<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