EP1589645A2

Circuit for converting an AC voltage into a DC voltage

Abstract

The invention concerns a circuit for converting an alternating voltage into direct voltage. Two controlled switches (S1, S2) replace a bridge rectifier. A choke (L1) precedes the circuit, so that in addition to rectifying function, a power factor correction is also possible. The circuit features a center voltage at the output, which enables the circuit to generate a rectangular load current with the aid of two further switches.

EP1589645A2, drawing sheet 1
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10 claims: 10 independent, 0 dependent

  1. 1
    Circuit for converting an AC voltage into a DC voltage with the following features:a first (J1) and second (J2) input terminal to which a source connectable is that an input AC voltage (UN) and an input AC (IN) can deliver,a first (J3) and a second (J4) output terminal, connected to the load is,marked by following features:a first (S1) and a second (S2) controlled switches connected in series between the output terminals (J3, J4) are connected and a switch connecting node (N1) form,a first (C1) and a second (C2) storage capacitor that are connected in series between the output terminals (J3, J4) are connected and a forming capacitor-connecting node (N2)the first input terminal (J1) is connected via an inductor (L1) with the switch-connecting node (N1),the second input terminal (J2) is connected to the capacitor-connecting node (N2). Schaltung zum Umwandeln einer Wechselspannung in eine Gleichspannung mit folgenden Merkmalen: • eine erste (J1) und eine zweite (J2) Eingangsklemme, an die eine Quelle anschließbar ist, die eine Eingangs-Wechselspannung (UN) und einen Eingangs-Wechselstrom (IN) abgeben kann,• eine erste (J3) und eine zweite (J4) Ausgangsklemme, an die eine Last anschließbar ist,gekennzeichnet durch folgende Merkmale: • ein erster (S1) und ein zweiter (S2) gesteuerter Schalter, die in Serie geschaltet zwischen die Ausgangsklemmen (J3, J4) geschaltet sind und einen Schalter-Verbindungsknoten (N1) bilden,• ein erster (C1) und ein zweiter (C2) Speicherkondensator, die in Serie geschaltet zwischen die Ausgangsklemmen (J3, J4) geschaltet sind und einen Kondensator-Verbindungsknoten (N2) bilden• die erste Eingangsklemme (J1) ist über eine Drossel (L1) mit dem Schalter-Verbindungsknoten (N1) verbunden,• die zweite Eingangsklemme (J2) ist mit dem Kondensator-Verbindungsknoten (N2) verbunden.
  2. 2
    Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass parallel zum ersten Schalter (S1) eine erste Freilaufdiode (D1) und parallel zum zweiten Schalter (S2) eine zweite Freilaufdiode (D2) geschaltet ist. The circuit of claim 1, characterized,that parallel to the first switch (S1) has a first freewheeling diode (D1) and parallel to the second switch (S2) a second freewheeling diode (D2) is connected.
  3. 3
    Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die zweite Eingangsklemme (J2) mit dem Kondensator-Verbindungsknoten (N2) über eine zweite Drossel verbunden ist. The circuit of claim 1 or 2, characterized,that the second input terminal (J2) with the capacitor connection node (N2) is connected via a second throttle.
  4. 4
    Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit comprises a control device, the control signals for the switches (S1, S2) provides wherein said control signals alternately turning on and off of the two switches (S1, S2) effect and a duty ratio between the on and off time of the switches (S1, S2) is selected so that the waveform of the input AC current (IN) substantially the time course of the input AC voltage (UN) follows. Schaltung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung eine Steuereinrichtung umfasst, die Steuersignale für die Schalter (S1, S2) bereitstellt, wobei die Steuersignale ein abwechselndes Ein- und Ausschalten der beiden Schalter (S1, S2) bewirken und ein Tastverhältnis zwischen der Ein- und Ausschaltdauer der Schalter (S1, S2) so gewählt ist, dass der zeitliche Verlauf des Eingangs-Wechselstroms (IN) im wesentlichen dem zeitlichen Verlauf der Eingangs-Wechselspannung (UN) folgt.
  5. 5
    Circuit according to one of the preceding claims, marked by following Characteristics:to the first switch (S1), a third switch (S3) is connected in series and with this forms a third connecting node (N3)to the second switch (S2), a fourth switch (S4) is connected in series and forms therewith a fourth connection node (N4)a first clamping diode (D3) is connected between the capacitor-connecting node (N2) and the third connecting node (N3) connected,a second clamping diode (D4) is connected between the capacitor-connecting node (N2) and the fourth connection node (N4) connected. Schaltung nach einem der vorigen Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: • zum ersten Schalter (S1) ist ein dritter Schalter (S3) in Serie geschaltet und bildet mit diesem einen dritten Verbindungsknoten (N3),• zum zweiten Schalter (S2) ist ein vierter Schalter (S4) in Serie geschaltet und bildet mit diesem einen vierten Verbindungsknoten (N4),• eine erste Klemmdiode (D3) ist zwischen den Kondensator-Verbindungsknoten (N2) und den dritten Verbindungsknoten (N3) geschaltet,• eine zweite Klemmdiode (D4) ist zwischen den Kondensator-Verbindungsknoten (N2) und den vierten Verbindungsknoten (N4) geschaltet.
  6. 6
    A circuit according to claim 5, characterized,that parallel with the third switch (S3), a third freewheeling diode (D5) and parallel the fourth switch (S4), a fourth free-wheeling diode (D6) is connected. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass parallel zum dritten Schalter (S3) eine dritte Freilaufdiode (D5) und parallel zum vierten Schalter (S4) eine vierte Freilaufdiode (D6) geschaltet ist.
  7. 7
    Circuit according to one of the preceding claims, marked by following Characteristics:a fifth (S5) and a sixth (S6) switch are connected in series between the Output terminals (J3, J4) connected and form a fifth connection node (N5)a series circuit comprising a gas discharge lamp (Lp) and a lamp inductor (L2) is connected between the capacitor-connecting node (N2) and the fifth connection node (N5) connected. Schaltung nach einem der vorigen Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: • ein fünfter (S5) und ein sechster (S6) Schalter sind in Serie zwischen die Ausgangsklemmen (J3, J4) geschaltet und bilden einen fünften Verbindungsknoten (N5),• eine Serienschaltung aus einer Gasentladungslampe (Lp) und einer Lampendrossel (L2) ist zwischen den Kondensator-Verbindungsknoten (N2) und den fünften Verbindungsknoten (N5) geschaltet.
  8. 8
    A circuit according to claim 7, characterized, that in parallel with the fifth switch (S5) a fifth freewheeling diode (D7) and parallel the sixth switch (S6) a sixth free-wheeling diode (D8) is switched. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum fünften Schalter (S5) eine fünfte Freilaufdiode (D7) und parallel zum sechsten Schalter (S6) eine sechste Freilaufdiode (D8) geschaltet ist.
  9. 9
    Schaltung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:• zum fünften Schalter (S5) ist ein siebter Schalter (S7) in Serie geschaltet und bildet mit diesem einen sechsten Verbindungsknoten (N6)• zum sechsten Schalter (S6) ist ein achter Schalter (S8) in Serie geschaltet und bildet mit diesem einen siebten Verbindungsknoten (N7)• eine dritte Klemmdiode (D9) ist zwischen den Kondensator-Verbindungsknoten (N2) und den sechsten Verbindungsknoten (N6) geschaltet• eine vierte Klemmdiode (D10) ist zwischen den Kondensator-Verbindungsknoten (N2) und den siebten Verbindungsknoten (N7) geschaltet. The circuit of claim 7 or 8, marked by following features:the fifth switch (S5), a seventh switch (S7) connected in series and forms with it a sixth connecting node (N6)the sixth switch (S6) an eighth switch (S8) connected in series and with this forms a seventh connection node (N7)a third clamping diode (D9) is between the capacitor-connecting node switched (N2) and the sixth connecting node (N6)a fourth clamping diode (D10) is between the capacitor-connecting node (N2) and the seventh connection node (N7) connected.
  10. 10
    Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,dass parallel zum siebten Schalter (S7) eine siebte Freilaufdiode (D11) und parallel zum achten Schalter (S8) eine achte Freilaufdiode (D 12) geschaltet ist. The circuit of claim 9, characterized,that in parallel with the seventh switch (S7) a seventh free-wheeling diode (D11) and parallel the eighth switch (S8) an eighth freewheeling diode (D 12) is connected.