DE68912764T2

DE68912764T2 - Arbeitsfrequenzbestimmender Wechselrichter.

Info

Publication number: DE68912764T2
Application number: DE1989612764
Authority: DE
Inventors: Nanjou Aoike; Kenichi Inui; Keiichi Shimizu
Original assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: DE68912764D1; EP0388492B1; EP0388492A1

Description

Arbeitsfrequenzbestimmender Wechselrichter

Diese Erfindung betrifft einen Wechselrichter und insbesondere einen Wechselrichter für den Betrieb einer Gasentladungslampe, wie etwa einer Leuchtstofflampe, auf eine hochfrequente Weise.
Das weitestverbreitete Beispiel für einen Wechselrichter zur Wandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung ist ein Wechselrichter des Spannungsresonanztyps, welcher über eine parallele Spannungsresonanzschaltung und ein Schaltelement verfügt. Das Schaltelernent unterbricht eine hochfrequente Eingangsgleichspannung, deren Frequenz höher als die Tonbzw. Hörfrequenz ist, z.B. zwischen 20 und 100 kHz, und legt die so erhaltene Wechselspannung an die Spannungsresonanzschaltung. Die in der Spannungsresonanzschaltung induzierte Wechselspannung wird an eine Last bzw. einen Verbraucher gelegt.
Bei diesem Wechselrichtertyp wird keine bestimmte Maßnahme zur Steuerung einer Arbeitsfrequenz, d.h. einer Frequenz der Ein-/Aus-Betätigung des Schaltelements ergriffen. Die Arbeitsfrequenz ist deshalb normalerweise in selbsterregenden Wechselrichter fest eingestellt, wobei sie von einer Last abhängt, an welche die Wechselspannung zu liefern ist. Diese Wechselrichter sind in der japanischen Patentschrift Nr. 57- 45040, der japanischen Offenlegungsschrift. (Kokai) Nr. 61- 2299 und der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 62-69396 beschrieben.
Beim fremderregten Wechselrichtern hängt die an das Schaltelement angelegte Spannung von einem Betriebszustand der die Wechselspannung empfangenden Last ab. Im Falle des Wechselrichters, dem ein Verbraucher mit hoher Lastschwankung, z.B. eine Entladungslampe, nachgeschaltet ist, neigt die an das Schaltelement gelegte Spannung dazu, eine Überspannung zu sein. Um dies auszugleichen, muß das verwendete Schaltelement eine hohe Durchbruchspannung haben. Dies bedeutet, daß das Schaltelement des Wechselrichters teuer ist und somit dessen Herstellungskosten erhöht.
Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wechselrichter bereitzustellen, welcher ein Schaltelement zuverlässig gegen das Anlegen einer Überspannung schützt, zu niedrigen Kosten verfügbar ist- und die Schwankungen der Ausgangsspannung bezüglich einer Netzspannung verringert.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Wechselrichter bereitgestellt, welcher in der Lage ist, eine Arbeitsfrequenz zu steuern, und welcher eine Einrichtung zur Lieferung einer Gleichspannung, eine Schalteinrichtung zum Schalten der Spannung von der Gleichspannungsversorgungseinrichtung, eine parallele Spannungsresonanzschaltung mit einem in Reihe mit der Schalteinrichtung geschalteten Induktor, wobei sowohl der Induktor als auch die Schalteinrichtung zwischen beiden Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung eingeschaltet sind, und einen Resonanzkondensator, eine Spannungsdetektoreinrichtung zur Erkennung einer an die Schalteinrichtung gelegten Spannung und eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Frequenz der Schalteinrichtung auf Basis des Ergebnisses eines Vergleichs des von der Spannungsdetektoreinrichtung erkannten Spannungswerts mit einer vorgegebenen Referenzspannung umfaßt.
Die obengenannte Ausführungsform sowie weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema einer Vorrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe unter Verwendung eines fremderregten Wechselrichters, bei dem es sich um ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt;
Fig. 2 ein Schaltschema eines Aufbaus eines spannungsgesteuerten Generators, welcher in der Schaltung gemäß Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 ein Schaltschema einer Vorrichtung zur Verwendung mit einer Entladungslampe mit einem selbsterregten Wechselrichter, bei dem es sich um ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt;
Fig. 4 ein Schaltschema einer Vorrichtung für eine Entladungslampe mit einem selbsterregten Wechselrichter, bei dem es sich um ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt;
Fig. 5 ein Schaltschema einer Vorrichtung für eine Entladungslampe mit einem selbsterregten Wechselrichter, bei dem es sich um ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt;
Fig. 6 ein Schaltschema einer Vorrichtung für eine Entladungslampe mit einem selbsterregten Wechselrichter, bei dem es sich um ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt;
Fig. 7 ein Schaltschema einer Vorrichtung für eine Entladungslampe mit einem selbsterregten Wechselrichter, bei dem es sich um ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt;
Fig. 8 ein Schaltschema einer Vorrichtung für eine Entladungslampe mit einem selbsterregten Wechselrichter, bei dem es sich um ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt; und
Fig. 9 ein Schaltschema einer Vorrichtung für eine Entladungslampe mit einem selbsterregten Wechselrichter, bei dem es sich um ein achtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt; und
Fig. 10A bis 10C Impulsübersichten der Änderungen von Signalen an Schlüsselpunkten im Wechselrichter gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Fig. 10A eine Änderung eines Eingangssignals an einen Fehlerverstärker, die Fig. 10B eine Änderung eines Eingangssignals an einen spannungsgesteuerten Generator und die Fig. 10C eine Änderung einer Generatorfrequenz des spannungsgesteuerten Generators darstellt.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt einen Schaltungsaufbau einer Vorrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe, für die ein fremderregter Wechselrichter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. In der Figur bildet eine Gleichspannungsquelle 102 eine Spannungsquellenschaltung 10&sub1;, bei der es sich um um eine reine Gleichspannungsquelle wie eine Batterie, oder um eine Gleichrichterschaltung zur Gleichrichtung einer Wechselspannungsquelle des glättenden, teilweise glättenden oder nichtglättenden Typs handeln kann.
Das Bezugszeichen 20&sub1; kennzeichnet eine Spannungsresonanzschaltung. In der Schaltung ist eine primäre Wicklung 202&sub1; eines Ausgangstransformators des Streutyps 202 an einem Ende mit dem positiven Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 in der Gleichspannungsquellenschaltung 10&sub1; und am anderen Ende mit dem Kollektor eines ein Schaltelement 30&sub1; bildenden Transistors 302 gekoppelt. Ein Resonanzkondensator 204 ist parallel zur primären Wicklung 202&sub1; des Ausgangstransformators 202 geschaltet. Eine Last bzw. ein Verbraucher 12, z.B. eine Entladungslampe, einschließlich einer Leuchtstoffröhre, ist über eine sekundäre Wicklung 202&sub2; des Ausgangstransformators 202 angeschlossen.
Eine Diode 14 ist ist mit dem Kollektor und dem Emitter (negativer Anschluß der Gleichspannungsquelle 102) des Transistors 302 in gegensinnig gepolter Weise gekoppelt. Ein Spannungsdetektor 40&sub1; ist ebenfalls zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 302 eingeschaltet. Der Detektor 40&sub1; enthält eine Reihenschaltung, welche eine Diode 402 und einen Kondensator 404 umfaßt. Die Diode ist mit dem Kollektor- Emitter-Pfad des Transistors 302 in Durchlaßrichtung gekoppelt. Dieser Kondensator 404 ist parallel zu einer Widerstände 406 und 408 enthaltenden Reihenschaltung geschaltet. Diese Widerstände 406 und 408 teilen die Spannung über den Kondensator 404, um eine an eine später zu beschreibende Steuerschaltung 50&sub1; zu legende Spannung zu bilden.
Die Steuerschaltung 50&sub1; treibt den Transistor 302 mit einer Frequenz, die von der Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors 302 abhängt. Wie dargestellt, ist die Steuerschaltung 50&sub1; aus einer Referenzspannungsquelle 502, einem Fehlerverstärker 504 und einem spannungsgesteuerten Generator (voltage controlled oscillator - VOC) 506 aufgebaut. Der Verstärker 504 vergleicht die Ausgangsspannung des Spannungsdetektors 40&sub1;, wie sie an einem Knoten der Widerstände 406 und 408 vorliegt, mit der Ausgangsspannung der Referenzspannungsquelle 502 und erzeugt eine Differenzspannung als eine Fehlerspannung. Der VCO 506 schwingt mit einer vom Ausgangssignal des Fehlerverstärkers 504 abhängigen Frequenz. Der VCO 506 kann eine integrierte Schaltung, etwa ein von Shin-Nihon Musen Co., Japan, hergestelltes NJM 555, sein. Die Fig. 2 zeigt einen Schaltungsaufbau, einschließlich dem VCO 506, der die obige integrierte Schaltung und deren periphere Beschaltung enthält. In der Figur bezeichnet V&spplus; eine Versorgungsspannung für das IC, und RA, RB bzw. C sind Widerstände bzw. ein Kondensator mit den geeigneten Werten.
Die Funktionsweise der Vorrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe dieses Aufbaus, welcher ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 10A bis 10C beschrieben.
Die Gleichspannungsquelle 102 wird eingeschaltet, der VCO 506 beginnt zu schwingen, und das Generatorausgangssignal wird an die Basis des Transistors 302 gelegt. Der Transistor 302 wird durch die Schwingungsfrequenz (f&sub1;) des VCO 506 abwechselnd leitend und gesperrt. Das Ausgangssignal des Transistors 302 treibt die parallele (Spannungs-)Resonanzschaltung 20&sub1;, welche im wesentlichen aus der primären Wicklung 202&sub1; des Ausgangstransformators 202 und dem Resonanzkondensator 204 besteht, so daß in der sekundären Wicklung 202&sub2; des Ausgangstransformators 202 eine hochfrequente Spannung induziert wird. Der Inverter wird auf diese Weise eingeschaltet.
In einem stationären Modus ist der Kondensator 404 im Spannungsdetektor 40&sub1; über die Diode 402 auf einen Wert aufgeladen worden, welcher etwa einem Spitzenwert der Kollektorspannung des Transistors 302 entspricht. In der Steuerschaltung 50&sub1; wird die Schwingungsfrequenz (f&sub1;) des VCO 506 so gesteuert, daß eine Spannung Vp/n gleich ist der Referenzspannung Vref als die Ausgangsspannung der Referenzspannungsquelle 502. Die Spannung Vp/n erhält man durch Teilung der Anschlußspannung (Vp) des Kondensators 404 durch die Widerstände 406 und 408, und "n" ist ein Spannungsteilungsverhältnis. Die Schwingungsfrequenz f&sub1; des VCO 506 ist so gewählt, daß sie wesentlich höher ist als z.B. die Resonanzfrequenz (f&sub0;) der Spannungsresonanzschaltung 20&sub1;.
Es sei nunmehr auf die Fig. 10A bis 10C, in denen Änderungen der Eingangsspannung zum Fehlerverstärker 504 und der Eingangsspannung zum VCO 506 sowie der Schwingungsfrequenz des VCO 506 dargestellt sind, verwiesen. Es wird angenommen, daß im Zeitpunkt t&sub1; die Spannung Vp/n niedriger ist als die Referenzspannung Vref, wie in der Fig. 10A gezeigt. Mit dem Anstieg einer Spannung VCE über den Kollektorpfad des Transistors 302 steigt die Spannung Vp/n allmählich, erreicht in einem Zeitpunkt t&sub2; die Referenzspannung Vref und übersteigt diese während des Zeitraums zwischen den Zeitpunkten t&sub2; und t&sub3;. Andererseits nimmt die Eingangsspannung zum VCO 506 ab dem Zeitpunkt t&sub1; allmählich ab und wird im Zeitpunkt t&sub3; zu Null, wie in der Fig. 10B dargestellt. Die Schwingungsfrequenz f&sub1; des VCO 506 steigt zwischen den Zeitpunkten t&sub1; bis t&sub3; mit abnehmender Eingangsspannung allmählich an. Die ansteigende Schwingungsfrequenz f&sub1; bewirkt einen Abfall der Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors 302 und wird dann konstant gehalten.
Wenn die Spitzenspannung Vp in einem stationären Modus höher als die voreingestellte Spannung Vset wird, wird die Spannung Vp/n, welche sich durch Teilung der Anschlußspannung Vp durch die Widerstände 406 und 408 ergibt, höher als die Referenzspannung Vref, wie in den Fig. 10A bis 10C während der Zeitspanne zwischen t&sub2; und t&sub3; dargestellt ist, so daß die Ausgangsspannung des Fehlerverstärkers 504 abfällt. Folglich nimmt die Schwingungsfrequenz f&sub1; des VCO 506, d.h. die Arbeitsfrequenz f&sub1; des Wechselrichters, zu. Andererseits ist die Arbeitsfrequenz f&sub1; von der Resonanzfrequenz f&sub0; abgeleitet, und die Spitzenspannung Vp fällt ab. Gleichzeitig nimmt auch die hochfrequente Ausgangsspannung, welche von der sekundären Wicklung 202&sub2; des Ausgangstransformators 202 an die Last 12 geliefert wird, ab.
Wie die Zeitspanne zwischen t&sub1; und t&sub2; in den Fig. 10A bis 10C zeigt, wird die Spitzenspannung Vp niedriger als die voreingestellte Spannung Vref, und die Spannung Vp/n sinkt unter die Referenzspannung Vref ab, so daß folglich die Ausgangsspannung des Fehlerverstärkers 504 ansteigt. Mit dem Anstieg der Verstärkerausgangsspannung nimmt die Schwingungsfrequenz f&sub1; des VCO 506, d.h. die Arbeitsfrequenz f&sub1; des Wechselrichters ab. Schließlich nähert sich die Arbeitsfreqeunz f&sub1; der Resonanzfrequenz f&sub0;, und sowohl die Spitzenspannung Vp als auch die hochfrequente Ausgangsspannung steigen.
Auf diese Weise wird der in der Fig. 1 dargestellte fremderregte Wechselrichter so gesteuert, daß die Spitzenspannung konstant ist, d.h. Vp = Vset = nVref.
In der ersten Ausführungsform wird der Wechselrichter, wie oben erwähnt, für eine Vorrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe eingesetzt, und diese muß stabil arbeiten. Zu diesem Zweck wird ein Ausgangstransformator des Streutyps verwendet. Bei anderen Anwendungen, bei denen die Last bzw. der Verbraucher keine Entladungslampe oder keine mit einem Ballast gekoppelte Entladungslampe ist, kann ein normaler Transformator anstelle des Streutransformators verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für eine Entladungslampe, in welcher ein selbsterregter Wechselrichter eingesetzt ist, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben. In der Fig. 3 kennzeichnen identische Bezugszeichen wie in der Fig. 1 der Einfachheit halber identische oder entsprechende Abschnitte.
In der Fig. 3 ist die Spannungsresonanzschaltung 202 so angeordnet, daß ein Ende einer primären Wicklung 206&sub1; eines Ausgangstransformators 206 mit dem positiven Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 der Spannungsquellenschaltung 10&sub1; und das andere Ende mit dem Kollektor eines Transistors 302 des Schaltelements 30&sub1; verbunden ist. Eine sekundäre Wicklung 206&sub2; des Ausgangstransformators 206 ist an einem Ende mit der Last 12 und am anderen Ende mit einem Ende einer primären Wicklung 518&sub1; eines Rückkopplungs-Stromwandlers (current transformer - CT) 518 verbunden.
Eine Steuerschaltung 50&sub2; enthält einen als Fehlerdetektor dienenden Transistor 508. Die Basis des Transistors 508 ist mit einem Knoten zwischen den Widerständen 406 und 408 des Spannungsdetektors 40&sub1; verbunden. Emitter und Kollektor des Transistors 508 sind jeweils mit den positiven und negativen Anschlüssen der Gleichspannungsquelle 102 der Spannungsquellenschaltung 10&sub1; gekoppelt. Zwischen dem Emitter des Transistors 508 und dem negativen Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 ist eine Zener-Diode 514 als eine Referenzpotentialquelle eingeschaltet, deren Kathode mit dem Emitter des Transistors 508 gekoppelt ist. Der Kollektor des Transistors 508 ist mit dem Gate eines Feldeffekttransistors (FET) 516 gekoppelt. Die Source des FET 516 ist mit dem negativen Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 verbunden. Die Steuerschaltung 50&sub2; enthält des weiteren einen Rückkopplungs-Stromwandler (CT) 518. Ein Ende der sekundäre Wicklung 518&sub2; ist mit der Basis des Transistors 302 des Schaltelements 30&sub1; gekoppelt, während das andere Ende mit den ersten Enden von frequenzsteuernden Kondensatoren 520 und 522 verbunden ist. Der Kondensator 520 ist am zweiten Ende mit dem Drain des FET 516, und der Kondensator 522 ist am zweiten Ende mit dem Emitter des Transistors 302 gekoppelt. Die Diode 14 ist über den Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 302 angeschlossen. Die Primärwicklung 508&sub1; des Rückkopplungs-Stromwandlers (CT) 518 ist zwischen der sekundären Wicklung 206&sub2; des Ausgangstransformators 206 und der Last 12 ausgeformt.
Die Funktionsweise der Vorrichtung für eine Entladungslampe unter Verwendung des in der Fig. 3 dargestellten selbsterregten Wechselrichters wird im folgenden beschrieben.
Die Gleichspannungsquelle 102 wird eingeschaltet. Der Transistor 302 befindet sich aufgrund eines von einer Einschaltschaltung (nicht dargestellt) gelieferter Basisstroms im schwach leitenden Zustand. Ein geringer Strom fließt wiederum durch die primäre Wicklung 206&sub1; des Ausgangstransformators 206, so daß ein Laststrom durch die sekundäre Wicklung 206&sub2; fließt. Dieser Laststrom wird vom CT 518 erkannt und zurück zur Basis des Transistors 302 geführt. Der Transistor 302 wird kurzzeitig über einen Leitungsweg, einschließlich der Basis des Transistors 302, des Emitters, des Kondensators 522 (FET 516 - Kondensator 520), des CT 518 und der Basis, leitend. Die Kondensatoren 520 und 522 werden durch den Basisstrom aufgeladen, welcher den Transistor 302 leitend macht. Der Basisstrom nimmt deshalb allmählich ab, wenn der Transistor 302 leitend ist. Anschließend geht der Transistor 302 durch die obige Rückkopplungsschleife rasch in den gesperrten Zustand über. Befindet sich der Transistor 302 im nichtleitenden bzw. gesperrten Zustand, ist die Spannungsresonanzschaltung 20&sub1; (einschließlich der Primärwicklung 206&sub1; des Ausgangstransformators 206 und des Kondensators 204) resonant, um eine Wechselspannung in der Sekundärwicklung 206&sub2; des Ausgangstransformators 206 zu induzieren. Durch die induzierte Wechselspannung wird die Polarität des Laststroms umgekehrt, und dann wird seine Polarität wieder zur ursprünglichen Polarität zurückgebracht. Dadurch wiederum hat die Spannung an der Basis des Transistors 302 eine positive Polarität, und der Transistor 302 wird über die positive Rückkopplungsschleife wieder leitend gemacht.
Auf diese Weise schwingt der Wechselrichter mit Hilfe der positiven Rückkopplungsschleife und der Spannungsresonanz kontinuierlich.
Es sei angenommen, daß der Kondensator 404 des Spannungsdetektors 40&sub1; im einem stationären Zustand bei der Spannung Vp auf Basis des Spitzenwertes der Kollektorspannung des Transistors 302 geladen ist. Die Spannung Vp wird durch die Widerstände 406 und 408 in einem Teilungsverhältnis 1/n geteilt und an die Basis der Transistors 508 gelegt. Der Emitter des Transistors 508 ist auf die Referenzspannung Vref als die über die Zener-Diode 514 angelegte Spannung vorgespannt worden. Ist die Spannung Vp größer als das "n"-fache einer Spannungsdifferenz zwischen der Referenzspannung Vref und einer Spannung VBE über den Basis-Emitter-Pfad des Transistors 508 (Vp > (Vref - VBE) x n), so werden der Transistor 508 und anschließend der FET 516 gesperrt. Als Ergebnis wird der Kondensator 520 getrennt, und im wesentlichen ist nur der Kondensator 522 mit der Basis des Transistors 302 gekoppelt. Ist die Spannung Vp kleiner als ((Vref - VBE) x n)), wird der Transistor 508 aktiv oder geht in den leitenden Zustand. Unter dieser Bedingung fungiert der FET 516 als eine variable Impedanz, dessen Impedanz in Abhängigkeit von der Kollektorspannung des Transistors 508 variiert.
Bei dem Wechselrichter dieses Beispiels wird die Aus- bzw. Sperrzeit des Transistors 302 als das Schaltelement 30&sub1; durch die Resonanz der Resonanzschaltung 20&sub1; bestimmt und ist ein Festwert. Die Ein- bzw. leitende Zeit des Transistors 302 wird durch den Basisstrom des Transistors 302 bestimmt, welcher zu den Kondensatoren 520 und 522 fließt. Der Basisstrom des Transistors 302 wird in Abhängigkeit von den Kondensatoren 520 und 522 sowie der Impedanz des FET 516 bestimmt, welche mit der Basis des Transistors 302 über die Primärwicklung 518&sub1; des CT 518 in Reihe geschaltet sind. Die Schwingungsfrequenz (f&sub1;) des Wechselrichters ist demnach durch Änderung der Impedanz des FET 516 variabel.
Fällt die Spitzenspannung Vp unter die voreingestellte Spannung Vset ab, nimmt der durch den Transistor 508 fließende Strom zu, und die Impedanz des FET 516 nimmt ab. Als Ergebnis ist eine Zeitspanne, in der ein zur Steuerung des Transistors 302 hinreichend hoher Basisstrom zu den Kondensatoren 520 und 5200 fließt so lang, daß die Ein- bzw. leitende Zeit des Transistors 302 verlängert wird. Folglich fällt die Schwingungsfrequenz (f&sub1;) ab, so daß sie sich der Resonanzfrequenz (f&sub0;) annähert, und die Spitzenspannung Vp steigt an. Übersteigt die Spitzenspannung die voreingestellte Spannung Vset, werden die entsprechenden Komponenten der obigen Schaltung in einer umgekehrten Weise betrieben, und die Spitzenspannung Vp fällt ab. Die Spitzenspannung Vp ist deshalb stabilisiert. Die Ausgangsspannung ist ebenfalls gegenüber einer Schwankung der Versorgungsspannung stabilisiert.
Die fremderregten und selbsterregten Wechselrichter entsprechend dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind jeweils in der Lage, eine die Versorgungsspannung überlagernde Stoßspannung aufzunehmen. Tritt die Stoßspannung auf und wird sie an den Transistor 302 gelegt, so wird sie mittels einer die Diode 402 und den Kondensator 404 enthaltenden Reihenschaltung umgeleitet. Eine steile Stoßspannung wird durch die Reihenschaltung aus der Diode 402 und dem Kondensator 404 umgeleitet, so daß der Spitzenwert der Kollektorspannung des Transistors 302 begrenzt ist. Eine sanfte Stoßspannung wird ebenfalls durch die Reihenschaltung aus der Diode 402 und dem Kondensator 404 umgeleitet, und falls die Umleitung nicht vollständig erfolgte, wird die restliche Stoßspannung durch die obige Stabilisierungsoperation absorbiert. Die über den Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 302 angelegte Spannung kann deshalb begrenzt werden. Somit sind die Wechselrichter in der Lage, das Anlegen einer Überspannung an den Transistor 302 zu verhindern und ihn gegen Zustandsverschlechterung und Durchbruch zu schützen.
Der übliche Wechselrichter dieses Typs ist mit einem Ausgangstransformator ausgestattet, dessen Primärwicklung für eine Induktivitätskomponente im Spannungsresonator sorgt. Der Transformator bewirkt eine Isolierung zwischen der primären und der sekundären Seite. Im Falle der obigen Wechselrichter kann die Rückkopplungsschleife nur durch die primäre Seite des Ausgangstransformators gebildet werden. Es ist deshalb nicht erforderlich, eine Isoliereinrichtung für die Rückkopplungsschleife vorzusehen.
Die Fig. 4 zeigt einen Schaltungsaufbau einer Modifikation des selbsterregten Wechselrichters entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel. In der Fig. 4 sind identische Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 3 zur Kennzeichnung entsprechender Abschnitte verwendet.
Eine Reihenschaltung aus der Diode 402 und dem Kondensator 404 ist über den Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 302 des Schaltelements 30&sub1; angeschlossen. Die Diode 402 ist bezogen auf den Transistor 302 in Durchlaßrichtung angeordnet. Der Kondensator 404 ist parallel zu einer Reihenschaltung aus den Widerständen 406 und 408 sowie einem Varistor 410, z.B. einem Keramikvaristor, geschaltet. Ein Anschlußpunkt der Widerstände 406 und 408 ist mit der Basis des Transistors 508 in der Steuerschaltung 50&sub2; gekoppelt.
Wenn im Falle des Wechselrichters mit dem Keramikvaristor 410 eine Stoßspannung die Versorgungsspannung überlagert, dient dieser als ein reiner Varistor zur Absorption einer an den Transistor 302 gelegten Überspannung. In einem stationären Modus wirkt er mit dem Kondensator 404 zusammen, um als der Spitzenspannungsdetektor zu dienen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kondensator bis zum Spitzenwert der Kollektorspannung des Transistors 302 geladen. Die weitere Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich derjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels, so daß hier auf eine weitere Beschreibung verzichtet wird.
Die Fig. 5 zeigt einen Schaltungsaufbau eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei dem der Ausgangstransformator ein normaler, nicht ein Streutyp- Transformator ist. In der Figur kennzeichnen identische Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 3 identische oder entsprechende Abschnitte, und der Aufbau sowie eine prinzipielle Funktionsweise des vierten Ausführungsbeispiels werden der Einfachheit halber nicht beschrieben.
In der Fig. 5 enthält eine Steuerschaltung 50&sub3; den Transistor 508, dessen Basis mit einem Knoten zwischen den Widerständen 406 und 408 verbunden ist. Der Emitter und der Kollektor des Transistors 508 sind über Widerstände 510 bzw. 512 mit dem positiven bzw. negativen Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 verbunden. Zwischen dem Emitter des Transistors 508 und dem negativen Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 ist eine Zener-Diode 514 als eine Referenzspannungsquelle eingeschaltet, deren Kathode mit dem Emitter des Transistors 508 gekoppelt ist. Der Kollektor des Transistors 508 ist mit dem Gate bzw. der Steuerelektrode des FET 516, und die Source des FET des FET 516 ist mit dem negativen Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 gekoppelt. Die Steuerschaltung 50&sub3; enthält außerdem eine Rückkopplungswicklung 524 des Rückstromkopplungstyps, welche magnetisch mit der Primärwicklung des Ausgangstransformators 206 gekoppelt ist. Eine Ende dieser Wicklung ist mit der Basis des Transistors 302 und den ersten Enden von Kondensatoren 520 und 522 zur Frequenzsteuerung verbunden. Das zweite Ende des Kondensators 520 ist mit dem Drain des FET 516, und das zweite Ende des Kondensators 522 mit dem Emitter des Transistors 302 verbunden. Eine im wesentlichen aus einer Diode 526 und einem Widerstand 528 bestehende Reihenschaltung ist zwischen Basis und Emitter des Transistors 302 eingeschaltet, wobei die Kathode mit der Basis gekoppelt ist. Die Diode 14 ist zwischen dessen Kollektor und Emitter eingeschaltet.
Lastseitig ist ein Ballast 16 in eine Reihenschaltung eingeschaltet, welche die sekundäre Wicklung 206&sub2; des Ausgangstransformators 206 und die Last 12 enthält.
Im folgenden wird die Funktionsweise der vierten Ausführungsform beschrieben.
Die Gleichspannungsquelle 102 ist eingeschaltet, der Transistor 302 befindet sich im leitenden Zustand. Die Primärwicklung 206&sub1; des Ausgangstransformators 206 wird schwach angesteuert, so daß ein Laststrom durch die Sekundärwicklung 206&sub2; fließt. Während der Dauer des leitenden Zustands des Transistors 302, fließt der Basisstrom vom Transistor 302 zu den Kondensatoren 520 und 522, um diese zu laden. Während der Dauer des nichtleitenden Zustands des Transistors 302 werden die Kondensatoren 520 und 522 entladen, und der Strom fließt über den Widerstand 528 und die Diode 526 zum Transformator 524. Somit bewirkt während der Dauer des nichtleitenden Zustands des Transistors 302 die Resonanzoperation der Spannungsresonanzschaltung 20&sub2;, daß eine Wechselspannung in der Sekundärwicklung 206&sub2; des Ausgangstransformators 206 induziert wird. Durch die induzierte Spannung wird die Polarität des Laststroms umgekehrt, und dann erneut umgekehrt. Der Transistor 302 wird durch die an der Basis liegende positive Spannung erneut in den leitenden Zustand versetzt. Auf diese Weise schwingt der Wechselrichter.
Die Fig. 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Ballast mit einer Rückkopplungswicklung in der Lastseite der Schaltung verwendet wird. In der Figur kennzeichnen identische Bezugszeichen wie in den Fig. 1, 3 bis 5 identische oder entsprechende Abschnitte, und der Aufbau sowie eine prinzipielle Funktionsweise des fünften Ausführungsbeispiels werden der Einfachheit halber nicht beschrieben.
In einer Steuerschaltung 50&sub4; der Fig. 6 ist der in der Fig. 5 gezeigte Transformator 524 durch den Ballast mit einer Rückkopplungswicklung ersetzt. Ein Ende einer sekundären Wicklung 530&sub2; eines Ballasts 530 mit einer Rückkopplungswicklung ist mit der Basis des Transistors 302 und das andere Ende mit einem Ende des Kondensators 522 zur Frequenzsteuerung verbunden. In der Lastseite der Schaltung ist eine Primärwicklung 530&sub1; in eine Reihenschaltung aus der Sekundärwicklung des Transformators 206 und der Last 12 eingeschaltet. Die weitere Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform ist im wesentlichen identisch mit derjenigen des vierten Ausführungsbeispiels, so daß hier auf eine weitere Beschreibung verzichtet wird.
Unter Betriebsbedingungen während der Dauer des leitenden Zustands des Transistors 302 arbeitet der Wechselrichter wie das zweite Ausführungsbeispiel. Eine positive Rückkopplungsschleife wird von der Basis des Transistors 302 über den Emitter, den Kondensator 522 (FET 516 - Kondensator 520) und den Ballast 530 zur Basis geführt. Während der Dauer des leitenden Zustands des Transistors 302 fließt Strom vom Transistor 302 zu den Kondensatoren 520 und 522, um diese zu laden. Während der Dauer des nichtleitenden Zustand des Transistors werden die Kondensatoren 520 und 522 entladen, und Strom fließt über den Widerstand 528 und die Diode 526 zur Sekundärwicklung 530&sub2; des Ballasts 530. Während der Dauer des nichtleitenden Zustands schwingt Spannungsresonanzschaltung 20&sub2; in Resonanz, so daß eine Wechselspannung in der Sekundärwicklung 206&sub2; des Ausgangstransformators 206 induziert wird. Dann wird die Polarität des Laststroms umgekehrt und in seine ursprüngliche Polarität gebracht. Die an die Basis des Transistors 302 gelegte Spannung erhält wieder eine positive Polarität, und der Transistor 302 wird in den leitenden Zustand versetzt. Auf diese Weise schwingt der Wechselrichter.
Obwohl das fünfte Ausführungsbeispiel den Ballast mit der Rückkopplungswicklung und den Kondensator- zur Frequenzsteuerung verwendet, kann anstelle des Kondensators ein Widerstand vorgesehen werden.
In einer sechsten, in der Fig. 7 dargestellten, Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt eine Steuerschaltung 50&sub5; den Transistor 508 als einen Fehlerdetektor ein. Die Basis des Transistors 508 ist mit einem Knoten zwischen den Widerständen 406 und 408 verbunden. Der Emitter des Transistors 508 ist über den Widerstand 510 mit dem positiven Anschluß der Gleichspannungsquelle 102, der Kollektor des Transistors 508 über einen Widerstand 532 mit der Basis eines Transistors 534 verbunden. Zwischen dem negativen Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 und dem Emitter des Transistors 508 ist die Zener-Diode 514 als eine Referenzspannungsquelle eingeschaltet, deren Kathode mit dem Emitter des Transistors 508 gekoppelt ist. Der Kollektor des Transistors 508 ist mit dem negativen Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 gekoppelt. Wie dargestellt sind eine Diode 536 sowie Widerstände 538 und 540 zwischen Basis und Emitter dieses Transistors in Reihe geschaltet. Eine Diode 542 ist in Durchlaßrichtung zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 538 und 540 und der Basis des Transistors 302 eingeschaltet. Die Steuerschaltung 50&sub5; enthält des weiteren den Ballast 530 mit einer Rückkopplungswicklung. Der Ballast 530 ist an einem Ende seiner Sekundärwicklung 530&sub2; mit der Basis des Transistors 302 und am anderen Ende seiner Sekundärwicklung 530&sub2; mit einem Ende eines Kondensators 544 verbunden. Das andere Ende des Kondensator 544 ist mit dem Kollektor eines Transistors 534 gekoppelt. Die Diode 14 ist zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 302 eingeschaltet. Lastseitig ist eine Reihenschaltung aus der sekundären Wicklung 206&sub2; des Ausgangstransformators 206 und der Last 12 eingeschaltet, welche die Primärwicklung 530&sub1; des Ballasts 530 enthält. Der weitere Schaltungsaufbau der vorliegenden Ausführungsform ist im wesentlichen identisch mit demjenigen des fünften Ausführungsbeimspiels, so daß hier auf eine weitere Beschreibung verzichtet wird.
Im folgenden wird die Funktionsweise der sechsten Ausführungsform beschrieben. Es ist zu beachten daß nur diejenigen Funktionsabschnitte erläutert werden, welche sich von denen der ersten bis fünften Ausführungsform unterscheiden.
Der während der Dauer des leitenden Zustands des Transistors 302 in die Sekundärwicklung 530&sub2; des Ballasts 530 fließende Strom nimmt einen Weg von der Basis des Transistors 530 aus über den Emitter zum Kondensator 544. Durch eine solche Schleife wird der Kondensator 544 vom Basisstrom geladen, und bei Beendigung des Kondensatoraufladens fällt der Basisstrom des Transistors 302 auf Null ab, und der Transistor wird ausgeschaltet bzw. nichtleitend. Bei nichtleitendem Transistor 302 fließt der Entladestrom aus dem Kondensator 544, durch Kollektor und Emitter des Transistors 534, durch den Widerstand 540 und die Diode 542 und erreicht die Sekundärwicklung 530&sub2; des Ballasts 530. Während der Dauer des nichtleitenden Zustands des Transistors 302 induziert die Resonanzoperation der Spannungsresonanzschaltung 20&sub2; eine Wechselspannung in der Sekundärwicklung 206&sub2; des Ausgangstransformators 206. Durch die Induktion der Wechselspannung wird die Polarität des Laststroms umgekehrt und in ihre ursprüngliche zurückgebracht. Die an der Basis liegende Spannung dagegen erhält eine positive Polarität und macht den Transistors 302 wieder leitend.
Bei der vorliegenden Ausführungsform basiert die Frequenzsteuerung auf einer Entladungszeitkonstanten des Kondensators 544. In einem stationären Modus ändert sich ein an den Widerständen 406 und 408 des Spannungsdetektors 40&sub1; liegendes Potential mit der Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors 302. Ein Leitungszustand des Transistors 508 ändert sich, und der Kollektorstrom des Transistors 508 ändert sich. Danach ändert sich auch ein zur Diode 536 und zum Widerstand 538 fließender Strom. Folglich ändert sich auch ein Basispotential des Transistors 534. Ein Gesamtwiderstand des Widerstands 540 und ein Verlustwiderstand des Transistors 534, welcher vom Grad seiner Leitfähigkeit abhängt, ändert sich, und dies bestimmt eine Entladungszeitkonstante des Kondensators 544 sowie den Basisstrom des Transistors 302. Ist beispielsweise ein Verlustwiderstand des Transistors 534 groß, wird die Entlademenge des Kondensators 544 während der Dauer des nichtleitenden Zustands des Transistors 302 geringer, und ein während der Dauer des leitenden Zustands des Transistors 302 fließender Strom nimmt ab. Wenn dieser im umgekehrten Fall klein ist, nimmt der Basisstrom zu.
Die Dauer des leitenden Zustands des Transistors 302 wird durch eine Menge (Periode) des Basisstroms des Transistors 302 bestimmt, welcher wiederum durch den Transistor 534 und den Widerstand 540 bestimmt wird, wie oben beschrieben. Dementsprechend kann eine Schwingungsfrequenz des Wechselrichter durch Änderung der Impedanz des Transistors 534 geändert werden.
Die Fig. 8 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem der Ballast mit Rückkopplungswicklung der fünften Ausführungsform durch einen Rückkopplungsstromwandler des sättigungsbaren Typs ersetzt ist. In der Figur kennzeichnen identische Bezugszeichen wie in den Fig. 1, 3 bis 7 identische oder entsprechende Abschnitte, und der Aufbau sowie die allgemeine Funktionsweise des siebten Ausführungsbeispiels werden der Einfachheit halber nicht beschrieben.
In der Fig. 8 verwendet eine Steuerschaltung 50&sub6; einen Rückkopplungsstromwandler (CT) des sättigbaren Typs anstelle des Ballasts 520 der Steuerschaltung des fünften Ausführungsbeispiels. Ein CT 546 des sättigbaren Typs, welcher des Transistor 302 veranlaßt, in einem selbsterregten Modus zu schwingen, ist so angeordnet, daß eine Sekundärwicklung 546&sub2; des CT 546 an einem Ende mit der Basis des Transistors 302 und am anderen Ende mit einem Ende des Kondensators 522 zur Frequenzsteuerung verbunden ist. Eine Diode 548 ist über der Sekundärwicklung 546&sub2; des CT 546 geschaltet, wobei ihre Kathode mit der Basis des Transistors 302 gekoppelt ist.
In diesem Fall wird anstelle des Ausgangstransformators 206 ein Ausgangstransformator 202 des Streutyps verwendet. Der Kondensator 204 ist über die Primärwicklung 202&sub2; geschaltet. Lastseitig enthält eine Reihenschaltung aus der Sekundärwicklung 202&sub2; des Ausgangstransformators 202 des Streutyps, der Last (Entladungslampe) 12 und einem Einschaltkondensator 550 die Primärwicklung 546&sub1; des CT 546 des sättigbaren Typs. Der Einschaltkondensator 550 schwingt hauptsächlich in Resonanz mit der Streuinduktivität des Ausgangstransformators 220, bevor die Entladungslampe (Last) 12 leuchtet. Durch die Resonanz wird eine hohe Spannung erzeugt weiche die Entladungslampe zum Leuchten bringt. Nachdem die Lampe zum Leuchten gebracht worden ist, wird ein Verlustwiderstand in die Resonanzschaltung aus Kondensator 550 und Transformator 202 eingeschaltet, und deshalb kommt die Resonanzoperation zum Stillstand. Des weiteren wird vor dem Leuchten der Lampe ein hinreichend hoher Strom auf Erwärmen des Leuchtfadens zugeführt, der auf einen geeigneten Wert begrenzt wird, nachdem die Lampe leuchtet.
Ein Einschaltwiderstand 552 ist mit der Basis des Transistors 302 und dem positiven Anschluß der Gleichspannungsquelle 102 verbunden. Der Frequenzsteuerkondensator 522 ist parallel zu einer Diode 554 geschaltet, deren Polarität, wie dargestellt, bezüglich des Kondensators ausgerichtet ist.
Der übrige Schaltungsaufbau ist im wesentlichen identisch mit demjenigen des fünften Ausführungsbeispiels, so daß hier auf eine weitere Beschreibung verzichtet wird.
Ein achtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der Fig. 9 beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform entspricht dem Fall, in dem der Ballast mit der Rückkopplungswicklung in der Ausführungsform gemäß Fig. 7 durch einen Rückkopplungsstromwandler des sättigbaren Typs ersetzt ist. In der Figur kennzeichnen identische Bezugszeichen wie in den Fig. 1, 3 bis 8 identische oder entsprechende Abschnitte, und der Aufbau sowie die prinzipielle Funktionsweise des achten Ausführungsbeispiels werden der Einfachheit halber nicht beschrieben.
In einer Steuerschaltung 50&sub7; gemäß Fig. 9 wird anstelle des Ballasts der Steuerschaltung gemäß Fig. 7 ein Rückkopplungsstromwandler (CT) des sättigbaren verwendet. Der CT 546 des sättigbaren Typs ist so angeordnet, daß die Sekundärwicklung 546&sub2; des CT 546 an einem Ende mit der Basis des Transistors 302 und am anderen Ende mit einem Ende des Kondensators 544 zur Frequenzsteuerung verbunden ist. Die Diode 548 ist über der Sekundärwicklung 546&sub2; des CT 546 geschaltet, wobei ihre Kathode mit der Basis des Transistors 302 gekoppelt ist.
Bei dem Ausgangstransformator 202 handelt es sich um den Streutyp, dessen Primärwicklung 202&sub1; über den Kondensator 204 geschaltet ist. Lastseitig enthält eine Reihenschaltung aus der Sekundärwicklung 202&sub2; des Ausgangstransformators und der Last 12 die Primärwicklung 546&sub1; des CT 546.
Der übrige Schaltungsaufbau und die prinzipielle Funktionsweise sind im wesentlichen identisch mit denjenigen des sechsten Ausführungsbeispiels, so daß hier auf eine weitere Beschreibung verzichtet wird.

Claims

1. Wechselrichter mit der Fähigkeit zur Steuerung einer Arbeitsfrequenz, welcher folgendes umfaßt:

- eine Einrichtung zur Lieferung einer Gleichspannung;

- eine parallele Spannungsresonanzschaltung mit einem Induktor und einem Resonanzkondensator wobei der Induktor und der Resonanzkondensator mit einem Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung gekoppelt sind; und

- eine Schalteinrichtung zum Schalten der Spannung von der Gleichspannungsversorgungseinrichtung wobei die Schalteinrichtung und die parallele Spannungsresonanzschaltung miteinander in Reihe geschaltet und mit dem anderen Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung gekoppelt sind;

dadurch gekennzeichnet, daß er des weiterhin umfaßt:

- eine Spannungsdetektoreinrichtung (40&sub1;) zur Erkennung einer an die Schalteinrichtung (30&sub1;) angelegten Spannung; und

- eine Steuerungseinrichtung (50&sub1;) zur Steuerung einer Schaltfrequenz der Schalteinrichtung (30&sub1;) auf Basis des Ergebnisses eines Vergleichs zwischen dem von der Spannungsdetektoreinrichtung (40&sub1;) erkannten Spannungswert und einer vorgegebenen Referenzspannung.

2. Wechselrichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (50&sub1;) eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich der von der Spannungsdetektoreinrichtung (40&sub1;) erkannten Spannung und eine Frequenzsteuerungseinrichtung zur Steuerung eines an die Schalteinrichtung (30&sub1;) entsprechend dem Vergleichsergebnis der Vergleichseinrichtung zu legenden Schaltsignals enthält.

3. Wechselrichter gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsdetektoreinrichtung (40&sub1;) eine Reihenschaltung enthält, welche eine Diode (402) und einen Kondensator (404) umfaßt, wobei die Reihenschaltung parallel mit der Schalteinrichtung (30&sub1;) gekoppelt ist und eine Spannung über den geladenen Kondensator erkannt bzw. erfaßt wird.

4. Wechselrichter gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (30&sub1;) einem Schalttransistor (302) enthält.

5. Wechselrichter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsdetektoreinrichtung (40&sub1;) des weiteren über den Detektorkondensator (404) gekoppelte Widerstände (406, 408) zur Spannungstellung enthält und die Vergleichseinrichtung die geteilte Spannung und die Referenzspannung vergleicht.

6. Wechselrichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung über einen Fehlerverstärker (504) und die Frequenzsteuerungseinrichtung über einen spannungsgesteuerten Generator (506) verfügt.

7. Wechselrichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (504) einen Vergleichstransistor (508) enthält, von welchem eine Basis mit einem Knoten zwischen den Spannungsteilungswiderständen (406, 408), ein Emitter und ein Kollektor jeweils mit beiden Enden der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) und eine Zener-Diode (514) in Sperrichtung zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) gekoppelt sind, wobei die Zener-Diode (514) die Referenzspannung bereitstellt und die Frequenzsteuerungseinrichtung einen Rückkopplungs-Stromwandler (518), dessen sekundäre Wicklung (518&sub2; ) an einem ersten Ende mit der Basis des Schalttransistors (302) gekoppelt ist, sowie eine zwischen dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) und dem zweiten Ende des Vergleichstransistors (508) eingeschaltete Frequenzänderungseinrichtung enthält.

8. Wechselrichter gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderungseinrichtung einen ersten frequenzsteuernden Kondensator (520), ein Element variabler Impedanz eines Feldeffekttransistors (516), von welchem ein Gate mit dem Kollektor des Vergleichstransistors (508), ein Drain mit einem ersten Ende des ersten frequenzsteuernden Kondensators (520) und eine Source mit dem zweiten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) gekoppelt ist, und einen zeiten mit dem zweiten Ende des ersten frequenzsteuernden Kondensators (520) und der Source des Feldeffekttransistors (516) gekoppelten frequenzsteuernden Kondensator (522) enthält.

9. Wechselrichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung einen Vergleichstransistor (508) enthält, von weichem eine Basis mit einem Knoten zwischen den Spannungsteilungswiderständen (406, 408), ein Emitter und ein Kollektor jeweils mit beiden Enden der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) und eine Zener-Diode (514) in Sperrichtung zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) gekoppelt sind, wobei die Zener-Diode (514) die Referenzspannung bereitstellt und die Frequenzsteuerungseinrichtung eine Rückkopplungswicklung (524), welche magnetisch an einem ersten Ende mit der Basis des Schalttransistors (302) gekoppelt ist, sowie eine zwischen dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) und dem zweiten Ende der Rückkopplungswicklung (524) eingeschaltete Frequenzänderungseinrichtung und eine zwischen der Basis und dem Emitter des Schalttransistors (302) eingeschaltete Rückkopplungs-Reihenschaltung enthält, wobei die Reihenschaltung einen Widerstand und eine in Sperrichtung bezüglich der Polarität des Schalttransistors (302) gerichtete Diode (526) umfaßt.

10. Wechselrichter gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderungseinrichtung einen ersten frequenzsteuernden Kondensator (520), ein Element variabler Impedanz eines Feldeffekttransistors (516), von welchem ein Gate mit dem Kollektor des Vergleichstransistors (508), ein Drain mit einem ersten Ende des ersten frequenzsteuernden Kondensators (520) und eine Source mit dem zweiten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) gekoppelt ist, und einen zweiten mit dem zweiten Ende des ersten frequenzsteuernden Kondensators (520) und der Source des Feldeffekttransistors (302) gekoppelten frequenzsteuernden Kondensator (522) enthält.

11. Wechselrichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung einen Vergleichstransistor (508) enthält, von welchem eine Basis mit einem Knoten zwischen den Spannungsteilungswiderständen (406, 408), ein Emitter und ein Kollektor jeweils mit beiden Enden der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) und eine Zener-Diode (514) in Sperrichtung zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) gekoppelt sind, wobei die Zener-Diode (514) die Referenzspannung bereitstellt und die Frequenzsteuerungseinrichtung eine sekundäre Wicklung (530&sub2;) eines Ballasts (530) mit einer Rückkopplungswicklung enthält, und die sekundäre Wicklung (530&sub2;) an einem ersten Ende mit der Basis des Schalttransistors (302) gekoppelt ist, des weiteren eine zwischen dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) und der sekundären Wicklung (530&sub2;) des Ballasts (530) und dem zweiten Ende des Vergleichstransistors (508) eingeschaltete Frequenzänderungseinrichtung sowie eine zwischen der Basis und dem Emitter des Schalttransistors (302) eingeschaltete Rückkopplungs-Reihenschaltung, wobei die Reihenschaltung einen Widerstand (528) und eine in Sperrichtung bezüglich der Polarität des Schalttransistors (302) gerichtete Diode (526) umfaßt.

12. Wechselrichter gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderungseinrichtung einen ersten frequenzsteuernden Kondensator (520), ein Element variabler Impedanz eines Feldeffekttransistors (516), von welchem ein Gate mit dem Kollektor des Vergleichstransistors (508), ein Drain mit einem ersten Ende des ersten frequenzsteuernden Kondensators (520) und eine Source mit dem zweiten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) gekoppelt ist, und einen zweiten mit dem zweiten Ende des ersten frequenzsteuernden Kondensators (520) und der Source des Feldeffekttransistors (516) gekoppelten frequenzsteuernden Kondensator (522) enthält.

13. Wechselrichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung einen Vergleichstransistor enthält, von welchem eine Basis mit einem Knoten zwischen den Spannungsteilungswiderständen (406, 408), ein Emitter und ein Kollektor jeweils mit einem ersten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) und einem vorgegebenen Übergangspunkt und eine Zener-Diode (514) in Sperrichtung zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) gekoppelt sind, wobei die Zener-Diode (514) die Referenzspannung bereitstellt und die Frequenzsteuerungseinrichtung eine sekundäre Wicklung (530&sub2;) eines Ballasts (530) mit einer Rückkopplungswicklung enthält und die sekundäre Wicklung (530&sub2;) an einem ersten Ende mit der Basis des Schalttransistors (302) gekoppelt ist sowie weiterhin eine Frequenzänderungseinricntung, welche zwischen einem zweiten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;), dem Funktionspunkt und der sekundären Wicklung (530&sub2;) des Ballasts (530) eingeschaltet ist.

14. Wechselrichter gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderungseinrichtung einen Steuertransistor (534), dessen Basis mit dem Funktionspunkt und dessen Kollektor mit der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) gekoppelt ist, einen Steuertransistor (538) und eine zwischen Basis und Emitter des Steuertransistors (534) eingeschaltete Diode (536), eine zwischen dem Steuerwiderstand (538) und dem ersten Ende der sekundären Wicklung (530&sub2;) des Ballasts (530) einschaltete Rückkopplungsdiode (542) und einen zwischen dem zweiten Ende der sekundären Wicklung (530&sub2;) des Ballasts (530) und dem zweiten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) eingeschalteten Frequenzsteuerungskondensator enthält.

15. Wechselrichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung einen Vergleichstransistor (508) enthält, von welchem eine Basis mit einem Knoten zwischen den Spannungsteilungswiderständen (406, 408), ein Emitter und ein Kollektor jeweils mit beiden Enden der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) und eine Zener-Diode (514) in Sperrichtung zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) gekoppelt sind, wobei die Zener-Diode (514) die Referenzspannung bereitstellt und die Frequenzsteuerungseinrichtung eine sekundäre Wicklung (546&sub2;) eines sättigbaren Rückkopplungsstromwandlers (546), welcher an einem Ende mit der Basis des Schalttransistors (302) gekoppelt ist, eine parallel zur sekundären Wicklung (546&sub2;) des sättigbaren Rückkopplungsstromwandler (546) geschaltete Diode (548), eine zwischen dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) und dem zweiten Ende der sekundären Wicklung (546&sub2;) des Transformators (546) eingeschaltete Frequenzänderungseinrichtung, und eine zwischen der Basis und dem Emitter des Schalttransistor (302) eingeschaltete Rückkopplungsreihenschaltung enthält, wobei die Reihenschaltung einen Widerstand (528) und eine in Sperrichtung bezüglich der Polarität des Schalttransistors (302) gerichtete Diode (526) umfaßt.

16. Wechselrichter gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderungseinrichtung einen ersten frequenzsteuernden Kondensator (520) ein Element variabler Impedanz eines Feldeffekttransistors (516), von welchem ein Gate mit dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) ein Drain mit einem ersten Ende des ersten frequenzsteuernden Kondensators (520) und eine Source mit dem zweiten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) gekoppelt ist, und einen zweiten mit dem zweiten Ende des ersten frequenzsteuernden Kondensators (520) und der Source des Feldeffekttransistors (516) gekoppelten frequenzsteuernden Kondensator (522) enthält.

17. Wechselrichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung einen Vergleichstransistor (508) enthält, von welchem eine Basis mit einem Knoten zwischen den Spannungsteilungswidersbänden (406, 408), ein Emitter und ein Kollektor jeweils mit einem ersten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) und eine Zener-Diode (514) in Sperrichtung zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Vergleichstransistors (508) gekoppelt sind, wobei die Zener-Diode (514) die Referenzspannung bereitstellt und die Frequenzsteuerungseinrichtung eine sekundäre Wicklung (546&sub2;) eines sättigbaren Rückkopplungsstromwandlers (546), welcher an einem ersten Ende mit der Basis des Schalttransistors (302) gekoppelt ist, eine parallel zur sekundären Wicklung (546&sub2;) des sättigbaren Rückkopplungsstromwandler (546) geschaltete Diode (548) und eine zwischen einem zweiten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;), dem Funktionspunkt und der sekundären Wicklung (546&sub2;) der Wandlers (546) eingeschaltete Frequenzänderungseinrichtung enthält.

18. Wechselrichter gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderungseinrichtung einen Steuertransistor (534), dessen Basis mit dem Funktionspunkt und dessen Kollektor mit der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) gekoppelt ist, einen Steuertransistor (538) und eine zwischen Basis und Emitter des Steuertransistors (534) eingeschaltete Diode (536), eine zwischen dem Steuerwiderstand (538) und dem ersten Ende der sekundären Wicklung (546&sub2;) des Wandlers (546) einschaltete Rückkopplungsdiode (542) und einen zwischen dem zweiten Ende der sekundären Wicklung (546&sub2;) des Wandlers (546) und dem zweiten Ende der Gleichspannungsversorgungseinrichtung (10&sub1;) eingeschalteten Frequenzsteuerungskondensator (544) enthält.

19. Wechselrichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er des weiteren einen parallel zum Detektorkondensator (404) geschalteten Keramikvaristor (410) zur Absorption einer Stoßspannung umfaßt.