Gleichrichterschaltung

Gleichrichterschaltung für eine Hilfsspannungsversorgung

Rectifier circuit for an auxiliary power supply

In einer derartigen Gleichrichterschaltung werden die für die Gleichrichtung benötigten Dioden häufig durch MOSFET ersetzt und hier speziell durch die in jedem MOSFET vorhandene Bodydiode.

[0003] In a rectifier circuit of this type, the diodes required for rectification are often replaced by MOSFETs, in this case specifically by the body diode present in each MOSFET.

Steuerverfahren für einen Schaltregler, wobei der Schaltregler aufweist: eine Brückenschaltung, welche vier Schaltelemente (S1 - S4) aufweist, welche in Brückenform verbunden sind, so daß ein Satz von Eingangsklemmen und ein Satz von Ausgangsklemmen bereitgestellt wird, wobei jedes der Schaltelemente eine Diode (D1 - D4) aufweist, welche parallel zu diesem verbunden ist; einen Resonanzinduktor (Lr) und einen Resonanzkondensator (Cr), die in Reihe zwischen den Ausgangsklemmen verbunden sind; einen Transformator (T1), der eine Primärwicklung (N1) aufweist, welche parallel zu dem Resonanzkondensator (Cr) verbunden ist; und eine Gleichrichterschaltung, die mit den Sekundärwicklungen (N2, N3) des Transformators (T1) verbunden ist; und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Verbinden der Eingangsklemmen mit einer Gleichstromquelle (E); periodisches Ein- und Ausschalten der beiden Schaltelemente eines ersten (S1, S4) und eines zweiten (S2, S3) Paares der Schaltelemente (S1 - S4), wobei das erste und zweite Paar nicht gleichzeitig in ihrem eingeschalteten Zustand sind, wodurch sich an den Ausgangsklemmen Wechselstrom ergibt, so daß sich Gleichstrom durch den Gleichrichter über den Transformator (T1) ergibt; Einschalten eines Schaltelements des ersten Paares (S1, S4), einmal bevor das zweite Paar (S2, S3) eingeschaltet wird, und Einschalten eines Schaltelements des zweiten Paares (S2, S3), einmal bevor das erste Paar (S1, S4) eingeschaltet wird, so daß die Reihenschaltung des Resonanzinduktors (Lr) und des Resonanzkondensators (Cr) geschlossen wird, wodurch die Ladungspolarität des Resonanzkondensators (Cr) invertiert wird.

A method for controlling a switching regulator, said switching regulator comprising: a bridge circuit having four switching elements (S1 to S4) connected in bridge form such as to provide a set of input terminals and a set of output terminals, each of said switching elements having a diode (D1 to D4) connected in parallel to it; a resonant inductor (Lr) and a resonant capacitor (Cr) connected in series between said output terminals; a transformer (T1) having a primary winding (N1) connected in parallel with said resonant capacitor (Cr); and a rectifier circuit connected to secondary windings (N2, N3) of said transformer (T1); said method comprising the steps of: connecting said input terminals with a direct current source (E); periodically turning on and off both switching elements of a first (S1, S4) and a second (S2, S3) pair of said switching elements (S1 to S4), said first and second pairs being not concurrently in their on-state, thereby obtaining alternating current at said output terminals so that output direct current is obtained by said rectifier circuit via said transformer (T1); turning on one switching element of said first pair (S1, S4) once before said second pair (S2, S3) is turned on and turning on one switching element of said second pair (S2, S3) once before said first pair (S1, S4) is turned on, so as to close the series circuit of said resonant inductor (Lr) and said resonant capacitor (Cr), whereby the charging polarity of said resonant capacitor (Cr) is inverted.

Schaltung zur Begrenzung von Stromstößen in einer gleichstrombetriebenen Lampe (7), welche aufweist: eine Wechselspannungsquelle (1); eine Gleichrichterschaltung (4) mit einer Glättungseinrichtung (6), die parallel zu deren Ausgangsklemmen geschaltet ist; eine Stromstoß-Begrenzungseinrichtung (8), die in Reihe mit der Lampe (7) geschaltet ist, wobei die Reihenverbindung beider Teile parallel zu der Glättungseinrichtung (6) geschaltet ist; und eine Schalteinrichtung (9), deren Hauptstromweg parallel zur Stromstoß-Begrenzungseinrichtung (8) geschaltet ist, wobei die Schalteinrichtung (9) nach einer vorbestimmten Zeitspanne leitend wird, die für das Aufwärmen des Fadens der Lampe lang genug ist, so daß die Schalteinrichtung (9) die Stromstoß-Begrenzungseinrichtung (8) kurzschließt, um die volle Ausgangsleistung der Gleichrichterschaltung auf die Lampe (7) zu geben, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemmen der Gleichrichterschaltung (4) mit der Wechselspannungsquelle (1) über einen Induktor (2) verbunden sind, wobei der Induktor (2) eine ausreichende Impedanz besitzt, um Einschalt-Stromstöße in der Glättungseinrichtung (6) sowie Bogenentladungsströme zu begrenzen, die beim Durchbrennen des Fadens der Lampe (7) auftreten können.

A circuit to limit surges in a dc-operated lamp (7), comprising: an AC source (1); a rectifier circuit (4) having smoothing means (6) connected in parallel with its output terminals; surge-limiting means (8) connected in series with said lamp (7), the series combination of both elements being connected in parallel with the smoothing means (6); and switching means (9) having the main current path connected in parallel with said surge-limiting means (8), said switching means (9) becoming conductive after a prescribed period of time long enough to permit the filament of said lamp to warm up, so that the switching means (9) short circuits the surge-limiting means (8) to supply the full output of the rectifier circuit to the lamp (7) characterised in that the input terminals of the rectifier circuit (4) are connected to the AC source (1) through an inductor (2), said inductor (2) having an impedance sufficient to limit switch-on surges in said smoothing means (6) and also arc discharge currents which may occur when a filament of said lamp (7) burns out.

Schaltungsanordnung zum Betreiben einer oder mehrerer parallelgeschalteter Niedervolt-Halogenglühlampen (HG), bestehend aus einer Gleichrichterschaltung (GR) einem zwei Brückentransistoren (T1, T2) aufweisenden und über einen Steuertransformator (RK1-A-C) stromrückgekoppelten selbstschwingenden Halbbrückenwandler (HW), wobei der Steuertransformator (RK1-A-C) aus einer Primär-(RK1-A) und zwei Sekundärwicklungen (RK1-B, C) besteht parallel zu den Brückentransistoren (T1, T2) angeordneten Brückenkondensatoren (C6, C7) einem Triggergenerator (TG), der den Halbbrückenwandler (HW) nach jedem Minimum der gleichgerichteten Netzspannung triggert einem Leistungsübertrager (TR1), dessen Primärwicklung über die Primärwicklung (RK1-A) des Steuertransformators (RK1-A-C) mit dem Verbindungspunkt der zwei Brückentransistoren (T1, T2) einerseits und dem Verbindungspunkt der zwei Brückenkondensatoren (C6, C7) andererseits verbunden ist, und dessen Sekundärwicklung mit der bzw. den Halogenglühlampen (HG) verbunden ist einem Abschaltkreis (AK), der den Triggergenerator (TG) im Überlast- bzw. Kurzschlußfall abschaltet einer Sensorschaltung (SA), die im Überlast- bzw. Kurzschlußfall ein Sensorsignal erzeugt, welches den Abschaltkreis (AK) ansteuert und einer Signalformungsschaltung (SF), die das Sensorsignal für die Ansteuerung des Abschaltkreises (AK) aufbereitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschaltkreis (AK) als Schaltelement einen Transistor (T3) enthält und die Sensorschaltung (SA) aus einer Reihenschaltung eines Sensor-Widerstands (R11) und einer Sensor-Diode (D5) besteht, die parallel zu dem mit dem negativen Pol der Gleichrichterschaltung (GR) verbundenen Brückenkondensator (C7) so geschaltet ist, daß der Sensor-Widerstand (R11) einerseits mit der Anode der Sensor-Diode (D5) und andererseits mit dem negativen Pol der Gleichrichterschaltung (GR) verbunden ist und ein erstes Sensorsignal (A) erzeugt, sobald der Laststrom im Sekundärkreis des Leistungsübertragers (TR1) einen bestimmten Wert überschreitet.

Circuit arrangement for operating one or more parallel-connected low-voltage halogen lamps (HG), comprising a rectifier circuit (GR), a free-running half-bridge converter (HW) which has two bridge transistors (T1, T2) and is fed back in terms of current via a control transformer (RK1-A-C), the control transformer (RK1-A-C) comprising a primary (RK1-A) and two secondary windings (RK1-B, C), bridge capacitors (C6, C7) arranged in parallel with the bridge transistors (T1, T2), a trigger generator (TG), which triggers the half-bridge converter (HW) after each minimum of the rectified system voltage, a power transformer (TR1), whose primary winding is connected, on the one hand, to the junction point of the two bridge transistors (T1, T2) via the primary winding (RK1-A) of the control transformer (RK1-A-C) and, on the other hand, to the junction point of the two bridge capacitors (C6, C7), and whose secondary winding is connected to the halogen lamp or lamps (HG), a turn-off circuit (AK), which turns off the trigger generator (TG) in the case of overloading or short-circuiting, and a sensor circuit (SA), which in the case of overloading or short-circuiting generates a sensor signal which drives the turn-off circuit (AK), and a signal-shaping circuit (SF), which conditions the sensor signal for driving the turn-off circuit (AK), characterized in that the turn-off circuit (AK) contains a transistor (T3) as switching element, and the sensor circuit (SA) comprises a series circuit of a sensor resistor (R11) and a sensor diode (D5), which is connected in parallel with the bridge capacitor (C7) connected to the negative pole of the rectifier circuit (GR) in such a way that the sensor resistor (R11) is connected, on the one hand, to the anode of the sensor diode (D5) and, on the other hand, to the negative pole of the rectifier circuit (GR), and generates a first sensor signal (A) as soon as the load current in the secondary circuit of the power transformer (TR1) exceeds a specific value.

Den Eingang eines elektronischen Vorschaltgerätes bildet üblicherweise ein an das Spannungsversorgungsnetz angeschlossenes Hochfrequenzfilter, welches mit einer Gleichrichterschaltung verbunden ist.

The input of an electronic ballast usually constitutes a high frequency filter connected to the voltage supply network, which filter is connected with a rectifier circuit.

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) (UPS= uninterruptible power supply) (400), die Folgendes aufweist: einen Wechselstromquellenanschluss (401) konfiguriert zur Verbindung mit einer Wechselstromleistungsquelle (10), wobei der Wechselstromquellenanschluss einen Phasenbus (402a) und einen neutralen Bus (N) aufweist; einen Gleichstromquellenanschluss (431) konfiguriert zur Verbindung mit einer Gleichstromsleistungsquelle (460); einen Lastanschluss (403) konfiguriert zur Verbindung mit einer Last (20); eine Gleichrichterschaltung (410), die den Wechselstromquellenanschluss selektiv mit ersten und zweiten Spannungsbussen (402a, b) durch eine erste Induktivität (L1) koppelt; eine Inverterschaltung (420), die selektiv den Lastanschluss mit den ersten und zweiten Spannungsbussen durch eine zweite Induktivität (L2) koppelt; und eine bidirektionale Gleichstromquellenkopplungsschaltung (430), die betriebsmäßig eine Gleichstromleistungsquelle am Gleichstromquellenausgang mit den ersten und zweiten Spannungsbussen koppelt, um eine bidirektionale Leistungsübertragung zwischen der Gleichstromleistungsquelle und den ersten und zweiten Spannungsbussen vorzusehen, wobei die bidirektionale Gleichstromquellenkopplungsschaltung eine Ausgleichsschaltung (432) umfasst, und zwar gekoppelt zwischen den ersten und zweiten Spannungsbussen und betreibbar zur selektiven Kopplung der ersten und zweiten Spannungsbusse mit dem neutralen Bus durch eine Induktivität (La).

An uninterruptible power supply (UPS) (400), comprising: an AC source port (401) configured to connect to an AC power source (10), the AC source port including a phase bus (402a) and a neutral bus (N); a DC source port (431) configured to connect to a DC power source (460); a load port (403) configured to connect to a load (20); a rectifier circuit (410) that selectively couples the AC source port to first and second voltage busses (402a,b) through a first inductance (L1); an inverter circuit (420) that selectively couples the load port to the first and second voltage busses through a second inductance (L2); and a bidirectional DC source coupling circuit (430) operative to couple a DC power source at the DC source port to the first and second voltage busses to provide bidirectional power transfer between the DC power source and the first and second voltage busses, the bidirectional DC source coupling circuit including a balancer circuit (432) coupled between the first and second voltage busses and operative to selectively couple the first and second voltage busses to the neutral bus through an inductance (La).

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (UPS - uninterruptible power supply) mit ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen zum Generieren einer Ausgabewechselspannung, wobei die unterbrechungsfreie Stromversorgung Folgendes aufweist: einen Transformator (T) mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung; einen Niederspannungsumwandler (02), inklusive einer Batterie (B), zum Vorsehen einer Gleichspannung, operativ gekoppelt über erste Schaltmittel (Q3, Q4) an die Primärwicklung um eine Wechselspannung auf der Sekundärwicklung von der bzw. durch die Batterie in einem ersten Betriebsmodus zu generieren und um die Batterie von der Primärwicklung in einem zweiten Betriebsmodus zu entkoppeln; eine Gleichrichterschaltung, die mit der Sekundärwicklung verbunden ist, wobei die Gleichrichterschaltung erste und zweite Ausgangsanschlüsse (12, 14) besitzt; wobei die Sekundärwicklung des Transformators einen Mittelanschluss, verbunden mit einem der ersten und zweiten Ausgangsanschlüsse der unterbrechungsfreien Stromversorgung, besitzt; und Transfermittel (50) um den einen der ersten oder zweiten Ausgangsanschlüsse der unterbrechungsfreien Stromversorgung mit einer Wechselstromversorgung (LINE) in den zweiten Betriebsmodus zu verbinden; einen Hochspannungsinvertierer (01), der an erste und zweite Ausgangsanschlüsse (12, 14) der Gleichrichterschaltung gekoppelt ist und zweite Schaltmittel (Q1, Q2) aufweist, um in dem ersten Betriebsmodus einen der Anschlüsse der Gleichrichterschaltung mit den anderen der ersten und zweiten Ausgangsanschlüsse der unterbrechungsfreien Stromversorgung zu verbinden, um die Ausgabewechselspannung von der Spannung generiert an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen (12, 14) der Gleichrichterschaltung zu erzeugen, wobei eine erste Wicklung (61, 62) einer Spule (60) zwischen dem ersten und/oder zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung und der zweiten Schaltmittel (Q1, Q2) angeordnet ist; wobei eine Reihenschaltung aus einer zweiten Wicklung (63) der Spule (60) und einer Diode (D2) über die Anschlüsse der Batterie (B) verbunden ist, und die zumindest eine erste Wicklung (61, 62) der Spule magnetisch mit der zweiten Wicklung (63) gekoppelt ist, wobei in dem zweiten Betriebsmodus Energie, die in der Spule (60) gespeichert ist über die zweite Wicklung (62) und Diode (D2) an die Batterie zum Laden der Batterie transferiert wird.

An uninterruptible power supply (UPS) having first and second output terminals for generating an AC output voltage, the uninterruptible power supply comprising: a transformer (T) having a primary winding and a secondary winding; a low voltage converter (02), including a battery (B), providing a DC voltage, operatively coupled via first switch means (Q3, Q4) to said primary winding, to generate an AC voltage on said secondary winding from the battery in a first mode of operation, and to decouple the battery from said primary winding in a second mode of operation; a rectifier circuit connected to said secondary winding, the rectifier circuit having first and second output terminals (12, 14); the secondary winding of the transformer having a center terminal connected to one of said first and second output terminals of the uninterruptible power supply; and transfer means (50) to connect the one of said first or second output terminals of the uninterruptible power supply to an AC power source (LINE) in the second mode of operation; a high voltage inverter (01) coupled to the first and second output terminals (12,14) of the rectifier circuit and comprising second switch means (Q1, Q2) to connect in the first mode of operation one of the terminals of the rectifier circuit to the other of said first and second output terminals of the uninterruptible power supply to produce the AC output voltage from the voltage generated at the first and second output terminals (12, 14) of the rectifier circuit, wherein a first winding (61, 62) of an inductor (60) is arranged between the first and/or second output terminal of the rectifier circuit and the second switch means (Q1, Q2); wherein a series connection of a second winding (63) of the inductor (60) and a diode (D2) is connected across the terminals of the battery (B) and the at least one first winding (61, 62) of the inductor is magnetically coupled to the second winding (63), whereby in the second mode of operation energy stored in the inductor (60) is transferred via second winding (62) and diode (D2) to the battery for charging of the battery.