BE653746A - - Google Patents

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BE653746A
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/17Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only arranged for operation in parallel
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0824Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in thyristor switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  

   <EMI ID=1.1> 

  
contrôlées, connectées en parallèle"<1><1> 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
aux surtensions, même de courte durée. Il est donc désirable

  
q

  
de pouvoir réaliser une protection oontre les surtensions,

  
 <EMI ID=3.1> 

  
conductrices contrôlées connectées en antiparallèle, 

  
Dans les deux cas précités, il faut arriver, en cas de surtensions, à amorcer les cellules semi-conductrices contrôlées avec sécurité.

  
Il est possible, de oourt-cirouiter l'eapaoe

  
 <EMI ID=4.1> 

  
 <EMI ID=5.1>  

  
Une autre possibilité, est de remplacer la riais tance linéaire par une résistance non linéaire, en particulier une diode de Zener. Maie, un inconvénient est que dans les montages en parallèle de cellules semi-conductrices

  
 <EMI ID=6.1> 

  
conductrices laisse passer la charge. Par suite de la différence entre les caractéristiques d'amorçage des cellules semi-conductrices contrôlées, on sait qu'après l'amorçage d'une cellule semi-conductrice, les autres  cellules connectées en parallèle ne laisse plus passer .. aucun courant, à cause de- la chute de la tension anode cathode. Il en résulte le plus souvent une surcharge de la première cellule semi-conductrice amorcée. Les conditions deviennent particulièrement critiques, quand on doit connec-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
ces. 

  
L'invention se rapporte à un dispositif de protection avec des cellules semi-conductrices contrôlées, connectées en parallèle. Les cellules semi-conductrices peuvent devoir être elles-mêmes protégées, ou bien servir à la protection-de diodes semi-conductrices connectées en antiparallèle. L'invention est caractérisée en ce que, on prévoit une cellule contrôlée supplémentaire, à l'aide de
- laquelle, par l'intermédiaire d'un élément à seuil de fonctionnement, qui s'amorce au cas où une surtension est appliquée aux cellules semi-conductrices connectées en parallèle à protéger, l'électrode de contrôle de chacune des cellules semi-conductrices contrôlées connectées en parallèle, est brusquement soumise à un courant de commande, qui passe par des résistances ohmiques de répartition du courant.

   Des avantages complémentaires sont caractérisés en ce que, en parallèle sur les cellules semi-conductrices montées en parallèle et qu'il s'agit de protéger, on raooor-  de un condensateur, sur lequel on prélève les courants de  commande, par l'intermédiaire d'une résistance ohmique commune et en ce que, le condensateur est connecté par l'intermédiaire d'une diode semi-conductrice, qui empêche

  
sa décharge et assure une polarité définie à la tension

  
de commande. 

  
Les impulsions de commande sont produites au moyen d'une cellule semi-conductrice contrôlée supplémentaire, 

  
de faible puissance, qui est amorcée par la surtension. 

  
Un amorçage à peu près simultané des cellules semi-oonduo-  trices contrôlées connectées en parallèle, est obtenu au  moyen d'impulsions d'amorçage très raides (impulsions de  commande). On n'utilise pas d'éléments de transmission

  
du type magnétique, qui provoquent toujours un retard.

  
Le dispositif de protection fonctionne avantageu-  sèment sans source d'alimentation supplémentaire. En service  normal, il n'y a pas de puissance perdue. Le nouveau dispo- 

  
 <EMI ID=8.1> 

  
tation des maohines électriques (machines synchrones) par  l'intermédiaire d'un redresseur d'excitation composé de cellules semi-conductrices tournant avec le rotor. Comme

  
ce n'est qu'au moment d'une surtension et seulement pendant quelques microsecondes que des pertes sensibles se produisent, la puissance dissipée est tellement faible que l'on peut utiliser des cellules de petites dimensions. Elles sont enrobées et placées à proximité des cellules semiconductrices contrôlées à protéger.

  
La figure permet d'expliquer en détail l'invention.

  
Sur la figure, un nombre quelconque de cellules semi-conductrices contrôlées connectées en parallèle est représenté par les deux cellules 1 et 2. Des résistances ohmiques 3 et 4 sont montées dans les circuits de commande des cellules  <EMI ID=9.1> 

  
une égale répartition des courants de commande entre les deux cellules semi-conductrices contrôlées 1 et 2. En parallèle sur les cellules 1 et 2, on raccorde un condensateur 7, par l'intermédiaire d'une diode semi-conductrice

  
9. Entre les résistances ohmiques 3 et 4 et le condensateur 7, on intercale une résistance ohmique 6 et une cellule semi-conductrice contrôlée supplémentaire 5. L'allumage

  
de cette cellule supplémentaire 5 se fait par l'intermédiaire d'une diode de Zener 8 qui sert d'élément à seuil

  
de fonctionnement.

  
Le condensateur 7 est chargé, par l'intermédiaire de la diode semi-conductrice 9, par la tension qui existe aux bornes des cellules semi-conductrices contrôlées 1 et

  
2, donc le cas échéant également par la surtension qui

  
peut apparaître sur ces cellules. Dès que l'on dépasse

  
une valeur de la tension fixée au moyen de la diode de Zener 8, la cellule semi-conductrice contrôlée supplémentaire 5 est amorcée. Dans les zones de contrôle des cellules

  
 <EMI ID=10.1> 

  
augmente brusquement suivant une pente très raide. De cette manière, les deux cellules 1 et 2 connectées en parallèle, deviennent simultanément conductrices. Les courants de commande, sont, en première approximation, déterminés par la résistance ohmique de grande valeur 6. (La résistance 6 a une valeur plus élevée que les résistances 3 et 4).

  
Aux bornes du condensateur 7, apparaît la tension d'anode de la cellule semi-conductrice contrôlée supplémentaire 5, et au moment de son amorçage, cette tension est égale à la tension d'anode des cellules semi-conductrices 1 et 2 connectées en parallèle, diminuée de la tension de passage



   <EMI ID = 1.1>

  
controlled, connected in parallel "<1> <1>

  
 <EMI ID = 2.1>

  
surges, even of short duration. It is therefore desirable

  
q

  
to be able to provide protection against overvoltages,

  
 <EMI ID = 3.1>

  
controlled conductors connected in antiparallel,

  
In the two aforementioned cases, it is necessary, in the event of overvoltages, to initiate the semiconductor cells controlled with safety.

  
It is possible, to oourt-cirouiter the eapaoe

  
 <EMI ID = 4.1>

  
 <EMI ID = 5.1>

  
Another possibility is to replace the linear resistance by a non-linear resistance, in particular a Zener diode. However, a drawback is that in parallel arrangements of semiconductor cells

  
 <EMI ID = 6.1>

  
conductors allow the load to pass. Due to the difference between the firing characteristics of the controlled semiconductor cells, it is known that after firing a semiconductor cell, the other cells connected in parallel no longer allow to pass .. no current, at cause of the drop in anode-cathode voltage. This most often results in an overload of the first initiated semiconductor cell. The conditions become particularly critical, when one has to connect

  
 <EMI ID = 7.1>

  
these.

  
The invention relates to a protection device with controlled semiconductor cells connected in parallel. Semiconductor cells may need to be shielded themselves, or they may be used to shield semiconductor diodes connected in antiparallel. The invention is characterized in that, there is provided an additional controlled cell, using
- which, by means of an operating threshold element, which initiates in the event that an overvoltage is applied to the semiconductor cells connected in parallel to be protected, the control electrode of each of the semiconductor cells controlled connected in parallel, is suddenly subjected to a control current, which passes through ohmic current sharing resistors.

   Complementary advantages are characterized in that, in parallel on the semiconductor cells connected in parallel and that it is a question of protecting, one raooor- of a capacitor, on which one takes the control currents, by the intermediary of a common ohmic resistance and in that, the capacitor is connected via a semiconductor diode, which prevents

  
its discharge and ensures a defined polarity at the voltage

  
control.

  
The control pulses are produced by means of an additional controlled semiconductor cell,

  
low power, which is initiated by the overvoltage.

  
Roughly simultaneous firing of the controlled semiconductor cells connected in parallel is achieved by means of very steep firing pulses (control pulses). No transmission elements are used

  
of the magnetic type, which always cause a delay.

  
The protection device operates advantageously without an additional power source. In normal service, there is no lost power. The new avail-

  
 <EMI ID = 8.1>

  
tation of electric maohines (synchronous machines) by means of an excitation rectifier made up of semiconductor cells rotating with the rotor. As

  
It is only at the moment of a surge and only for a few microseconds that appreciable losses occur, the dissipated power is so low that one can use small cells. They are coated and placed near the controlled semiconductor cells to be protected.

  
The figure makes it possible to explain the invention in detail.

  
In the figure, any number of controlled semiconductor cells connected in parallel is represented by the two cells 1 and 2. Ohmic resistors 3 and 4 are mounted in the control circuits of the cells <EMI ID = 9.1>

  
an equal distribution of the control currents between the two controlled semiconductor cells 1 and 2. In parallel on the cells 1 and 2, a capacitor 7 is connected, via a semiconductor diode

  
9. Between ohmic resistors 3 and 4 and capacitor 7, an ohmic resistor 6 and an additional controlled semiconductor cell are inserted 5. Ignition

  
of this additional cell 5 is made via a Zener diode 8 which serves as a threshold element

  
Operating.

  
The capacitor 7 is charged, via the semiconductor diode 9, by the voltage which exists at the terminals of the controlled semiconductor cells 1 and

  
2, so where appropriate also by the overvoltage which

  
can appear on these cells. As soon as we exceed

  
a value of the voltage set by means of the Zener diode 8, the additional controlled semiconductor cell 5 is ignited. In cell control areas

  
 <EMI ID = 10.1>

  
abruptly increases following a very steep slope. In this way, the two cells 1 and 2 connected in parallel, simultaneously become conductive. The control currents are, as a first approximation, determined by the ohmic resistance of large value 6. (Resistor 6 has a higher value than resistors 3 and 4).

  
At the terminals of the capacitor 7 appears the anode voltage of the additional controlled semiconductor cell 5, and at the time of its ignition, this voltage is equal to the anode voltage of the semiconductor cells 1 and 2 connected in parallel , reduced by pass voltage

 

Claims (1)

a travers la diode Demi-conductrice 9* Après l'amorçage through the semi-conductive diode 9 * After ignition de la cellule semi-conductrice contrôlée supplémentaire 5, la constance du tempe de la décroissance du courant de of the additional controlled semiconductor cell 5, the constancy of the decay of the current of -commande, est principalement déterminée par la résistance 6 et le condensateur 7. La constante de temps peut être ajustée, en modifiant le condensateur 7, au retard à l'allumage des cellules semi-conductrices contrôlées -control, is mainly determined by resistor 6 and capacitor 7. The time constant can be adjusted, by changing capacitor 7, to the ignition delay of the controlled semiconductor cells 1 et-2, connectées en parallèle. Quand la décroissance 1 and-2, connected in parallel. When the decrease du courant de commande est lente, on obtient pendant un intervalle de 10 à 20 microsecondes, un allumage certain des cellules semi-conductrices 1 et 2 connectées en parallèle. La diode semi-conductrice 9 empêche une décharge of the control current is slow, one obtains during an interval of 10 to 20 microseconds, a certain ignition of the semiconductor cells 1 and 2 connected in parallel. Semiconductor diode 9 prevents discharge du condensateur 7, quand la tension d'anode des .cellules semi-conductrices contrôlées 1 et 2 devient plus petite, ainsi qu'une inversion de la tension de commande. of the capacitor 7, when the anode voltage of the controlled semiconductor cells 1 and 2 becomes smaller, as well as a reversal of the control voltage. REVENDICATIONS 1) Dispositif de protection avec des cellules <EMI ID=11.1> 1) Protection device with cells <EMI ID = 11.1> caractérisé en ce que, on prévoit une cellule semi-conductrice contrôlée supplémentaire (5), au moyen de laquelle, par l'intermédiaire d'un élément à seuil de fonctionnement characterized in that there is provided an additional controlled semiconductor cell (5), by means of which, by means of an operating threshold element (8), qui s'amorce au cas où une surtension est appliquée aux cellules semi-conductrices connectées en parallèle (8), which initiates in the event that an overvoltage is applied to semiconductor cells connected in parallel (1, 2) et à protéger, l'électrode de contrôle de chacune des cellules semi-conductrices connectées en parallèle (1, 2) and to be protected, the control electrode of each of the semiconductor cells connected in parallel <EMI ID=12.1> <EMI ID = 12.1> répartition du courant. current distribution. 2) Dispositif de protection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, en parallèle sur les cellules semi-conductrices à protéger (1,2), connectées en parallèle, <EMI ID=13.1> 2) A protection device according to claim 1, characterized in that, in parallel on the semiconductor cells to be protected (1,2), connected in parallel, <EMI ID = 13.1> 3) Dispositif de protection suivant la revendication 2, oaraotérisé en ce que, le condensateur (7) est 3) A protective device according to claim 2, oaraotérisé in that the capacitor (7) is <EMI ID=14.1> <EMI ID = 14.1> (9), qui empêche la décharge du condensateur et assure une polarité définie à la tension de commande, (9), which prevents capacitor discharge and ensures a defined polarity at the control voltage, 4) Dispositif de protection suivant les revendi- 4) Protection device according to claims <EMI ID=15.1> <EMI ID = 15.1> sous une forme enrobée, et par son utilisation pour les redresseurs d'excitation tournants des machines électriques* in a coated form, and by its use for rotary excitation rectifiers of electric machines *
BE653746D 1963-10-08 1964-09-30 BE653746A (en)

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DEL0046041 1963-10-08

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CH (1) CH429926A (en)
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SE (1) SE301512B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2154283A1 (en) * 1970-11-12 1972-05-18 Gen Electric Thyristor overvoltage protection circuit and switching element

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5246790B2 (en) * 1973-10-19 1977-11-28

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2154283A1 (en) * 1970-11-12 1972-05-18 Gen Electric Thyristor overvoltage protection circuit and switching element
FR2119931A1 (en) * 1970-11-12 1972-08-11 Gen Electric

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SE301512B (en) 1968-06-10
DE1251425B (en)
CH429926A (en) 1967-02-15

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