and (42) as well as (43), (44) and (45) are replaced by the two Ohaw resistors (47) and (48), which perform the relevant task.

Fig. 19 zeigt nochmals die Anordung nach Fig. 8, nach Ergänzung um eine Reihenschaltung aus einem Ohmwiderstand (49) und einer Drossel (50), über welche die Einstellung der Spannung am Kondensator (10) im der gewünschten Weise bewerkstelligt wird. Wegen der dem Ohmwiderstand (49) hier nachgeschalteten Drossel (S0) ist es dabei ohne Nachteile möglich, den Rückführungspfad einfach auszuführen und ihn nicht bis an die Anschlußklemmen der speizenden Gleichspannungsquelle (3) zu verlängern. 19 shows again the arrangement according to FIG. 8, after the addition a series circuit of an ohmic resistor (49) and a choke (50), via which the adjustment of the voltage across the capacitor (10) accomplished in the desired manner will. Because of the choke (S0) connected downstream of the ohmic resistance (49) it is possible without any disadvantages to simply execute the return path and not it to extend to the terminals of the energizing direct voltage source (3).

Fig. 20 zeigt wiederum die Anordnung nach Figur 19 mit dem Unterschied, daß hier in jenen Schaltungszweig, welcher die dosierte Entnahme elektrischer Energie aus dem Kondensator (10) und deren Rückführung zum speisenden und gespeisten elektrischen System bewirkt, in Serie zum Ohmwiderstand (49) und zur elektrischen Drossel (50) noch eine Zenerdiode (51) geschaltet wurde, um zu erreichen, daß sich die gewünschte Spannung am Kondensator (10) rascher aufbaut.FIG. 20 again shows the arrangement according to FIG. 19 with the difference that here in that branch of the circuit, which the metered extraction of electrical energy from the capacitor (10) and its return to the feeding and powered electrical System causes, in series with the ohmic resistance (49) and the electrical choke (50) a Zener diode (51) was switched to achieve that the desired The voltage on the capacitor (10) builds up more quickly.

Zum Abschluß dieser Ausführungsbeispiele zeigt Fig. 21 schließlich nochmals die Anordnung nach Fig. 20 mit dem Unterschied, daß die Zenerdiode (51) durch zwei in Flußrichtung entsprechend wirkende, in Reihe geschaltete gewöhnliche Dioden (52) und (53) ersetzt ist.Finally, FIG. 21 shows the conclusion of these exemplary embodiments again the arrangement according to Fig. 20 with the difference that the Zener diode (51) by two series-connected ordinary ones that act accordingly in the direction of flow Diodes (52) and (53) is replaced.

Die voranstehenden Ausführungen haben gezeigt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung die Befreiung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten in zufriedenstellender Weise zu gewährleisten vermag. Dies wurde auch anhand der Diagramme von Fig. 4 sehr deutlich. Gleichzeitig wurde in den Diagrammen von Fig. 4 aber eine recht erhebliche Verlustleistungsspitze beim Ausschalten des Einwegschalters deutlich.The preceding statements have shown that the inventive Establish the exemption of electrical or electronic one-way switches from their Power loss stress during switch-on and excessive reverse voltage stress able to ensure in a satisfactory manner when switching off. That was also very clearly on the basis of the diagrams of FIG. 4. At the same time was in the diagrams of Fig. 4 but a very significant power loss peak when switching off the One-way switch clearly.

Diese ist nach den eingangs gemachten Ausführungen insbesondere bei höheren Umschaltfrequenzen und bei hohem Ausnutzungsgrad des Einwegschalters sehr störend. Sie ist jedoch keine Folge der Einführung der erfindungsgemäßen Einrichtung, sondern tritt auch ohne eine solche auf.According to the statements made at the outset, this is in particular at higher switching frequencies and with a high degree of utilization of the one-way switch disturbing. However, it is not a consequence of the introduction of the device according to the invention, but also occurs without one.

Mit den deutschen Patentanmeldungen P 26 50 673.0 und P 26 49 385.6 sind zwei Anordnungen ohne prinzipbedingte Verluste bekannt geworden, welche die Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten zu erreichen vermögen. Sie gehen dabei zumindest in verschiedenen, wichtigen Ausführungsvarianten von der ergänzenden Ausbildung zusätzlicher Schaltungspunkte aus, welche bei der Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung ganz automatisch anfallen. Es ist daher möglich und in besonderem Maße zweckmässig, die erfindungsgemäße Einrichtung zur Befreiung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten mit einer Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß deutscher Patentanmeldung P 26 SO 673.0 und/oder mit einer Anordnung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegeschalter Von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Auschalten gemäß deutscher Patentanmeldung P 26 49 385.6 derart zu kombinieren, daß in der erfindungsgemäßen Einrichtung jene Schaltungspunkte gescaffen werden, welche in den Entiastungenseinrichtungen gemäß P 26 50 673.0 undfoder gemäß P 2649 385.6 für deren Funktion benötigt werden0 Zum einen kann dies so geschehen, daß der erfindungsgemäß parallel zu den Hauptstroselektroden bestehende Schaltungspfad* in welchem mindestens eine Diode und mindestens ein Kondensator in Reihenschaltung angeordnet sind und in welcher ansonsten - in Forthführung der Reihenschaltung - außer Kondensatoren und Dioden nur Gleichspannungsquellen undioder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen, derart ausgeführt wird,, daß ihm ein Schaltungspunkt - im weiteren Zuflußelektrode £eflannt - entsteht, welcher unmittelbar in Anschluß an des Abschalten des Einwegschalters mit jener Hauptstromelektrode des Einwegschalters - im weiteren Eingangselektrode gennant -, über weiche der Strom in den Einwegschalter eintritt, elektrisch leitend verbunden ist und daß in ihm ein zweiter Schaltungspunkt - im weiteren Abflußelektrode genannt - entsteht, welcher, unmittelbar im Anschluß an das Abschalten des Einwegschalters mit jener Hauptstromelektrode des Einwegschalters - im weiteren Ausgangselektrode genannt - , über welche der Strom aus den Einwegschalter austritt, elektrisch leitend verbunden ist und daß die genannte Zuflußelektrode sowie die genannte Abflußelektrode im leitenden Zustand des Einwegschalters von dessen Hauptstromelektroden, z.B. über Dioden, elektrisch getrennt sind und daß die genannte Zuflußelektrode gegenüber der genannten Abflußelektrode eine weitgehend konstante Spannung aufweist und daß an die genannte Zuflußelektrode und die genannte Abflußelektrode sowie die Eingangselektrode und die Ausgangselektrode des Einwegschalters eine Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von -ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß deutscher Patentanmeldung P 26 50 673.0 angeschlossen ist.With the German patent applications P 26 50 673.0 and P 26 49 385.6 have become known two arrangements without principle-related losses, which the Relief of electrical or electronic one-way switches from their power dissipation be able to achieve when switching off. You go at least in different, important design variants from the supplementary training of additional switching points from, which arise automatically in the device according to the present invention. It is therefore possible and particularly expedient to use the device according to the invention for relieving electrical or electronic one-way switches from high power dissipation during switch-on and excessive reverse voltage stress during switch-off with a device without principle-related losses to relieve electrical or electronic one-way switch from their power dissipation Switching off according to German patent application P 26 SO 673.0 and / or with an arrangement without principle-related losses to relieve electrical or Electronic one-way switch From their power loss when they are switched off to combine according to German patent application P 26 49 385.6 in such a way that in the device according to the invention those switching points are created, which in the relief devices according to P 26 50 673.0 andfor according to P 2649 385.6 for whose function are required0 On the one hand, this can be done in such a way that the invention circuit path * in which at least a diode and at least one capacitor are arranged in series and in which otherwise - in continuation of the series connection - except capacitors and diodes only DC voltage sources and / or DC voltage sinks with largely constant voltage may be arranged, is carried out in such a way, that it a Circuit point - in the further supply electrode £ eflannt - arises, which directly following the switching off of the one-way switch with that main current electrode of the one-way switch - hereinafter referred to as the input electrode - through which the current is supplied enters the one-way switch, is electrically connected and that in it a second circuit point - hereinafter referred to as the drainage electrode - is created which, immediately after switching off the one-way switch with that main current electrode of the one-way switch - hereinafter referred to as the output electrode -, through which the current exits the one-way switch, electrically connected and that said inflow electrode and said outflow electrode in the conductive State of the one-way switch from its main current electrodes, e.g. via diodes, electrical are separated and that said inflow electrode is opposite to said outflow electrode has a largely constant voltage and that on said supply electrode and said drain electrode as well as the input electrode and the output electrode of the one-way switch, a device without any losses inherent in the principle to relieve the load electrical or electronic one-way switch of their power dissipation is connected when switching off according to German patent application P 26 50 673.0.

Als Ausfthrungsbeispiel.hierfür zeigt Fig. 22 die Anordnung gemäß Fig. 17 nach Ergänzung um eine in dem strichpunktierten Kasten (54) dargestellte.Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß P-26 50 473.09 welche an die Eingangselektrode E des Eirniregschalters an dessen Ausgangselektrode A, an die genannte Zuflußelektrode Zu sowie an die genannte Abflußelektrode Ab angeschlossen ist.As an exemplary embodiment for this, FIG. 22 shows the arrangement according to 17 after the addition of a device shown in the dash-dotted box (54) without losses due to the principle of operation to relieve electrical or electronic one-way switches of their power loss requirement when switching off according to P-26 50 473.09 which to the input electrode E of the electronic control switch to its output electrode A, to said supply electrode Zu as well as to the called drainage electrode Ab is connected.

Zum anderen kann die genannte Kombination so erfolgen, daß der erfindungsgemäß parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters bestehende Schaltungspfad, in welchem mindestens eine Diode und mindestens ein Kondensator in Reihenschaltung angeordnet sind, und in welchem ansonsten - in Fortführung der Reihenschaltung - außer Kondensatoren und Dioden nur Gleichspannungsquel len und/oder Gleichspannungssenken mit weitgehend konstanter Spannung angeordnet sein dürfen, derart ausgeführt wird, daß in ihm ein Schaltungspunkt - im weiteren Schaltungspunkt mit Sperrspannungspotentiai genannt - entsteht, welcher gegenüber jener Hauptstromelektrode des Einwegschalters - im weiteren Schalterelektrode mit konstantem Potential genannt -, die beim Abschalten des über den Einwegschalter fliessenden Stromes ihr elektrisches Potential gegenüber dem anschliessend die Sperrspannungsbeanspruchung des Einwegschalters bestimmenden System weitgehend beibehält, eine Spannung aufweist, welche näherungsweise so groß ist wie die Sperrspannung, welche die andere Hauptstromelektrode des Einwegschalters - im weiteren Schalterelektrode mit springendem Potential genannt - gegenüber der Schalterelektrode mit konstantem Potential unmittelbar im Anschluß an das Abschalten des Einwegschalters aufweist und daß an die genannte Schalterelektrode mit konstantem Potential und an die genannte Schalterelektrode mit springendem Potential sowie an den genannten Schaltungspunkt mit Sperrspannungspotential eine Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß deutscher Patentanmeldung P 26 50 673.0.oder/und eine Anordnung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß deutscher Patentanmeldung P 26 49 385.6! angeschlossen ist.On the other hand, the combination mentioned can take place in such a way that the invention circuit path existing parallel to the main current electrodes of the one-way switch, in which at least one diode and at least one capacitor are connected in series are arranged, and in which otherwise - in continuation of the series connection - except for capacitors and diodes, only DC voltage sources and / or DC voltage sinks may be arranged with largely constant voltage, is carried out in such a way that that in it a circuit point - in the further circuit point with blocking voltage potential called - arises, which is opposite that main current electrode of the one-way switch - hereinafter referred to as the switch electrode with constant potential - that when switching off of the current flowing through the one-way switch compared to its electrical potential which then determines the reverse voltage stress of the one-way switch System largely retains a tension that is approximately as great is like the reverse voltage, which is the other main current electrode of the one-way switch - hereinafter referred to as switch electrode with jumping potential - compared to the Switch electrode with constant potential immediately after switching off of the one-way switch and that to said switch electrode with a constant Potential and to said switch electrode with jumping Potential as well as at the mentioned circuit point with reverse voltage potential Equipment without losses due to the principle of operation to relieve electrical or electronic loads One-way switches of their power loss stress when switching off according to German Patent application P 26 50 673.0. Or / and an arrangement without principle-related losses to relieve electrical or electronic one-way switches from their power dissipation when switching off according to German patent application P 26 49 385.6! connected.

Als erstes Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Fig. 23 die Anordnung gemäß Fig. 19 nach Ergänzung um eine in -dem strichpunktierten Kasten (55) dargestellte Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß P 26 50 673.0 , welche an die genannte Schalterelektrode mit konstantem Potential SEK und an die genannte Schalterelektrode mit springendem Potential SES sowie an den genannten Schaltungspunkt mit Sperrspannungspotential SPS angeschlossen ist.As a first exemplary embodiment for this, FIG. 23 shows the arrangement according to FIG. 19 after adding one in -the dash-dotted box (55) shown Equipment without losses due to the principle of operation to relieve electrical or electronic loads One-way switches from their power loss stress when switching off according to P. 26 50 673.0, which is connected to said switch electrode with constant potential SEK and to the mentioned switch electrode with jumping potential SES and to the mentioned circuit point is connected with blocking voltage potential PLC.

Als zweites Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Fig. 24 die Anordnung gemäß Fig. 13 nach Ergänzung um eine in dem strichpunktierten kasten (56) dargestellte Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Ent- 'lattung elektrischer oder elektronischer Einwegschalter von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung.beim Ausschalten gemäß P 26 50 673.0, welche an die genannte Schalterelektrode mit konstantem Potential SEK und an die genannte Schalterelektrode mit springendem Potential SES sowie an den genannten Schaltungspunkt mit Sperrspannungspotential SPS angeschlossen ist.As a second exemplary embodiment for this, FIG. 24 shows the arrangement 13 after adding one in the dash-dotted box (56) shown Establishment without loss of principle due to the principle of 'Electric battens or electronic one-way switch from their power dissipation Switch off in accordance with P 26 50 673.0, which is applied to said switch electrode with constant Potential SEK and to said switch electrode with jumping potential SES as well as connected to said circuit point with blocking voltage potential PLC is.

Zur weiteren Demonstration des außerordentlich breiten Anwendungsbereiches der Erfindung seien abschliessend noch einige weitere Einsatzbeispiele aufgeführt.To further demonstrate the extraordinarily wide range of applications Finally, a few further examples of use are given of the invention.

Fig. 25 a zeigt einen sogenannten Hochsetzsteller (engl. boost converter), welcher elektrische-Energie von der links angeschlossenen Gleichspannungsquelle (3) mit der Spannung U0 in aas rechts anzuschliessende Gleichspannungssystem mit der - größeren - Spannung Ua überträgt. Die Hauptstromdiode (57) verhindert, daß elektrische Energie in umgekehrter Richtung, vom.rechts anzuschliessenden Gleichspannungssystem weg und zur links angeschlossenen Gleichspannungsquelle (3) bzw. zum Einwegschalter (2) hin fließt.Fig. 25 a shows a so-called boost converter, which electrical energy from the DC voltage source connected on the left (3) with the voltage U0 in the DC voltage system to be connected to the right the - larger - voltage Ua transmits. The main current diode (57) prevents electrical energy in the opposite direction, from the DC voltage system to be connected on the right away and to the DC voltage source connected to the left (3) or to the one-way switch (2) flows towards it.

In Figur 25 b ist diese Anordnung ergänzt um eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Befreiung des Einwegschalters von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten, bestehend aus der stromanstiegsbegrenzenden Drossel (58) und der Diode (59) sowie dem Kondensator (60) im parallel zu den Hauptstromelektroden des Einwegschalters liegenden Schaltungspfad und dem Ohmwiderstand (61) sowie der Drossel (62) in jenem Pfad, über welchen die Spannung am Kondensator (6q) eingestellt wird.In FIG. 25 b, this arrangement is supplemented by one according to the invention Device for relieving the one-way switch from high power dissipation during switching on and excessive reverse voltage stress when switching off, existing from the current rise limiting throttle (58) and the Diode (59) and the capacitor (60) in parallel to the main current electrodes of the One-way switch lying circuit path and the ohmic resistor (61) and the choke (62) in the path via which the voltage on the capacitor (6q) is set.

In Figur 25 c ist schliesslich -die Anordnung nach Fig. 25 b noch ergänzt um eine in dem strichpunktierten Kasten (63) dargestellte Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung des Einwegschalters (2) von seiner Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten, gemäß P 26 50 673;0- .Finally, FIG. 25c still shows the arrangement according to FIG. 25b supplemented by a device shown in the dash-dotted box (63) without principle-related losses to relieve the one-way switch (2) from its power dissipation when switching off, according to P 26 50 673; 0-.

Fig. 26 a zeigt einen sogenannten Tiefsetzsteller (engl. buck converter), welcher elektrische Energie von der links angeschlossenen Gleichspannungsquelle, (3) mit der Spannung UO in das rechts anzuschliessende -Gleichspannungssystem mit der - kleineren - Spannung Ua überträgt. Die Hauptstromdiode (64) ermöglicht ein Weiterfliessen des Hauptstromes durch die Speicherdrossel (65) auch dann, wenn der Einwegschalter (2) abgeschaltet ist.Fig. 26 a shows a so-called buck converter, which electrical energy from the DC voltage source connected on the left, (3) with the voltage UO into the DC voltage system to be connected on the right the - smaller - voltage Ua transmits. The main current diode (64) enables a The main current continues to flow through the storage throttle (65) even when the One-way switch (2) is switched off.

In Fig. 26 b.ist diese Anordnung ergänzt um eine im strichpunktierten Kasten (66) dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung zur Befreiung des Einwegschalters (2) von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten.In Fig. 26 b. This arrangement is supplemented by one in the dash-dotted line Box (66) shown device according to the invention for releasing the one-way switch (2) from high power dissipation stress during switch-on and excessive Reverse voltage stress when switching off.

In Fig. 26 c ist die Anordnung nach Fig. 26 b noch ergänzt um eine in dem strichpunktierten Kasten (67) dargestellte Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung des Einwegschalters (2) von seiner Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten, gemäß P 26 50 673.0 -.In FIG. 26 c, the arrangement according to FIG. 26 b is supplemented by one in the dash-dotted box (67) shown device without principle-related Losses to relieve the one-way switch (2) from its power dissipation when switching off, according to P 26 50 673.0 -.

Fig. 27 a zeigt als weiteren potentialverbindenden Gleichstromsteller einen sogenannten Hoch-und Tiefsetzsteller (engl. buck-boost converter), welcher elektrische Energie von der links angeschlossenen Gleichspannungsquelle (3) mit der Spannung U in 0 das rechts anzuschliessende Gleichspannungssystem übertragen kann, unabhängig'davon, ob dessen Spannung Ua grösser oder kleiner ist als Um ..Fig. 27 a shows a further potential-connecting DC chopper a so-called buck-boost converter, which electrical energy from the DC voltage source (3) connected to the left transfer the voltage U in 0 to the DC voltage system to be connected on the right can, regardless of whether its voltage Ua is greater or less than Um ..

In Fig. 27 b ist diese Anordnung wieder ergänzt um eine dort im strichpunktierten Kasten (68) dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung zur Befreiung des EinwegschaltéTs (2) von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten.In FIG. 27 b, this arrangement is again supplemented by one there in the dash-dotted line Box (68) shown device according to the invention for releasing the one-way switch (2) from high power dissipation stress during switch-on and excessive Reverse voltage stress when switching off.

In Figur 27 c ist die Anordnung nach Fig. 27 b ebenfalls ergänzt um eine im strichpunktierten Kasten (69) dargestellte Einrichtung ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung des Einwegschalters (2) von seiner Verlustleistungsbeanspruchung beim Aus schalten, gemäß P 26 50 673.0 Fig. 28 a zeigt einen Zweig einer Wechselrichterschaltung mit zwei Einwegscha.ltern (2) und einer Ausgangselektrode (70).In FIG. 27 c, the arrangement according to FIG. 27 b is also supplemented by a device shown in the dash-dotted box (69) without principle-related Losses to relieve the one-way switch (2) from its power dissipation when switching off, according to P 26 50 673.0 Fig. 28 a shows a branch an inverter circuit with two one-way switches (2) and an output electrode (70).

In Fig. 28 b ist diese Anordnung wieder ergänzt um zwei, dort in dem strichpunktierten Kasten (71) dargestellte, erfindungsgemäße Einrichtungen zur Befreiung der Einwegschalter (2) von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens-und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten.In Fig. 28 b this arrangement is again supplemented by two, there in the Dotted box (71) shown, inventive devices for liberation the one-way switch (2) subject to high power dissipation stress during switch-on and Excessive reverse voltage stress when switching off.

In Fig. 28 c ist die Anordnung nach Fig. 28 b ergänzt um zwei in den strichpunktierten Kästen (72) und (73) dargestellte Einrichtungen ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung der Einwegschalter (2) von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß P 26 50 673.0 Fig. 29 zeigt zum Abschluß einen Brückenwechselrichter, der, mit vier Einwegschaltern (2) und mit vier erfindungsgemäßen Einrichtungen zur Befreiung der Einwegschalter (2) von hoher Verlustleistungsbeanspruchung während des Einschaltens und überhöhter Sperrspannungsbeanspruchung beim Ausschalten sowie mit vier Einrichtungen ohne prinzipbedingte Verluste zur Entlastung der Einwegschalter (2) von ihrer Verlustleistungsbeanspruchung beim Ausschalten gemäß P 26 50 673.0 versehen ist.In FIG. 28 c, the arrangement according to FIG. 28 b is supplemented by two in the Dotted boxes (72) and (73) shown devices without principle-related Losses to relieve the one-way switches (2) from their power dissipation when switching off according to P 26 50 673.0 Fig. 29 shows a bridge inverter at the end, the, with four one-way switches (2) and with four devices according to the invention for Relief of the one-way switch (2) from high power dissipation during switching on and excessive reverse voltage stress when switching off and with four devices without any losses inherent in the principle to relieve the one-way switches (2) of their power loss requirement when switching off according to P 26 50 673.0 is provided.

Claims

Claims 1. Device for the liberation of electrical or electronic One-way switch with high power dissipation stress during switch-on and excessive reverse voltage stress when switching off, characterized in that that in that path of the overall circuit in which the after switching on the one-way switch closes the current flowing through it and the feeding system, a linear or current-dependent, the rate of rise of the current through the one-way switch while it is switched on limiting inductance effective and that, at least in the quasi-stationary, i.e.

electrically steady operation of the overall circuit, before Switching on the one-way switch, no or no significant current through this inductance flows and that if the original overall circuit is not already sufficient This type of inductance contains, in that path of the overall circuit, in which after switching on the one-way switch via this. and the feeding system flowing current closes, a choke with constant or current-dependent inductivity is inserted in addition and that parallel to the main current electrodes of the one-way switch, there is a circuit path in which at least one diode and at least one capacitor is arranged in series and in which otherwise - in continuation of the series connection - except for capacitors and diodes only DC voltage sources and / or DC voltage sinks with largely constant Voltage may be arranged and that if the circuit path mentioned only contains a diode, the connection direction of this diode is chosen so that it has a Current flow via this circuit path from that main current electrode of the one-way switch - hereinafter referred to as the output electrode - via which the current from this out occurs, to that main current electrode of the one-way switch - in the further input electrode called - via which the current enters this, prevents, and that then, if said circuit path contains several diodes or groups of diodes, their Connection directions are chosen uniformly so that each diode for itself, even with a short-circuit of series-arranged diode sections, a current flow over said circuit path from the output electrode of the one-way switch to the latter Input electrode suppresses, and that when said circuit path contains only one capacitor, the voltage of which is based on circuitry measures is set in such a way that when the one-way switch is switched off in that time interval, while a current flows through said circuit path, the input electrode of the one-way switch has a higher voltage than its output electrode than when the current flows through the inductance which increases the rate of rise of the current limited by the one-way switch when it is switched on, decayed is and that if the said circuit path contains several capacitors, the total voltage of the capacitors connected in series via circuitry Measures is set so that when you turn off the one-way switch in that Time interval during which a current flows via the circuit path mentioned, the input electrode of the one-way switch opposite its output electrode has a higher voltage than when the current through that inductance, which the rate of rise of the current through the one-way switch when switching on of the same limited, has completely subsided.

2. Device according to claim 1, characterized in that the parallel existing circuit path to the main current electrodes of the one-way switch, -in which one at least one diode and at least one capacitor arranged in series are and in which otherwise - in continuation of the series connection - except capacitors and diodes only with DC voltage sources and / or DC voltage sinks to a large extent constant voltage may be arranged, is designed such that the output electrode of the one-way switch is connected to the connection electrode of a capacitor, its second connection electrode via a diode network or a single diode is connected to the input electrode of the one-way switch.

3. Device according to claim 1, characterized in that the parallel to the main current electrodes of the one-way switch existing circuit path in which at least one diode and at least one capacitor arranged in series are and in which otherwise - in continuation of the series connection - except capacitors and diodes only with DC voltage sources and / or DC voltage sinks to a large extent constant voltage may be arranged, is designed such that the input electrode of the one-way switch is connected to the connection electrode of a capacitor, its second connection electrode via a diode network or a separate Diode is connected to the output electrode of the one-way switch.

4. Device according to claim 1, characterized in that the parallel to the main current electrodes of the one-way switch existing circuit path in which at least one diode and at least one capacitor arranged in series are and in which otherwise - in continuation of the series connection - except capacitors and diodes only with DC voltage sources and / or DC voltage sinks to a large extent constant voltage may be arranged, is designed such that a connection electrode of said capacitor is connected to one point of the overall circuit, which is electrical when the current flowing through the one-way switch is switched off Potential compared to the previously feeding and / or subsequently the reverse voltage stress the system that determines the one-way switch has not changed significantly.

5. Device according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that that diode paths are inserted through which the capacitor or capacitors of the circuit path existing parallel to the main current electrodes of the one-way switch ' in which at least one diode and at least one capacitor in Series connection are arranged and in which otherwise - in continuation of the series connection -Except for capacitors and diodes, only DC voltage sources and / or DC voltage sinks may be arranged with largely constant voltage during commissioning the overall circuit or when the supply voltage is applied to it, bypassing it of the supplied electrical system and / or bypassing in the overall circuit The one-way switches contained in the system can be charged from the feeding electrical system.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the setting of the voltage or the voltages on the capacitor or on the capacitors of the parallel to the main current electrodes of the one-way switch existing circuit path in which at least one diode and at least one Capacitor are arranged in series and in which otherwise - in continuation the series connection - apart from capacitors and diodes only DC voltage sources unrL / or DC voltage sinks may be arranged with largely constant voltage, it occurs in such a way that the electrical energy which this capacitor or these capacitors when the one-way switch is switched off, this Storage elements with the aid of additional electrical and / or electronic ones Components are removed again and converted into thermal power loss in such a way that that if the voltage on this capacitor or

On average, more electrical energy is drawn from these capacitors than is supplied and if the voltage on this capacitor or

On average, less electrical energy is drawn from these capacitors than is fed.

7. Device according to claim 6, characterized in that the removal the electrical energy from the capacitor or from the capacitors of the parallel to the main current electrodes of the one-way switch existing circuit path and their conversion into thermal power loss takes place via circuit branches in which either Zener diodes or several common diodes or ohmic resistors with the same polarity or ohmic resistors and electrical chokes connected in series or in series arranged combinations of such components are inserted.

8. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the setting of the voltage or the voltages on the capacitor or on the Capacitors of the existing parallel to the main current electrodes of the one-way switch Circuit path in which at least one diode and at least one capacitor are arranged in series and in which otherwise - in continuation of the Series connection - except for capacitors and diodes, only DC voltage sources and / or DC voltage sinks may be arranged with largely constant voltage, is made so that the electrical energy which this capacitor or flows to these capacitors when the one-way switch is switched off, these Storage elements with the aid of additional electrical and / or electronic ones Components removed again and the feeding and / or powered electrical System is fed back as useful energy.

9. Device according to claim 8, characterized in that the removal the electrical energy from the capacitor or from the capacitors of the parallel to the main current electrodes of the one-way switch existing circuit path and their Return to the feeding and / or fed electrical system via potential-connecting or potential-isolating DC choppers without any losses inherent in the principle will.

10. Device according to claim 8, characterized in that the removal the electrical energy from the capacitor or from the capacitors of the parallel to the main current electrodes of the one-way switch existing circuit path and their return to the feeding and / or powered electrical system via Schalturgszweige takes place, in which either Zener diodes or several common polarized in the same direction Diodes or ohmic resistors or ohmic resistors and electrical ones connected in series Chokes or combinations of such components arranged in series are inserted are.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the circuit path existing parallel to the main current electrodes of the one-way switch, in which at least one diode and at least one capacitor are connected in series are arranged and in which otherwise - in continuation of the series connection - apart from capacitors and diodes only DC voltage sources and / or DC voltage sinks may be arranged with largely constant voltage, is designed in such a way that that in it a switching point - referred to below as the inflow electrode - arises, which immediately after switching off the one-way switch with that Main current electrode of the one-way switch - hereinafter referred to as the input electrode -, through which the current enters the one-way switch, electrically connected is and that in it a second circuit point - hereinafter referred to as the drainage electrode - arises, which immediately after switching off the one-way switch with that main current electrode of the one-way switch - in the further output electrode called -, through which the current exits the one-way switch, electrically conductive is connected and that said inflow electrode and said outflow electrode in the conductive state of the one-way switch from its main current electrodes, e.g. via Diodes, are electrically separated and that said inflow electrode opposite said drain electrode has a largely constant voltage, and that to said inflow electrode and the biased outflow electrode as well as the input and the output electrode of the one-way switch is a known device with no inherent principle Losses to relieve electrical or electronic one-way switches from their Power loss is connected when switching off.

12. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the circuit path existing parallel to the main current electrodes of the one-way switch, in which at least one diode and at least one capacitor is arranged in series are and in which otherwise - in continuation of the series- circuit - except capacitors and diodes only DC voltage sources and / or

DC voltage sinks may be arranged with a largely constant voltage, is designed in such a way that a circuit point - called at the further circuit point with blocking voltage potential - arises, which is opposite that main current electrode of the one-way switch - hereinafter referred to as the switch electrode with constant potential - which when the The current flowing through the one-way switch largely retains its electrical potential in relation to the system which subsequently determines the blocking voltage stress of the one-way switch.It has a voltage which is approximately as large as the blocking voltage - which is the other main current electrode of the one-way switch - hereinafter referred to as the switch electrode with jumping potential - compared to the switch electrode having constant potential immediately following the switching off of the one-way switch and that to said switch electrode with constant potential and said switch electrode with jumping potential as well as the mentioned circuit point with reverse voltage potential a known arrangement without principle-related losses for relieving electrical or electronic one-way switches from their power dissipation when they are switched off.