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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE19750041 C1
Publication typeGrant
Application numberDE1997150041
Publication date21 Jan 1999
Filing date12 Nov 1997
Priority date12 Nov 1997
Publication number1997150041, 97150041, DE 19750041 C1, DE 19750041C1, DE-C1-19750041, DE19750041 C1, DE19750041C1, DE1997150041, DE97150041
InventorsAndreas Dipl Ing Falk
ApplicantSma Regelsysteme Gmbh
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Semiconductor DC voltage regulator
DE 19750041 C1
Abstract
The semiconductor regulator produces a constant DC voltage output (Ua) without input current distortion from a variable DC input voltage or rectified AC voltage (Ue), including at least one circuit arrangement (13) with at least one input step-up converter having a commutation group, a bridge arrangement, and a transformer (24) with output rectifiers (27) connected between an input inductance (11) and an output capacitor (12). The strew inductance of the transformer and the capacitors of an intermediate circuit of the input step-up converter are in resonance, excited through a phase-adjusted control of at least one valve (17) of the step-up converter, and at least one valve (21) of a half-bridge arrangement or two valves (21) of a full-bridge arrangement.
Claims(14)  translated from German
1. Halbleitersteller zur Erzeugung einer konstanten Ausgangsgleichspannung U a ohne Eingangsstromverzerrung bei variabler Eingangsgleichspannung oder gleichgerichteter Wechselspannung U e , mit mindestens einer Schaltungsanordnung ( 13 ) mit mindestens einem Eingangshochsetzsteller mit einer Kommutierungsgruppe, einer Brückenanordnung und einem Transformator ( 24 ) mit Ausgangsgleichrichter ( 27 ) zwischen einer Eingangsinduktivität ( 11 ) und einem Ausgangskondensator ( 12 ), dadurch gekennzeichnet , daß die Streuinduktivitäten des Transformators ( 24 ) und die Kondensatoren ( 19 ) des Zwischenkreises des Eingangshochsetzstellers und angeregt durch phasenrichtiges Ansteuern mindestens eines Ventils ( 17 ) des Eingangshochsetzstellers und mindestens eines Ventils ( 21 ) der Halbbrückenanordnung oder zweier Ventile ( 21 ) der Vollbrückenanordnung in Resonanz sind. 1. semiconductor plate for generating a constant DC output voltage V out without input current distortion with variable input DC voltage or a rectified AC voltage U e, with at least one circuit assembly (13) having at least one input boost converter with a Kommutierungsgruppe, a bridge arrangement and a transformer (24) with output rectifier (27) between an input inductance (11) and an output capacitor (12), characterized in that the leakage inductances of the transformer (24) and the capacitors (19) of the intermediate circuit of the input boost converter and excited by phase properly driving at least one valve (17) of the input boost converter and at least one valve (21) of the half-bridge arrangement or two valves (21) of the full-bridge arrangement in resonance.
2. Halbleitersteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Kondensator(en) ( 19 ) einer/zweier benachbarten(r) Kommutierungsgruppe(n) 1 , ..., m des Eingangshochsetzstellers eingangsseitig jeweils gleichzeitig der/die Kondensator(en) der Brückenanordnung ist/sind und diese Kapazität(en) mit der Streuinduktivität des Transformators ( 24 ) einen Schwingkreis bildet(n), dessen Eigenfrequenz oberhalb der Grundtaktfrequenz fg der Gesamtschaltung liegt. 2. The semiconductor device according to claims 1, characterized in that the / the capacitor (s) (19) of one / two adjacent (r) Kommutierungsgruppe (n) 1, ..., m of the input boost converter on the input side in each case at the same time / the condenser (s ) of the bridge arrangement is / are, and this capacitance (s) with the leakage inductance of the transformer (24) forms a resonant circuit (s), its natural frequency is above the fundamental clock frequency fg of the overall circuit.
3. Halbleitersteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgeber einen Taktzeitpunkt für das Takten der Ventile ( 17 ) der Kommutierungsgruppe(n) derart gibt, daß zwei Ventile ( 21 ) der Brückenanordnung phasenrichtig einschalten, bevor der Strom des Transformators ( 24 ) fließt und abschalten, nachdem er erloschen ist. 3. The semiconductor device according to claims 2, characterized in that a clock a clock timing for the clocking of the valves (17) of the Kommutierungsgruppe (s) are such that two valves (21) of the bridge assembly switch in the correct phase before the current of the transformer (24) flows and unwind after he is gone.
4. Halbleitersteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herabsetzung der Eingangsgleichspannung U e am Eingang der zwischengeschalteten Schaltungsanordnung ( 13 ) eine Reihenschaltung einer Vielzahl von n der Schaltungsanordnung mit einer Vielzahl von m Kommutierungsgruppen vorgesehen sind und diesen in Reihenschaltung die Eingangsinduktivität ( 11 ) und in Parallelschaltung der einzige Ausgangskondensator ( 12 ) zugeordnet sind. 4. The semiconductor device according to claims 3, characterized in that U e are for reducing the input DC voltage at the input of the intermediate circuit (13) comprises a series circuit of a plurality of n of the circuit arrangement is provided with a plurality of m commutation groups and these in series circuit, the input inductance (11) and are assigned in parallel connection of the single output capacitor (12).
5. Halbleitersteller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingangsseitige Brückenanordnung der Schaltungsanordnung ( 13 ) als Halbbrücke ausgebildet ist, wobei zwei Kondensatoren ( 19 ) im Zwischenkreis angeordnet sind und jedem eine Kommutierungsgruppe des Eingangshochsetzstellers, bestehend aus je einem steuerbaren und nichtsteuerbarem Ventil ( 17 , 18 ), zugeordnet ist, mit einer Verbindung ( 20 ) zwischen den steuerbaren Ventilen ( 17 ), den Kondensatoren ( 19 ) und der Primärspule ( 23 ) des Trafos ( 24 ), die andererseits mit der Brückenmitte verbunden ist. 5. The semiconductor plate according to one or more of the preceding claims, characterized in that the input-side bridge arrangement of the circuit arrangement (13) is designed as a half-bridge, wherein two capacitors (19) are arranged in the intermediate circuit and each one Kommutierungsgruppe of the input boost converter, each consisting of a controllable is associated and nichtsteuerbarem valve (17, 18), with a connection (20) between the controllable valves (17), the capacitors (19) and the primary coil (23) of the transformer (24), which is on the other hand connected to the middle of the bridge ,
6. Halbleitersteller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingangsseitige Brückenanordnung der Schaltungsanordnung ( 13 ) als Halbbrücke ausgebildet ist, wobei zwei Kondensatoren ( 19 ) im Zwischenkreis angeordnet sind und diesen gemeinsam eine Kommutierungsgruppe des Eingangshochsetzstellers, bestehend aus einem steuerbaren und nichtsteuerbarem Ventil ( 17 , 18 ), zugeordnet ist, mit einer Verbindung zwischen den Kondensatoren und der Primärspule ( 23 ) des Trafos ( 24 ), die andererseits mit der Brückenmitte verbunden ist. 6. The semiconductor plate according to one or more of the preceding claims, characterized in that the input-side bridge arrangement of the circuit arrangement (13) is designed as a half-bridge, wherein two capacitors (19) are arranged in the intermediate circuit, and these together form a Kommutierungsgruppe of the input boost converter, comprising a controllable is associated and nichtsteuerbarem valve (17, 18), with a connection between the capacitors and the primary coil (23) of the transformer (24), which is on the other hand connected to the middle of the bridge.
7. Halbleitersteller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingangsseitige Brückenanordnung der Schaltungsanordnung ( 13 ) als Vollbrücke ausgebildet ist, welcher im Zwischenkreis ein Kondensator ( 19 ) parallel geschaltet ist, dem eine Kommutierungsgruppe des Eingangshochsetzstellers, bestehend aus je einem steuerbaren und nichtsteuerbarem Ventil ( 17 , 18 ) zugeordnet ist und die Primärspule ( 23 ) des Trafos ( 24 ) mit der Brückenmitte verbunden ist. 7. The semiconductor plate according to one or more of the preceding claims, characterized in that the input-side bridge arrangement of the circuit arrangement (13) is designed as a full-bridge, which a capacitor (19) is connected in parallel in the intermediate circuit, to which a Kommutierungsgruppe of the input boost converter, each consisting of a controllable and nichtsteuerbarem valve (17, 18) is associated and the primary coil (23) of the transformer (24) is connected to the middle of the bridge.
8. Halbleitersteller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall von je einem Transformator ( 24 ) pro Schaltungsanordnung ( 13 ) und einer Reihenschaltung von n Schaltungsanordnungen ( 13 ) eine durch 2 teilbare Anzahl m von Kommutierungsgruppen im Eingangshochsetzsteller jeder Schaltungsanordnung ( 13 ) in Reihe geschaltet sind. 8. The semiconductor device according to claims 5, characterized in that in the case of in each case one transformer (24) by circuitry (13) and a series connection of n circuit arrangements (13) divided by 2 m number of commutation groups in the input boost converter to each circuit arrangement (13) in are connected in series.
9. Halbleitersteller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall eines gemeinsamen Drehstromtransformators für n Schaltungsanordnungen ( 13 ) eine durch 2 und 3 teilbare Anzahl m von Kommutierungsgruppen im Eingangshochsetzsteller der Schaltungsanordnungen ( 13 ) in Reihe geschaltet sind. 9. The semiconductor device according to claims 8, characterized in that a by 2 and 3, divisible number m of commutation groups in the input boost converter of the circuit arrangements (13) are connected in series in the case of a common three-phase transformer for n circuits (13).
10. Halbleitersteller nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall von je einem Transformator ( 24 ) für jeden von n Schaltungsanordnungen ( 13 ) eine beliebige Anzahl m von Kommutierungsgruppen im Eingangshochsetzsteller in Reihe geschaltet sind. 10. The semiconductor device according to claims 6 and 7, characterized in that in the case of in each case one transformer (24) for each of n circuits (13) are connected in an arbitrary number of m commutation groups in the input step-up converter in series.
11. Halbleitersteller nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall von einem gemeinsamen Drehstromtransformator in Verbindung mit n Schaltungsanordnungen ( 13 ) eine durch 3 teilbare Anzahl m von Kommutierungsgruppen im Eingangshochsetzsteller in Reihe geschaltet sind. 11. The semiconductor device according to claims 6 and 7, characterized in that a connected number divisible by 3 m from commutation groups in the input step-up converter in series in the case of a common three-phase transformer in conjunction with n circuit arrangements (13).
12. Halbleitersteller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall von drei in Reihe geschalteten Schaltungsanordnungen ( 13 ) mit Eingangshochsetzstellern und nachgeordneten Bauelementen, also n = 3, der Transformator ( 24 ) als Drehstromtransformator ausgebildet ist. 12. The semiconductor display according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the case of three series circuits (13) to input step-up converters and downstream components, ie n = 3, the transformer (24) is designed as a three-phase transformer.
13. Halbleitersteller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnungen ( 13 ) mit nur einer Kommutierungsgruppe eine Trafofrequenz von fg/2 aufweisen, die bei jedem Takten des Eingangshochsetzstellers abwechselnd die eine und andere Brückendiagonale schaltet und die Eigenfrequenz des Resonanzsschwingkreises in Verbindung mit der Trafostreuinduktivität oberhalb von fg/2 liegt. 13. The semiconductor display according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circuit arrangements (13) with only one Kommutierungsgruppe a transformer frequency of fg / 2 may have the alternately switches the one and other bridge diagonal with each clocking of the input boost converter and the natural frequency of the resonant circuit is located in connection with the above Trafostreuinduktivität fg / 2.
14. Halbleitersteller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Transformator ( 24 ) und Kondensator ( 19 ) eine Drossel ( 30 ) einsetzbar ist, um die Streuinduktivität des Transformators zu erhöhen. 14. The semiconductor display according to one or more of the preceding claims, characterized in that between the transformer (24) and capacitor (19) a throttle (30) is used to increase the leakage inductance of the transformer.
Description  translated from German

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Halbleitersteller zur Erzeugung einer konstanten Ausgangsgleichspannung U a ohne Eingangsstromverzerrung bei variabler Eingangsgleichspannung oder gleichgerichteter Wechselspannung U e , mit mindestens einer Schaltungsanordnung mit mindestens einem Eingangshochsetzsteller mit einer Kommutierungsgruppe, einer Brückenanordnung und einem Transformator mit Ausgangsgleichrichter zwischen einer Eingangsinduktivität und einem Ausgangskondensator. The present invention relates to a semiconductor plate for generating a constant DC output voltage V out without input current distortion with variable input DC voltage or a rectified AC voltage U e, with at least one circuit arrangement having at least one input boost converter with a Kommutierungsgruppe, a bridge arrangement and a transformer with output rectifier between an input inductor and output capacitor.

Hochsetzsteller für hohe Eingangsspannungen mit galvanischer Trennung sind bekannt. Boost converter for high input voltages with galvanic isolation are known. Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 94 03 447.8 ist auf Seite 6 Zeile 32 bis Seite 7 Zeile 12 ein Ladegerät für ein Elektrofahrzeug beschrieben. German Utility Model G 94 03 447.8 7 line 12 on page 6 line 32 to page describes a charger for an electric vehicle. Da die Energieversorgungsunternehmen mehr und mehr netzfreundliche Verbraucher mit geringem Blind- und Verzerrungsleistungsbedarf fordern, kann danach einem Wechselstromnetz nur mit einem Hochsetzsteller ein weitgehend sinusförmiger oberschwingungsarmer Strom mit cos ϕ = 1 entnommen werden. Since the energy companies more and more network-friendly consumer demand with low distortion and reactive power demand, thereafter, an AC power only with a boost converter, a largely sinusoidal harmonic low power cos φ = 1 with removed. Der Hochsetzsteller des Ladegeräts, nur der ist hier von Interesse, sorgt dann dafür, daß die Spannung an einem Zwischenkreiskondensator immer größer ist als der Scheitelwert der Netzspannung. The boost converter of the battery charger, which is only of interest here, then ensures that the voltage at an intermediate circuit capacitor is always greater than the peak value of the mains voltage. Der Wechselrichter erzeugt aus dieser Gleichspannung eine hochfrequente rechteckförmige Wechselspannung, deren Amplitude halb so groß ist, wie die Spannung am Zwischenkreiskondensator. The inverter converts the DC voltage high-frequency square-wave AC voltage whose amplitude is half as large as the voltage at the capacitor. Somit ist der für diese hochfrequente Rechteckspannung dimensionierte Transformator weitaus kleiner und leichter als ein entsprechender 50 Hertz Transformator. Thus, the dimensioned for this high-frequency square-wave voltage transformer is much smaller and lighter than a corresponding 50 Hertz transformer.

Dem Gebrauchsmuster G 94 03 447.8 ist weiter eine Energieversorgungs einrichtung für Reisezugwagen zu entnehmen, deren Einbaumasse relativ niedrig mit verbessertem Leistungsfaktor ist und an Gleich- und Wechsel spannung betrieben werden kann. Utility Model G 94 03 447.8 is further a power supply device removed for coaches, their installation mass is relatively low with improved power factor and voltage can be operated on AC and DC. Dies wird danach dadurch erreicht, daß die Energieversorgungseinrichtung für Reisezugwagen aus einem Eingangssteller mit Zwischenkreisfilter und einem Wechselrichter mit nachgeschaltetem Transformator besteht, wobei als Eingangssteller ein Hochsetzsteller verwendet wird und dieser Hochsetzsteller und der Wechselrichter jeweils als Stromrichterventile schnellschaltende, abschaltbare Leistungshalbleiter aufweisen. This is then achieved by the power supply device consists of coaches from an input controller with DC link filter and an inverter with a downstream transformer, a boost converter is used as an input controller and have the boost converter and the inverter respectively as converter valves fast switching off power semiconductors. Durch diesen netzfreundlichen Hochsetzsteller der direkt mit der Eingangsspannung, z. B. einer Sammelschienenspannung verbunden ist, wird am Spannungszwischenkreis eine geregelte Gleichspannung erzeugt, die in ihrem Wert höher als der Scheitelwert der Eingangsspannung ist. With this line-friendly step-up converter is connected directly to the input voltage, eg. As a busbar voltage, a regulated DC voltage is generated at the intermediate circuit voltage that is higher than the peak value of the input voltage in value. Mit dem Hochsetzsteller wird neben der Verbesserung der Netzfreundlichkeit für den Wechselrichter eine stabilisierte Gleichspannung zur Verfügung gestellt, so daß hier keine weiteren Regeleingriffe erforderlich sind. With the boost converter is provided a stabilized DC voltage available to the improvement in network-friendliness for the inverter, so that no further control intervention. Der Wechselrichter kann wegen des Betriebs an konstanter Spannung wesentlich wirtschaftlicher dimensioniert werden als bei einem Stand der Technik, bei dem der Wechselrichter unmittelbar an der schwankenden Eingangsspannung betrieben wird. The inverter can be dimensioned in much more economical due to the operation at a constant voltage than in a prior art in which the inverter is operated directly on the varying input voltage. Damit wird der Mehraufwand für den Eingangssteller kompensiert. Thus, the overhead of the input controller is compensated. Hierdurch, also durch das zentrale Energieversorgungssystem, reduziert sich dessen Einbaumasse bei verbessertem Leistungsfaktor und kann an Gleich- oder Wechselspannung der internationalen Bahnnetze betrieben werden. In this way, ie through the centralized energy supply system, the installation dimensions reduced with improved power factor and can be operated on AC or DC voltage of the international railway networks. Auch der Wirkungsgrad verbessert sich, so daß eine wirtschaftliche, kompakte, zentrale Energieversorgungseinrichtung für Reisezugwagen zu erhalten ist. The efficiency is improved, so that an economical, compact, centralized energy supply system shall be obtained for coaches.

Bei einer weiteren Energieversorgungseinrichtung des Gebrauchsmusters G 94 03 447.8, die aus mehreren entsprechenden Energieversorgungs einrichtungen besteht, die eingangsseitig elektrisch in Reihe und ausgangs seitig elektrisch parallel geschaltet sind, ergibt sich der Vorteil, daß die für die Versorgung von Reisezugwagen übliche hohe Eingangsspannung auf mehrere, spannungsmäßig entsprechend geringer beanspruchte Teilschaltungen aufgeteilt werden kann und die Netzfreundlichkeit durch Summierung der Pulsfrequenzen der eingangsseitigen Hochsetzsteller weiter verbessert werden kann. In another power supply device of the utility model G 94 03 447.8, which consists facilities of several corresponding power supply connected on the input side electrically in series and output side electrically in parallel, there is the advantage that the usual for the supply of coaches high input voltage to multiple, can be divided in terms of voltage correspondingly less stressed subcircuits and network friendliness can be further improved by summation of pulse frequencies of the input-side-up converter. Eine Mehrfachreihenschaltung der Hochsetzsteller ermöglicht bei versetzter Taktung eine Vervielfachung der wirksamen Arbeitsfrequenz der Hochsetzsteller, wodurch es möglich wird, bis zu hohen Frequenzen aktive Ströme auf der Netzseite zu beeinflußen bzw. zu unterdrücken. Multiple series connection of the boost converter allows for simultaneous clocking a multiplication of the effective operating frequency of the boost converter, which makes it possible to affect up to high frequencies active flows on the network side or suppress. Insbesondere können dadurch für bestimmte Frequenzen bzw. Frequenzbereiche hohe Eingangsimpedanzen ohne die bisher erforderlichen großen, schweren, passiven Komponenten realisiert werden. In particular, this high input impedances can be realized without the large, heavy, passive components previously required for certain frequencies or frequency ranges. Dieses Prinzip der modularen Mehrfachreihenschaltung von Hochsetzstellern mit Wechselrichtern führt bei eingangsseitiger Parallelschaltung zu einer inherrent weitgehend symmetrischen Last- und Spannungsaufteilung auf der Eingangsseite. This principle of the modular multi-row circuit of boost converters with inverters leads to an input-side parallel circuit inherrent largely symmetrical load and voltage division at the input side. Wird ferner eine Umschalteinrichtung vorgesehen, mit der die Energieversorgungseinrichtungen eingangsseitig in Reihe oder parallel und ausgangsseitig parallel geschaltet werden kann, dann ergibt dies den Vorteil, daß bei ähnlich installierter Leistung der Teilschaltungen und unter Beibehaltung der summarischen Ausgangsleistung eine Anpassung an die unterschiedlichen Gleich- und Wechselspannungen der internationalen Bahnnetze und deren Toleranzen mit Spannungen ohne großen Mehraufwand möglich ist. A switching device is also provided with the power supply devices can be connected on the input side or parallel and output side in series parallel, this has the advantage that in similar installed capacity of the sub-circuits and keeping the summary output power adaptation to different DC and AC voltages the international railway networks and their tolerances with voltages with little extra effort.

Derartige Schaltungsanordnungen dienen somit dazu, aus einer variablen Eingangsspannung letztlich eine konstante, galvanisch freie Zwischenkreis geichspannung und Ausgangsgleichspannung U a bereitzustellen, also ohne galvanische Kopplung. Such circuits thus serve from a variable input voltage ultimately geichspannung a constant, electrically free link and provide DC output voltage U a, ie without galvanic coupling. Der Eingangsstrom wird dabei derart beeinflußt, daß er der Eingangsspannungsform folgt (PFC = Power Factor Correction). The input current is affected in such a way that it follows the input voltage waveform (PFC = Power Factor Correction).

Das PFC Verfahren zur Bereitstellung einer konstanten Ausgangsgleich spannung U a bei verzerrungsfreiem Eingangsstrom I e hat in den letzten Jahren eine breite Markteinführung erfahren. The PFC method for providing a constant DC output voltage V out for distortion-free input current I e has experienced a broad market introduction in recent years. Eine typische entsprechende Schaltungsanordnung weist im Fall eines vorhandenen Wechselstromnetzes eingangsseitig einen Netzgleichrichter auf, dem ausgangsseitig an seinem Pluspol eine Induktivität und eine Freilaufdiode und zwischen diesen und dem negativen Pol des Netzgleichrichters ein abschaltbarer Leistungshalbleiter nachgeordnet ist sowie einen Ausgangskondensator, der der Freilaufdiode nachgeordnet ist und ebenfalls mit dem negativen Pol der Gleichspannung verbunden ist. A typical equivalent circuit arrangement, in the case of an existing AC mains input side of a power rectifier on the output side to his positive inductance and freewheeling diode and between these and the negative terminal of the power rectifier a turn-off power semiconductor is followed and an output capacitor, which is followed by the freewheeling diode and also is connected to the negative pole of the DC voltage. Die Ausgangsgleichspannung U a wird dann über dem Ausgangskondensator abgegriffen, wobei der abschaltbare Leistungshalbleiter, die Freilaufdiode und der Kondensator eine Kommutierungsgruppe bilden. The DC output voltage U a is then tapped on the output capacitor, the turn-off power semiconductor, the freewheeling diode and capacitor form a Kommutierungsgruppe. Werden mehrere Kommutierungsgruppen in Reihe mit einer gemeinsamen Induktivität geschaltet, so fließt ein gemeinsamer Drosselstrom durch jede der dadurch gebildeten Kommutierungsgruppen. If a plurality of commutation groups connected in series with a common inductance, so a common choke current flowing through each of the thus formed commutation groups. Bei versetzter Taktung ist die Maximalspannung je Halbleiter gleich der Spannung am Zwischenkreiskondensator dieser Kommutierungsgruppe. With an offset clocking the maximum voltage per solid is equal to the voltage at the capacitor Kommutierungsgruppe this. Hierdurch ist eine Reihenschaltung möglich, ohne ein synchrones exakt gleichzeitiges Halten und Takten der Leistungshalbleiter sicherstellen zu müssen. In this way, a series connection is possible without having to ensure a synchronous exactly simultaneously holding and clocking the power semiconductor. Bei m Kommutierungsgruppen in Reihe ist die Rippelfrequenz des Drosselstromes somit m mal größer als die Taktgrundfrequenz fg. When m commutation groups in the series ripple frequency of the inductor current is thus m times larger than the clock fundamental frequency fg. Dies ist bei einer Reihenschaltung der Leistungs halbleiterschalter deshalb erforderlich, da diese nur durch versetzte Taktung und die Kondensatoren in der Lage sind die Spannung U e aufzuteilen. This is for a series connection of the power semiconductor switches required because this voltage U e are able only by staggered timing and capacitors divide. Es sind Verfahren bekannt, die regelungstechnisch oder durch transformatorische Ankopplung an eine konstante Spannung sicherstellen, daß die Spannungen U 1 bis U m einen Maximalwert nicht überschreiten. There are known procedures to ensure control technology or transformer coupling to a constant voltage, the voltages U 1 to U m not exceed a maximum value.

Im Fall eines symmetrischen n×3-Phasenspannungssystem kann vorteilhaft zur galvanischen Trennung und zur Spannungsanpassung ein 3×n-Phasen transformator verwendet werden. In the case of a symmetrical n x 3-phase voltage system can advantageously be used for galvanic isolation and for voltage adjustment, a 3 × n-phase transformer can be used. Die Gesamttransformatorbauleistung wird damit gegenüber der Verwendung von n×3-Einzeltransformatoren signifikant verringert. The total construction output transformer is thus significantly reduced compared with the use of n × 3 single transformers.

Halb- oder Vollbrückenanordnungen, häufig auch als Halb- oder Vollbrückentopologien bezeichnet, in galvanisch trennenden DC/DC Wandlern (Gleichstrom/Gleichstrom Wandlern) mit höherer Taktfrequenz sind seit langem Stand der Technik. Half or full bridge formations, often referred to as half or full bridge topologies in galvanically isolated DC / DC converters (DC / DC converters) with higher clock frequency have long been state of the art. Die Eingangsspannung U e liegt beispielsweise über zwei Kondensatoren an, denen parallel eine Halbbrücke mit Leistungshalbleiterschalter und Freilaufdiode geschaltet ist, mit jeweils mittigen Anschlüssen für eine Primärspule eines Transformators. The input voltage U e is due to, for example, two capacitors, where a half-bridge is connected with power semiconductor switch and diode in parallel, each with central terminals of a primary coil of a transformer. Die Sekundärspule eines Transformators wirkt dann mit einem Ausgangsgleichrichter, einer Glättungsinduktivität und einem Ausgangskondensator zusammen, über dem die Ausgangsgleichspannung U a abgegriffen wird. The secondary coil of a transformer then cooperates with an output rectifier, a smoothing capacitor and an output, via which the DC output voltage U a is tapped. Ebenso ist eine solche Schaltung bekannt, die anstelle der Halbbrücke eine Vollbrücke aufweist, die jeweils vier Leistungshalbleiterschalter mit entsprechenden Freilaufdioden aufweist. Likewise, such a circuit is known which comprises a full bridge instead of the half bridge, each having four power semiconductor switches with corresponding freewheeling diodes. Es sind ferner Verfahren bekannt, bei denen jeder Kommutierungsgruppe des Hochsetzstellers eine separat geregelte Voll- oder Halbbrückenanordnung nachgeschaltet ist. Methods are also known in which each Kommutierungsgruppe of the boost converter is followed by a separately controlled full- or half-bridge arrangement. Diese müssen ausgangsseitig jeweils durch eine eigene Induktivität, also Drossel gegen den Ausgangskondensator entkoppelt werden und benötigen jeweils eine eigene Meßwerterfassung und Regelung des Drosselstromes oder/und der zugehörigen Zwischenkreis kondensatorspannung. These must be decoupled output side each by its own inductance, ie throttle to the output capacitor and each requires its own data acquisition and control of the inductor current and / or the associated DC link capacitor voltage. Es muß somit regelungstechnisch sichergestellt werden, daß die Spannungen U 1 bis U m also jede Teileingangsspannung im Hochsetzsteller einen Maximalwert nicht übersteigen. It must therefore be control technology ensures that the voltages U 1 to U m so each part input voltage step-up converter not exceed a maximum value.

Derartige im Stand der Technik bekannte Halbleitersteller sind daher nicht geeignet, die nachfolgende Aufgabe der vorliegenden Erfindung befriedigend zu lösen. Such prior art known semiconductor plates are therefore not suitable to solve the following object of the present invention satisfying.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halbleitersteller zur Erzeugung einer konstanten Ausgangsgleichspannung U a ohne Eingangsstromverzerrung bei variabler Eingangsgleichspannung oder gleichgerichteter Eingangswechselspannung U e anzugeben, der ua für Mehrspannungsanwendungen im internationalen Bahnverkehr geeignet ist, bei hohen Eingangsspannungen auch ohne Niederfrequenztransformator und/mit einer erforderlichen galvanischen Trennung eine geringe Baumasse, also ein geringes Gewicht sicherstellt und nur lastabhängige Ströme und Spannungen nach dem Eingangshochsetzsteller aufweist. The present invention has for its object to provide a semiconductor plate for generating a constant DC output voltage V out without input current distortion with variable input DC voltage or rectified AC input voltage U indicate s that is suitable eg for multi-voltage applications in international rail traffic at high input voltages without low frequency transformer and / with a required galvanic isolation and a small building mass, thus ensuring a low weight and has only load-dependent currents and voltages after input boost converter.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Streuinduktivitäten des Transformators und die Kondensatoren des Zwischenkreises des Eingangshochsetzstellers, angeregt durch phasenrichtiges Ansteuern mindestens eines Ventils des Eingangshochsetzstellers und mindestens eines Ventils der Halbbrückenanordnung oder zweier Ventile der Vollbrückenanordnung, in Resonanz sind. This object is achieved in that the leakage inductance of the transformer and the DC link capacitors of the input step-up converter, stimulated by the correct phase controlling at least one valve of the input boost converter and at least one valve of the half-bridge arrangement or two valves of the full-bridge arrangement are in resonance. Das heißt, daß die Transformatorstromfrequenz gleich oder nahezu gleich der Eigenfrequenz der Streuinduktivität des Transformators und des Kondensators ist. That is, the transformer current frequency is equal or nearly equal to the natural frequency of the leakage inductance of the transformer and the capacitor. Weiterhin wird hieraus erkennbar, daß durch die Streuinduktivität des Transformators und die Kondensatoren des Zwischenkreises des Hochsetzstellers ein Schwingkreis gebildet wird. Furthermore, from this apparent that a resonant circuit formed by the leakage inductance of the transformer and the DC link capacitors of the boost converter.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß mit Hilfe eines Transformator resonanzverfahrens, welches weiter unten näher beschrieben ist, ein dem Stand der Technik ähnlicher Halbleitersteller mit einfachsten Mittel verändert werden kann, wenn ein Halbleitersteller zur Verfügung steht, bei dem unabhängig von der Eingangsspannung die Strom- und Spannungsform am Transformator relativ konstant ist. Surprisingly, it has been shown that using resonance proceedings of a transformer, which is described in detail below, one can change the state of the art similar semiconductor plate with the simplest means when a semiconductor plate is available, in which regardless of the input voltage, the current and voltage waveform at the transformer is relatively constant. D. h., der Halbleitersteller mit all seinen Bauelementen braucht nicht größer ausgelegt zu werden, wenn die Eingangsspannung kleiner wird. D. h., The semiconductor plate with all its components need not be designed to be larger, when the input voltage becomes smaller. Die Ströme und Spannungen nach dem Eingangshochsetzsteller sind ausschließlich lastabhängig bzw. die Spannungen und Ströme bleiben konstant, auch wenn die Eingangsspannung U e variiert. The currents and voltages on the input boost converter are exclusively load-dependent and the voltages and currents remain constant even when the input voltage U e varies. Erreicht wird dies im wesentlichen dadurch, daß die Eigenfrequenz des Schwingkreises jeweils einer Schaltungsanordnung, gebildet von den Kondensatoren, einer oder mehrerer Kommutierungsgruppen und der Streuinduktivität des Transformators, konstant ist. This is achieved essentially by the fact that the natural frequency of the resonant circuit in each case a circuit arrangement, formed by the capacitors, one or more commutation groups and the leakage inductance of the transformer, is constant. Dieser Schwingkreis wird durch das Takten der Leistungshalbleiterschalter im Hochsetzsteller in Resonanz angeregt, wobei zu beachten ist, daß die Leistungshalbleiterschalter in der nachgeordneten Halb- oder Vollbrückenanordnung phasenrichtig geschaltet werden. This oscillator is excited by the pulsing of the power semiconductor switches in the boost converter in response, it should be noted that the power semiconductor switches are connected in the correct phase in the downstream half or full bridge configuration.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der/die Kondensator(en) einer/zweier benachbarten(r) Kommutierungsgruppe(n) 1 , ..., n des Eingangshochsetzstellers eingangsseitig jeweils gleichzeitig der/die Kondensator(en) der Brückenanordnung ist/sind und diese Kapazität(en) mit der Streuinduktivität des Transformators einen Schwingkreis bildet(n), dessen Eigenfrequenz oberhalb der Grundtaktfrequenz fg der Gesamtschaltung liegt. The invention is characterized in that the / the capacitor (s) a / two adjacent (r) Kommutierungsgruppe (n) 1, ..., n of the input boost converter input side, each at the same time / the capacitor (s) of the bridge arrangement is / are and this capacity (s) with the leakage inductance of the transformer forming a resonant circuit (s), its natural frequency is above the fundamental clock frequency fg of the overall circuit. Auf diese Weise entstehen n = m/2 Halbbrückenanordnungen. In this way, n = m / 2 half-bridge arrangements. Die Ausgangsgleichrichter sind direkt, ohne zwischengeschaltete Glättungsdrossel an einen gemeinsamen Ausgangskondensator angeschlossen, über dem die Ausgangsgleichspannung U a , wie im Stand der Technik, abgegriffen wird. The output rectifier are connected directly without intermediate smoothing reactor connected to a common output capacitor on the output DC voltage U a, as in the prior art, is tapped. Das Trafoübersetzungsverhältnis ist derart gewählt, daß die transformierte Ausgangsgleichspannung immer größer ist als der Scheitelwert aller erwarteten Eingangspannungen geteilt durch m. The transformer ratio is chosen such that the transformed DC output voltage is always greater than the peak value of all expected input voltages divided by m.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß ein Taktgeber einen Taktzeitpunkt für das Takten der Ventile der Kommutierungsgruppe(n) derart gibt, daß ein oder zwei Ventile der Brückenanordnung phasenrichtig einschalten, bevor der Strom des Transformators fließt und abschalten, nachdem er erloschen ist. The invention is characterized in that a clock a clock timing for clocking the valves of the Kommutierungsgruppe (s) so is that one or two valves of the bridge configuration switch in the correct phase, before the current of the transformer flows and unwind after he is gone. D. h., bei z. B. einem Hochsetzstellers aus m in Reihe geschalteten Kommutierungsgruppen mit einem schaltbaren Leistungshalbleiterschalter einer Freilaufdiode und einem Kondensator, wie eingangs geschildert, bei denen die Leistungshalbleiterschalter der einzelnen Kommutierungsgruppen jeweils um 1/m der Gesamtperiodendauer Tg = 1/fg versetzt eingeschaltet werden, sind diese Zeitpunkte zu wählen. D. h., At z. B. a step-up converter of m series-connected commutation groups with a switchable power semiconductor switches of a freewheeling diode and a capacitor, as mentioned earlier, in which the power semiconductor switches of each commutation groups respectively by 1 / m of the total cycle duration Tg = 1 / be switched offset fg, these times are to be selected. War beispielsweise das erste Ventil, ausgebildet als abschaltbarer Leistungshalbleiterschalter, der Kommutierungsgruppe leitend und wird abgeschaltet, so fließt der Eingangsdrosselstrom über die Freilaufdiode als weiteres Ventil und den Kondensator dieser Kommutierungsgruppe. For example, was the first valve, designed as disconnectable power semiconductor switch Kommutierungsgruppe conductive and is switched off, the input inductor current through the freewheeling diode as another valve and the capacitor of this Kommutierungsgruppe flows. Der Anstieg des Trafostroms kann beginnen, wenn die Spannung an diesem Kondensator den transformierten Wert der Ausgangsgleichspannung U a übersteigt. The increase of the current transformer may begin when the voltage at this capacitor exceeds the value of the transformed DC output voltage U a. Das entsprechende Ventil der Brückenschaltung wird phasenrichtig eingeschaltet. The corresponding valve of the bridge circuit is turned on in the correct phase. Der Trafostrom steigt an. The transformer current increases. Durch die gewählte Systemeigen frequenz erlischt der Transformatorstrom vor Ende der halben Periodendauer und die Halbleiterventile in der Brückenanordnung werden stromlos abgeschaltet. The chosen system natural frequency of the transformer power goes out before the end of the half period and the semiconductor rectifiers in bridge arrangement to be switched off at zero current. Lediglich der Transformatormagnetisierungsstrom kommutiert auf die Freilaufdioden der entsprechenden Leistungshalbleiterschalter der Brückenanordnung. Only the transformer magnetizing current commutates to the freewheeling diodes of the corresponding power semiconductor switches of the bridge assembly. Der Transformatorstrom ist dadurch quasi sinusförmig. The current transformer is characterized quasi sinusoidal. Diese Form ist durch die Eingangsspannung und Ausgangslast praktisch nicht beeinflußt. This shape is practically not affected by the input voltage and output load.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Herabsetzung der Eingangsgleichspannung U e am Eingang der zwischengeschalteten Schaltungsanordnung eine Reihenschaltung einer Vielzahl von n der Schaltungsanordnung mit einer Vielzahl von m Kommutierungsgruppen vorgesehen sind und diesen in Reihenschaltung die Eingangsinduktivität und in Parallelschaltung der einzige Ausgangskondensator zugeordnet sind. According to a particular embodiment of the invention it is provided that U is to reduce the DC input voltage E at the input of the intermediate circuit, a series circuit of a plurality of n of the circuit arrangement is provided with a plurality of m commutation groups and these in series circuit, the input inductance and assigned in parallel connection of the single output capacitor are. Dies ist vorteilhaft, da hinsichtlich der Eingangsinduktivität und auch des Ausgangskondensators jeweils nur ein Bauelement benötigt wird. This is advantageous as regards the input inductor and the output capacitor in each case only one component is needed.

Vorteilhaft ist gemäß einer ersten Alternative vorgesehen, daß die eingangsseitige Brückenanordnung der Schaltungsanordnung als Halbbrücke ausgebildet ist, wobei zwei Kondensatoren im Zwischenkreis angeordnet sind und jedem eine Kommutierungsgruppe des Eingangshochsetzstellers, bestehend aus je einem steuerbaren und nichtsteuerbarem Ventil, zugeordnet ist, mit einer Verbindung zwischen den steuerbaren Ventilen, den Kondensatoren und der Primärspule des Trafos, die andererseits mit der Brückenmitte verbunden ist. Advantageously, it is provided according to a first alternative, that the input-side bridge arrangement of the circuit arrangement is designed as a half-bridge, wherein two capacitors are arranged in the intermediate circuit and each one Kommutierungsgruppe of the input boost converter consisting is of one controllable and nichtsteuerbarem valve, associated with a connection between the controllable valves, the capacitors and the primary coil of the transformer, the other hand is connected to the middle of the bridge. Der Schaltungshalbleiterschalter der zweiten Kommutierungsgruppe einer Schaltungsanordnung wird um 180° versetzt zum ersten Halbleiterschalter geschaltet. The circuit of the second semiconductor switch Kommutierungsgruppe a circuit arrangement is switched by 180 ° to the first semiconductor switch. Bei beispielsweise n = 6 werden dann sechs Halbleiterschalter der Kommutierungsgruppen der 3 Schaltungsanordnungen um jeweils 60° verschoben geschaltet. For example, with n = 6 then six semiconductor switches of the commutation groups of three circuit assemblies are connected by 60 ° displaced. Je mehr Hochsetzstellerkommutierungsgruppen vorhanden sind, umso größere Eingangsgleichspannungen U e sind dadurch verteilbar und um so kleiner wird der Rippelstrom in der Eingangsdrossel, dh die Eingangsdrossel kann kleiner gebaut werden und die Frequenzbelastung des Netzes wird um so geringer. The more Hochsetzstellerkommutierungsgruppen there are, the greater DC input voltages U e are thus distributed and the smaller the ripple current in the inductor input, ie the input inductor can be made smaller and the frequency of load on the network is low so. Darüberhinaus sind vorteilhaft die abschaltbaren Leistungshalbleiter der Brückenanordnung nicht separat geregelt. Moreover, the power semiconductor bridge arrangement are advantageous not regulated separately. Ihre Schaltzeitpunkte sind durch die Eingangsspannung und durch die Schaltzeitpunkte der Halbleiterschalter im Hochsetzsteller definiert. Their switching times are defined by the input voltage and the switching times of the semiconductor switch in the boost converter. Die Frequenz von Trafostrom und Trafospannung ist gleich der Grundtaktfrequenz fg der Gesamtschaltung. The frequency of the current transformer and the transformer voltage is equal to the basic clock frequency fg of the overall circuit.

Gemäß einer vorteilhaften zweiten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die eingangsseitige Brückenanordnung der Schaltungsanordnung als Halbbrücke ausgebildet ist, wobei zwei Kondensatoren im Zwischenkreis angeordnet sind und diesen gemeinsam eine Kommutierungsgruppe des Eingangshochsetzstellers, bestehend aus einem steuerbaren und nichtsteuerbarem Ventil, zugeordnet ist, mit einer Verbindung zwischen den Kondensatoren und der Primärspule des Trafos, die andererseits mit der Brückenmitte verbunden ist. According to an advantageous second alternative embodiment of the invention it is provided that the input-side bridge arrangement of the circuit arrangement is designed as a half-bridge, wherein two capacitors are arranged in the intermediate circuit, and this, together consisting of a controllable and nichtsteuerbarem valve, associated with a Kommutierungsgruppe of the input boost converter, having an connection between the capacitors and the primary coil of the transformer, the other hand is connected to the middle of the bridge. Bislang wurde der erfindungsgemäße Hochsetzsteller nur mit einer Halbbrückenanordnung zum Transformatorresonanzverfahren kombiniert, wobei je Halbbrückenzweig eine Kommutierungsgruppe angeordnet war, also n = m/2. So far, the boost converter according to the invention was combined with a half-bridge arrangement for transformer resonance method, wherein each half-bridge branch a Kommutierungsgruppe was arranged, therefore n = m / 2. Gemäß der vorstehenden besonderen Ausgestaltung ist eine Kombination des Hochsetzstellers auch mit einer Voll- oder Halbbrückenanordnung zum Transformatorresonanzverfahren möglich, mit der Anzahl von Brückenanordnungen n = m. According to the above particular embodiment, a combination of the boost converter is also possible with a full or half bridge configuration to the transformer resonance method, with the number of bridge devices n = m.

Aufgrund einer besonderen dritten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die eingangsseitige Brückenanordnung der Schaltungsanordnung als Vollbrücke ausgebildet ist, welcher im Zwischenkreis ein Kondensator parallel geschaltet ist, dem eine Kommutierungsgruppe des Eingangshochsetzstellers, bestehend aus je einem steuerbaren und nichtsteuerbarem Ventil zugeordnet ist und die Primärspule des Trafos mit der Brückenmitte verbunden ist. Due to a special third alternative embodiment of the invention is therefore intended that the input-side bridge arrangement of the circuit is designed as a full-bridge, which in the intermediate circuit, a capacitor is connected in parallel, the consisting assigned from each one controllable and nichtsteuerbarem valve a Kommutierungsgruppe the input boost converter, and the primary coil of the transformer is connected to the middle of the bridge. D. h., hier ist jeder Kommutierungsgruppe 1 bis m im Hochsetzsteller eine eigene Voll- oder Halbbrückenanordnung zugeordnet. Ie., Here every Kommutierungsgruppe 1 is assigned its own full or half bridge configuration in the boost converter to m. Die Transformatorfrequenz beträgt dann fg/2. The transformer frequency is then fg / 2. Bei jedem Takten des Hochsetzstellers wird abwechselnd die eine und die andere Brückendiagonale geschaltet. Each time clocks of the boost converter, the one and the other bridge diagonal is switched alternately. Die Eigenfrequenz von Trafostreuinduktivität und Zwischenkreiskondensator liegt sicher oberhalb fg/2. The natural frequency of Trafostreuinduktivität and DC link capacitor is certainly above fg / 2. Besonders vorteilhaft ist diese alternative Ausgestaltung gegenüber derjenigen mit mehreren Kommutierungsgruppen je Brückenanordnung deshalb, weil die Halbleiterspannung von den Halbleitern der Brückenanordnung gleich und nicht doppelt so groß sein muß wie für die Halbleiter des Hochsetzstellers. Particularly advantageous embodiment of this alternative is compared to those with several commutation groups each bridge arrangement because the semiconductor voltage of the semiconductor bridge arrangement equal and not to be twice as large as for the semiconductor of the boost converter.

Die beiden vorstehenden Ausgestaltungen weisen somit die gleichen Vorteile wie die erste Alternative mit einer Halbbrückenanordnung auf, haben jedoch weiter zum Vorteil, daß im Hochsetzsteller ein weiterer Kondensator eingespart werden kann, allerdings mit dem Nachteil, daß der Schaltungsaufwand für die Vollbrückenanordnung größer ist und, wie zuvor beschrieben, eine um den Faktor zwei kleinere Transformatorfrequenz vorliegt. The above two embodiments thus have the same advantages as the first alternative with a half-bridge arrangement, but have further the advantage that in the step-up converter, a further capacitor can be dispensed with, but with the disadvantage that the circuit complexity for the full bridge configuration is larger and, as previously described, by a factor of two smaller transformer frequency is present.

Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, daß im Fall von je einem Transformator pro Schaltungsanordnung und einer Reihenschaltung von n Schaltungsanordnungen eine durch 2 teilbare Anzahl m von Kommutierungsgruppen im Eingangshochsetzsteller jeder Schaltungsanordnung in Reihe geschaltet sind. A further advantage is provided that a number divisible by 2 m of commutation groups each circuit are connected in series in the case of each one transformer per circuit and a series circuit of n circuits in the input step-up converter. Bei Verwendung von je einem Transformator je Brückenanordnung kann somit eine durch 2 teilbare Anzahl von Kommutierungsgruppen je Hochsetzsteller in Reihe geschaltet werden. When using a transformer per each bridge configuration can thus be connected in series a number divisible by 2 per commutation groups of up converter. Im Ausgang wird jedem Transformator ein Gleichrichter nachgeschaltet. In each output transformer, a rectifier downstream. Alle Gleichrichter sind vorteilhaft an einen gemeinsamen Ausgangskondensator gleichspannungsseitig parallel geschaltet. All rectifiers are connected on the DC side parallel advantageous to a common output capacitor.

Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, daß im Fall eines gemeinsamen Drehstromtransformators für n Schaltungsanordnungen eine durch 2 und 3 teilbare Anzahl m von Kommutierungsgruppen im Eingangshochsetzsteller der Schaltungsanordnungen in Reihe geschaltet sind. A further advantage is provided that are connected by a 2 m and 3 divisible number of commutation groups in the input boost converter of the circuits in series, in the case of a common three-phase transformer for n circuits. Bei Verwendung eines einzigen Drehstromtransformators kann eine durch 2 und 3 teilbare Anzahl von Kommutierungsgruppen im Hochsetzsteller in Reihe geschaltet werden, also 6, 12, 18, 24 etc. (Schaltung mit Kommutierungsgruppe je Halbbrückenventil). When using a single three-phase transformer can be a divisible by 2 and 3 number of commutation groups in the step-up converter are connected in series, ie 6, 12, 18, 24 etc. (depending on the half-bridge circuit with Kommutierungsgruppe valve).

Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, daß im Fall von je einem Transformator für jede von n Schaltungsanordnungen eine beliebige Anzahl m von Kommutierungsgruppen im Eingangshochsetzsteller in Reihe geschaltet sind. Furthermore, it is advantageously provided that any number of commutation groups are switched in the input m-up converter in series in the case of a respective transformer for each of n circuits. Bei diesen Schaltungsanordnungen können eine beliebige Anzahl von m Kommutierungsgruppen im Hochsetzsteller in Reihe geschaltet werden. In these circuit arrangements, any number of m commutation groups in the step-up converter can be connected in series. Auch hier werden alle Ausgangsgleichrichter an einem gemeinsamen Ausgangskondensator parallel geschaltet. Again, all the output rectifiers are connected in parallel to a common output capacitor.

Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, daß im Fall von einem gemeinsamen Drehstromtransformator in Verbindung mit n Schaltungsanordnungen eine durch 3 teilbare Anzahl m von Kommutierungsgruppen im Eingangshochsetzsteller in Reihe geschaltet sind. Furthermore, it is advantageously provided that are connected in a number divisible by 3 m from commutation groups in the input step-up converter in series in the case of a common three-phase transformer in conjunction with n circuitry. Im Fall einer Halb- bzw. Vollbrückenanordnung und einer reduzierten Anzahl von Kommutierungsgruppen können eine durch 3 teilbare Anzahl von Kommutierungsgruppen im Hochsetzsteller in Reihe geschaltet werden, also 3, 6, 9, 12, etc. In the case of a half or full bridge configuration and a reduced number of commutation groups a number divisible by 3 of commutation groups in the boost converter can be connected in series, ie 3, 6, 9, 12, etc.

Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, daß im Fall von drei in Reihe geschalteten Schaltungsanordnungen mit Eingangshochsetzstellern und nachgeordneten Bauelementen, also n = 3, der Transformator als Drehstromtransformator ausgebildet ist. Furthermore, it is advantageously provided that in the case of three series-connected circuits having input-up converters and downstream components, that is n = 3, the transformer is designed as a three-phase transformer. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft. This arrangement is particularly advantageous. Denn die primärseitige Spannungszeitfläche an allen Transformatorprimärwicklungen ist durch diese beiderseitige Ankopplung an dem gemeinsamen Ausgangskondensator und die exakt symetrische Ansteuerung der steuerbaren Halbleiter der Brückentopologie annähernd gleich. Because the primary side voltage time at all transformer primary windings is approximately equal by this mutual coupling to the common output capacitor and the exact symmetrical control of the controllable semiconductor bridge topology. Wenn nun die abschaltbaren Halbleiterventile im Hochsetzsteller phasenrichtig geschaltet werden, dann entsteht ein symetrisches 3-Phasen-System und ein Drehstromtransformator kann verwendet werden. Now, if the turn-off semiconductor valves are switched in the correct phase in the step-up converter, the result is a symmetrical three-phase system and a three-phase transformer can be used.

Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Schaltungsanordnungen mit nur einer Kommutierungsgruppe eine Trafofrequenz von fg/2 aufweisen, die bei jedem Takten des Eingangshochsetzstellers abwechselnd die eine und andere Brückendiagonale schaltet und die Eigenfrequenz des Resonanz schwingkreises in Verbindung mit der Trafostreuinduktivität oberhalb von fg/2 liegt. Furthermore, it is advantageously provided that the circuit arrangements with only one Kommutierungsgruppe have a transformer frequency of fg / 2, which alternately switches on the one and other bridge diagonal with each clocking of the input boost converter and the natural frequency of the resonant circuit in conjunction with the Trafostreuinduktivität above fg / 2 is , Wie bereits erwähnt ist hierbei, also in einer Schaltung mit einer reduzierten Anzahl von Kommutierungsgruppen gegenüber einer Schaltung mit Kommutierungsgruppen je Brückenventil vorteilhaft, daß die Halbleiterspannung von den Halbleitern der Brückenanordnung gleich und nicht doppelt so groß sein muß wie für die Halbleiter des Hochsetzstellers. As already mentioned here, that in a circuit with a reduced number of commutation groups with respect to a circuit with commutation groups each bridge valve advantageous that the semiconductor voltage of the semiconductor bridge arrangement the same and does not have to be twice as large as for the semiconductor of the boost converter.

Sekundärseitig können bei allen vorgestellten Schaltungen alle üblichen Wicklungs- und Gleichrichteranordnungen wie Drehstrombrücken schaltungen, 12-Puls-Gleichrichter, 18-Puls-Gleichrichter Verwendung finden. On the secondary side can circuits such as three-phase bridges, 12-pulse rectifier 18-pulse rectifier are used in all the presented circuits are all customary winding and rectifier assemblies. Weiterhin kann jeder Sekundärwicklung auch eine einphasige Gleichrichterbrücke nachgeschaltet werden. Furthermore, each secondary winding can be connected downstream of a single-phase rectifier bridge.

Besonders vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik ist noch auf folgendes hinzuweisen: Particularly advantageous over the prior art, it should also be paid to the following:

In der Brückenanordnung wird stromlos ein- und abgeschaltet. The bridge arrangement is normally switched on and off. Dadurch werden Schaltverluste vermieden. Thereby, switching losses are avoided. Dadurch sind die Einbußen am Wirkungsgrad für die galvanische Trennung gering. Thus, the loss of the efficiency of the electrical isolation are low. Hieraus ergibt sich eine frei wählbare Ausgangsspannung, wodurch bei nachgeschalteten Geräten verringerte Isolationsanforderungen voll genutzt werden können. This results in a freely selectable output voltage, which in downstream equipment decreased isolation requirements can be fully utilized.

Die Transformatorspannung und der Transformatorstrom sind in ihrer Form kaum eingangsspannungsabhängig. The transformer voltage and the current transformer are hardly dependent on the input voltage in shape. Die Transformatorscheinleistung ist je nach Auslegung um den Faktor 1,2 bis 1,4 größer als die Trafowirkleistung. The transformer apparent power is greater than the transformer active power depending on the design by a factor of 1.2 to 1.4. Damit ergibt sich eine gegen andere Hochsetzsteller mit direkter Transformation außerordentlich gute Transformatorausnutzung. This results in an extremely against other step-up converter with direct transformation good transformer utilization.

Da die Transformatorspannung unabhängig von der Eingangsspannung konstant ist und der Transformatorstrom lediglich von der Last abhängt, ist die Ausnutzung der Halbleiterventile in der Brückenanordnung und im Ausgangsgleichrichter sehr gut. Since the transformer voltage is independent of the input voltage and the constant current transformer depends only on the load, the use of semiconductor valves in the bridge device and in the output rectifier is very good. Es können hier auch preislich günstige langsam schaltende Transistoren und Dioden oder anstatt Transistoren sogar Thyristoren eingesetzt werden. It can also priced cheap slow switching transistors and diodes or transistors instead of thyristors even be used here. Im Stand der Technik sind hierzu immer schnellschaltende Ventile nötig. This always fast-switching valves are needed in the art.

Es ergeben sich auch eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten beim Aufbau und bei der Einbauanordnung des Transformators. It results in a variety of possible variations in building and the installation of the transformer arrangement. Der Transformator oder die Einzeltransformatoren müssen in ihrem Aufbau und ihrer Einbaulage nicht im Hinblick auf eine möglichst geringe Streuinduktivität optimiert werden, da eine bestimmte Streuinduktivität sogar benötigt wird, um das Transformatorresonanzverfahren anwenden zu können. The transformer or individual transformers do not have to be optimized with respect to minimizing leakage inductance in their construction and installation position, since a certain leakage inductance is even required to apply the transformer resonant procedure. Vielmehr kann im Gegenteil durch eine Drossel zwischen Transformator und Kondensator die Streuinduktivität erhöht werden, um die Resonanzfrequenz des Gebildes insgesamt zu verringern. Rather, the leakage inductance can be increased on the contrary, through a throttle between the transformer and the capacitor in order to reduce the resonant frequency of the structure as a whole.

So können einfach aufgebaute preisgünstige Transformatoren verwendet werden. So simple design affordable transformers can be used. Weiterhin kann eine größere Leitungslänge zwischen Transformator und Leistungselektronik eingebaut werden. Furthermore, a longer cable length between transformer and power electronics can be installed. Dadurch wird der gesamte mechanische Schaltungsaufbau vereinfacht. Thus, the total mechanical circuit structure is simplified. Der Transformator kann einfacher gekühlt werden, falls dies erforderlich ist. The transformer can be more easily cooled, if necessary.

Hinsichtlich der Meßwerterfassung und Regelung ist ebenfalls ein geringerer Aufwand nötig. With regard to the data acquisition and control less effort is also needed. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist eine Regelung der Zwischenkreisspannungen des Hochsetzstellers nicht erforderlich. In contrast to the prior art, a control of the intermediate circuit voltages of the boost converter is not required. Die Halbleiter der Brückenanordnung werden lediglich in Abhängigkeit der Schaltzeitpunkte der Halbleiter in der Hochsetzstelleranordnung und der aktuellen Eingangsspannung gesteuert. The semiconductor bridge arrangement will only be controlled as a function of the switching times of semiconductors in the boost converter arrangement and the current input voltage.

Ferner ist die Verwendung von Drehstromtransformatoren mit n×3-Phasen möglich. Further, the use of three-phase transformers with n × 3 phases is also possible. Durch die Verwendung derartiger Drehstromtransformatoren kann die Transformatorbauleistung weiter reduziert werden. Through the use of such three-phase transformers the transformer construction output can be further reduced. Gewicht und Volumen der Schaltung werden somit optimiert. Weight and volume of the circuit are thus optimized.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Darin zeigt: In which:

Fig. 1 Einen erfindungsgemäßen Halbleitersteller mit n Schaltungsanordnungen und m Kommutierungsgruppen, wobei n = m/2, 1. Alternative, Fig. 1 shows a semiconductor plate of the invention with n and m circuitry commutation groups, wherein n = m / 2, first alternative,

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Halbleitersteller mit n Schaltungsanordnungen mit Halbbrücke und m Kommutierungsgruppen, wobei n = m, 2. Alternative und Fig. 2 shows a semiconductor plate of the invention with n half-bridge circuits with commutation groups and m, where n = m, and the second alternative

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Halbleitersteller mit n Schaltungsanordnungen mit Vollbrücke und m Kommutierungsgruppen, wobei n = m, 3. Alternative. Fig. 3 shows a semiconductor plate of the invention with n circuits with full bridge and m commutation groups, wherein n = m, the third alternative.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Halbleitersteller 10 , an dem eine Eingangsgleichspannung U e anliegt und der eine davon galvanisch getrennte Ausgangsgleichspannung U a abgibt. Fig. 1 shows a semiconductor plate 10 according to the invention, in which a DC input voltage U e applied and one of them electrically isolated DC output voltage U a write. Zwischen einer Eingangsinduktivität 11 und einem Ausgangskondensator 12 sind drei Schaltungsanordnungen 13 angeordnet. Three circuit assemblies 13 are disposed between an input inductor 11 and an output capacitor 12. Die Eingänge dieser Schaltungsanordnungen 13 sind in Reihe und deren Ausgänge parallel geschaltet und wirken gemeinsam auf den Ausgangskondensator 12 . The inputs of these circuits 13 are connected in parallel and in series, and the outputs of which act together on the output capacitor 12th Jede Schaltungsanordnung 13 ist in drei Schaltungsabschnitte 14 , 15 und 16 unterteilt. Each circuit arrangement 13 is divided into three circuit sections 14, 15 and 16. Der Abschnitt 14 enthält einen oder mehrere Hochsetzsteller, umfassend jeweils eine Kommutierungsgruppe, bestehend aus einem Kondensator, einer Freilaufdiode 18 und einem abschaltbaren Leistungshalbleiter 17 . The section 14 includes one or more step-up converters, each comprising a Kommutierungsgruppe, consisting of a capacitor, a freewheeling diode 18 and a power semiconductor 17th In Fig. 1 sind die Kommutierungsgruppen 1 bis 6 dargestellt, die sich bei dieser 1. Alternative und der Anzahl von drei Schaltungsanordnungen 13 ergeben. In Fig. 1 the commutation groups 1 to 6 are shown which arise in this Alternative 1 and the number of three circuits 13. Bei einer Anzahl von n Schaltungsanordnungen sind m Kommutierungsgruppen möglich. In a number of n m commutation groups circuit arrangements are possible. Die schaltbaren Leistungshalbleiterventile des Hochsetzstellers des Abschnittes 14 sind mit 17 bezeichnet, die Freilaufdioden mit 18 und die Kondensatoren mit 19 . The switchable power semiconductor valves of the boost converter of the section 14 are denoted by 17, the freewheeling diodes and the capacitors 18 with the nineteenth Zwischen den Halbleiterschaltern 17 und den Kondensatoren 19 ist eine Verbindungsleitung 20 vorgesehen. Between the semiconductor switches 17 and the capacitors 19, a connecting line 20 is provided.

Dem Schaltungsabschnitt 14 ist ein Schaltungsabschnitt 15 nachgeordnet, der im wesentlichen eine Halbbrücke mit zwei schaltbaren Leistungshalbleiterschaltern 21 mit Freilaufdioden 22 aufweist. The circuit section 14 is a circuit section 15 arranged downstream, which has a half-bridge with two switchable power semiconductor switches 21 to 22 is substantially free-wheeling diodes. Die Brückenmitte dieser Halbbrückenschaltung ist mit der einen Seite der Primärspule 23 eines galvanisch trennenden Transformator 24 verbunden, deren andere Seite mit der Verbindungsleitung 20 verbunden ist. The middle of this bridge circuit is a half bridge electrically isolating transformer 24 is connected to one side of the primary coil 23 whose other side is connected to the connecting line 20. Ersichtlich bilden somit die Leistungshalbleiterschalter 21 und Kondensatoren 19 eine Halbbrücke, dh die Kondensatoren 19 des Zwischenkreises sind gleichzeitig Kondensatoren der Brückenschaltung des Abschnitts 15 . Thus, the apparent power semiconductor switch 21 and capacitor 19 constitute a half-bridge, that is, the capacitors 19 of the intermediate circuit capacitors of the bridge circuit are simultaneously the portion 15th Hierbei kann zwischen Kondensator 19 und Transformator 23 die Drossel 30 geschaltet sein. Here 30 may be connected between capacitor 19 and the transformer 23, the throttle.

Der Schaltungsabschnitt 16 weist den Transformator 24 auf, dessen Sekundärspule 25 mit einem Ausgangsgleichrichter 27 beispielsweise in Form einer Brückenschaltung mit den Halbleiterventilen 26 verbunden ist. The circuit portion 16 includes the transformer 24, whose secondary coil 25 is connected to an output rectifier 27 for example in the form of a bridge circuit with the semiconductor valves 26. Der Ausgang dieses Ausgangsgleichrichters 27 ist parallel zum Ausgangskondensator 12 geschaltet. The output of this output rectifier 27 is connected in parallel with the output capacitor 12. Dadurch, daß die Kondensatoren 19 des Zwischenkreises des Schaltungsabschnittes 14 mit den Streuinduktivitäten des Transformators 24 einen Schwingkreis bilden, der bei entsprechender Auslegung der Kondensatoren und phasenrichtigem Ansteuern mindestens eines Ventils 17 des Eingangshochsetzstellers und mindestens zweier Ventile 21 der Brückenanordnung in Resonanz arbeitet. Characterized in that the capacitors 19 of the intermediate circuit of the circuit portion 14 with the leakage inductances of the transformer 24 form a resonant circuit which operates with an appropriate design of the capacitors and in-phase driving of at least one valve 17 of the input boost converter and at least two valves 21 of the bridge arrangement in resonance. Hierdurch ist erfindungsgemäß gewährleistet, daß eine annähernd konstante Ausgangsgleichspannung U a ohne Eingangsstromverzerrung bei variabler Eingangsgleichspannung bzw. gleichgerichteter Wechselspannung U e sichergestellt ist. This ensures invention that an approximately constant DC output voltage V out without input current distortion with variable input DC voltage or rectified AC voltage U e is ensured.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Halbleitersteller 10 , gemäß einer 2. Alternative, der mit Ausnahme von Schaltungsabschnitt 14 und den in beliebiger Zahl angedeuteten Schaltungsanordnungen 13 entsprechend Fig. 1 ausgebildet ist, weshalb insoweit auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen wird. Fig. 2 shows a semiconductor plate 10 according to the invention, according to a second alternative, which with the exception of circuit section 14 and the direction indicated in any number of circuits 13 shown in FIG. 1 formed, for which reason this respect referred to the description of FIG. 1. Gegenüber Fig. 1 ist je Schaltungsabschnitt 14 nur eine Kommutierungsgruppe angeordnet, die bei einer beliebigen Zahl von Schaltungsanordnungen 13 , deren nominale Anzahl bis n laufen mit 1 bis m bezeichnet sind. Compared to Fig. 1, each circuit portion 14 disposed only a Kommutierungsgruppe designated in any number of circuits 13, the nominal number to n running from 1 to m. Der Schaltungsabschnitt 14 weist einen schaltbaren Leistungshalbleiterschalter 17 und zwei Kondensatoren 19 und eine Freilaufdiode 18 auf. The circuit portion 14 has a switchable power semiconductor switches 17 and two capacitors 19 and a freewheeling diode 18. Ersichtlich weisen auch diese Schaltungsanordnungen 13 in ihrem Schaltungsabschnitt 15 lediglich eine Halbbrückenanordnung auf, deren Mittelpunkt mit einer Seite der Primärspule 23 des Trafos 24 verbunden ist, deren andere Seite mit der Verbindung zwischen den Kondensatoren 19 verbunden ist. Have also shown this circuit assemblies 13 in their circuit portion 15, only a half-bridge arrangement whose center is connected to one side of the primary coil 23 of the transformer 24, whose other side is connected to the connection between the capacitors 19. Eine Verbindung 20 zwischen den Kondensatoren 19 mit der Minus-Seite des Leistungshalbleiterschalters 17 entfällt in dieser Ausgestaltung des Abschnittes 14 . A connection 20 between the capacitors 19 to the minus side of the power semiconductor switch 17 is omitted in this embodiment, the portion 14th Auch bei diesem Hochsetzsteller 10 resultieren die erfindungsgemäßen Effekte aus der Anpassung der Kondensatoren 19 bezüglich der Streuinduktivitäten des Transformators 24 . Also in this step-up converter 10 according to the invention are effects arising from the adjustment of the capacitors 19 with respect to the leakage inductance of the transformer 24th

Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Halbleitersteller 10 , der mit Ausnahme der Schaltungsabschnitte 14 und 15 der Schaltungsanordnungen 13 demjenigen in Fig. 2 entspricht, weshalb insoweit auf dessen Beschreibung verwiesen wird. Fig. 3 shows a semiconductor plate 10 of the invention corresponds to that in Fig. 2 except for the circuit portions 14 and 15 of the circuits 13, so far reference is made to the description thereof. Ersichtlich weist der Schaltungsabschnitt 14 nur einer statt zwei Kondensatoren 19 auf und der Kondensator auch keine Verbindung mehr zur Primärspule 23 des Transformators 24 , da Abschnitt 15 jeder dieser Schaltungsanordnungen 13 anstelle einer Halbbrücke gemäß Fig. 1 und 2 eine Vollbrücke aufweist, deren Mittelpunkte mit den jeweiligen Enden der Primärspule 23 des Transformators 24 verbunden sind. Be seen, the circuit section 14 only one instead of two capacitors 19 and the capacitor no longer connected to the primary coil 23 of the transformer 24, since section 15 of each of these circuit arrangements 13, instead of a half-bridge as shown in FIG. 1 and 2 comprises a full bridge, whose centers with the respective ends of the primary coil 23 of the transformer 24 are connected. Die Vollbrückenschaltung in Abschnitt 15 weist 4 schaltbare Halbleiterschalter 21 mit entsprechenden Freilaufdioden 22 auf. The full-bridge circuit in section 15 has 4 switchable semiconductor switch 21 with corresponding freewheeling diode 22. Auch bei diesem Halbleitersteller 10 resultieren die Vorteile erfindungsgemäß aus der Anpassung des Kondensators 19 an die Streuinduktivität des Transformators 24 und die entsprechende Ansteuerung der schaltbaren Ventile, so daß diese Elemente einen Schwingkreis bilden. Also in this semiconductor plate 10 according to the invention the advantages resulting from the adjustment of the capacitor 19 to the leakage inductance of the transformer 24 and the corresponding control of the switchable valves, so that these elements form a resonant circuit.

Neben den bereits genannten Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere dem Gebrauchsmuster G 94 03 447.8 werden nachfolgend noch einige Unterschiede bzw. Gemeinsamkeiten zu dem anmeldungsgemäßen Halbleitersteller angegeben: Besides the already mentioned advantages over the prior art, in particular the Utility Model G 94 03 447.8 still some differences and similarities are given below according to the application to the semiconductor plate:

Das bekannte System wird mit Hilfe von Schützen in Abhängigkeit der Eingangsspannung konfiguriert. The known system is configured using contactors as a function of the input voltage. Erfindungsgemäß ist keine Konfiguration des System in Abhängigkeit der Eingangsspannung vorgesehen. According to the invention no configuration of the system is provided as a function of the input voltage.

Wie im Stand der Technik erfolgt erfindungsgemäß versetztes Takten von in Reihe geschalteten Hochsetzstellerstrukturen, um die Rippelfrequenz der Drossel zu erhöhen. Is the same as in the prior art according to the invention shifted clocks of series-connected step-up converter structures, to increase the ripple frequency of the choke.

Im Stand der Technik ist eine regelungstechnische Entkopplung der Eingangsstufe und der Transformatorstufe durch große Kondensatoren nötig. In the prior art a control decoupling of the input stage and the transformer stage by large capacitors is required. Erfindungsgemäß ist die Transformatorstufe an den Takt der Eingangsstufe gekoppelt, was kleine Zwischenkreiskondensatoren erfordert. According to the transformer stage is coupled to the clock input of the stage, which requires small DC link capacitors.

Erfindungsgemäß ist die Transformatorstufe als Resonanzwandler aufgebaut, der durch die Eingangsstufe angeregt wird, was im Stand der Technik nicht vorgesehen ist. According to the invention the transformer stage is constructed as a resonant converter, which is excited by the input stage, which is not provided in the prior art.

Im Stand der Technik hat jeder Hochsetzstellertransistor seine eigene Halbbrückentransformatorstufe. In the prior art, each step-up converter transistor has its own half-bridge transformer stage. Dem gegenüber sind erfindungsgemäß mindestens ein, vorzugsweise zwei Hochsetzstellertransistoren einer Transformatorstufe zugeordnet, je nach Ausführungsform. On the other hand, at least one according to the invention, preferably associated with two transistors of a step-up converter transformer stage, depending on the embodiment.

Im Stand der Technik sind vier Strukturen in Reihe oder parallel aufgebaut, wodurch kein Drei-Phasen-System aufgebaut werden kann. In the prior art are four structures in series or connected in parallel, whereby no three-phase system can be constructed. Erfindungsgemäß kann am Ausgang ein einziger Drei-Phasen-Transformator verwendet werden, da 3 Strukturen vorhanden sind, die um jeweils 120° versetzt getaktet werden. According to the invention can be used at the output of a single three-phase transformer, since three structures are provided which are clocked offset by 120 °.

Erfindungsgemäß, wie auch im Stand der Technik können IGBT- Transistoren als aktive Halbleiterschalter Verwendung finden. According to the invention, as well as in the art can be used as active semiconductor switch using IGBT transistors.

Im Stand der Technik muß jeder Gleichrichterstruktur auf der Sekundärseite noch vor dem Ausgangskondensator eine Glättungsdrossel nachgeschaltet werden. In the prior art, each rectifier structure must be followed on the secondary side before the output capacitor smoothing choke. Erfindungsgemäß entfällt eine solche dem Ausgangskondensator vorgeschaltete Drossel. According to the invention eliminates such an output capacitor connected throttle.

Im Stand der Technik ist sekundärseitig immer eine Parallelschaltung vorgesehen. In the prior art, a parallel circuit on the secondary side is always provided. Erfindungsgemäß wird bei Verwendung eines Dreiphasentrans formators eine Dreiphasengleichrichtung oder eine sekundäre Parallelschaltung beim Aufbau mit Einzeltransformatoren vorgesehen. According to the invention using a three-phase three-phase rectifier trans or a secondary parallel build power transformer are provided with individual transformers.

Im Stand der Technik ist die Regelung von Eingangsstrom, vier Zwischenkreisspannungen und der Ausgangsspannung erforderlich, dem gegenüber ist erfindungsgemäß nur die Regelung von Eingangsstrom und Ausgangsspannung nötig. In the prior art, the regulation of input power, four intermediate circuit voltage and the output voltage is required, the opposite is inventively only the regulation of input current and output voltage required.

Im Stand der Technik hat der Rippelstrom der Eingangsdrossel die vierfache Frequenz der Schaltfrequenz der einzelnen Hochsetzstellerstufen. In the prior art, the ripple current of the input choke has four times the frequency of the switching frequency of the individual step-up converter steps. Erfindungsgemäß hat der Rippelstrom der Eingangsdrossel die sechsfache Frequenz der einzelnen Hochsetzstellerstufen. According to the ripple current of the input inductor has six times the frequency of the individual step-up converter stages.

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Cooperative ClassificationY02T10/7072, Y02T10/7225, Y02T90/127, H02M2001/007, B60L2210/14, H02M3/285, H02J1/102, H02M2001/0074, Y02T90/14, Y02T10/7005, B60L11/1809, B60L2200/26
European ClassificationH02J1/10C, H02M3/28B, B60L11/18L
Legal Events
DateCodeEventDescription
21 Jan 1999D1Grant (no unexamined application published) patent law 81
21 Jan 19998100Publication of the examined application without publication of unexamined application
15 Jul 19998364No opposition during term of opposition
28 Apr 20058327Change in the person/name/address of the patent owner
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9 Apr 20098327Change in the person/name/address of the patent owner
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