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Schaltungsanordnung zur verlustarmen Entlastung der elektronischen Schalter von selbstgeführten Stromrichtern, die aus mindestens zwei steuerbaren elektronischen Schaltern und zu diesen antiparallel geschalteten Dioden oder aus mindestens zwei rückwärts leitenden steuerbaren elektronischen Schaltern bestehen, denen jeweils eine Einschaltentlastungsdrossel vorgeschaltet und eine Reihenschaltung aus einem Entlastungskondensator und einer Diode, deren Anorde mit dem positiven Anschluß des an der positiven Gleichspannungszuleitung angeschlossenen Schalters bzw. deren Katode mit dem negativen Anschluß des an der negativen Gleichspannungszuleitung angeschlossenen Schalters und deren freier Anschluß jeweils mit dem Entlastungskondensator verbunden ist, parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen dem Verbindungspunkt von Diode (9,10) und Entlastungskondensator (7,8) und der positiven bzw. negativen Gleichspannungszuleitung die Reihenschaltung einer rückspeisefähigen Spannungsquelle (13,14) und einer weiteren Diode (11,12), die einen durch die Spannungsquelle (13,14) angetriebenen Stromfluß sperrt, angeordnet ist.Circuit arrangement for low-loss discharge of the electronic switches of self-commutated converters, which consist of at least two controllable electronic switches and these antiparallel connected diodes or at least two reverse conductive conductive electronic switches, each preceded by a Einschaltentlastungsdrossel and a series circuit of a discharge capacitor and a diode, whose Anorde is connected in parallel with the positive terminal of the connected to the positive DC voltage supply switch or its cathode to the negative terminal of the switch connected to the negative DC voltage supply and their free terminal is connected to the discharge capacitor, characterized in that in each case between the Connection point of diode (9,10) and discharge capacitor (7,8) and the positive or negative DC supply line, the series connection of a rückspeisef ähigen voltage source (13,14) and another diode (11,1 2), which blocks a by the voltage source (13,14) driven current flow, is arranged.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschattung der Halbleiterschalter in Zweigpaaren von selbstgeführtan Stromrichtern ohne prinzipbedingte Verluste. Mit der Beschallung werden die Ein- und Ausschaltverluste minimiert. Sie ist insbesondere für GTO-Thyristoren (abschaltbare Thyristoren) und MOS-Feldeffekttransistoren geeignet.The invention relates to a shading of the semiconductor switches in pairs of self-commutated power converters without inherent losses. The sonication minimizes the on and off losses. It is particularly suitable for GTO thyristors (turn-off thyristors) and MOS field-effect transistors.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Bbim Betriebvon Leistungshalbleitern als elektrische Schauer müssen die Anstiegsgeschwindigkeit des Durchlaßstromes beim Einschalten und die Anstiegsgeschwindigkeit der Sperrspannung beim Ausschalten innerhalb vorgegebener Grenzwerte gehalten werden. Bei QTO-Thyristoren muß dabei insbesondere hinsichtlich der Ausschaltbeanrpruchbarkeit gegenüber herkömmlichen Thyristoren ein noch höherer Aufwand betrieben werden, um ihn so vor Fehlfunk'.ionen und Zerstörung zu schützen. Für diese Aufgabe werden im allgemeinen externe Netzwerke eingesetzt, durch die der zu löschende Ventilstrom schneller abgebaut wird als die wiederkehrende Sperrspannung ansteigt. Das kann z. B. durch einen parallel zum GTO-Thyristor geschalteten Kondensator (RCD-Beschaltung) geschehen. Dabei muß jedoch die gespeicherte Energie in den Widerständen in Wärme umgesetzt werden, so daß große Verluste auftreten.In the operation of power semiconductors as electric showers, the slew rate of the on-current on turn-on and the slew rate of turn-off off-state voltage must be kept within predetermined limits. In the case of QTO thyristors, in particular with regard to the turn-off capability compared to conventional thyristors, an even greater effort has to be made to protect it against false radioactivations and destruction. For this task, external networks are generally used, through which the valve current to be deleted is reduced faster than the recurring blocking voltage increases. This can z. B. done by a parallel to the GTO thyristor switched capacitor (RCD circuit). However, the stored energy in the resistors must be converted into heat, so that large losses occur.
Durch die DE-OS 221558 9 (H03 K17/08) ist eine Schaltung bekannt, bei derein Zusatzkondensator eingesetzt wird, dem die Energie des Beschaltungskondensators zugeführt wird und von dem aus sie entweder in die Last oder den Gleichspannungsi-wischenkreis zurückgespeist wird. Die Schaltung hat den Nachteil, daß prinzipbedingt große parasitäre Induktivitäten unvermeidbar sind. Durch sie entstehen Spannungsspitzen an den Leistungshalbleitern, die wiederum Fehlfunktionen verursachen oder gar zur Zerstörung der Bauelemente führen können. Weiterhin sind Schaltungen bekannt, diy die Energie mit steuerbaren Rückspeiseeinrichtungen in den Zwischenkreis zurückleiten. Diese benötigen jedoch zusätzliche aktive Bauelemente, die synchron zu den Leistungshalbleitern geschaltet werden müssen, z. B. DE-OS 3526836 (H02 M 7/48), wodurch ein hoher Aufwand an zusätzlichen Leistungshalbleitern, passiven Bauelementen und Ansteuereinrichtungen entsteht.DE-OS 2215589 (H03 K17 / 08) discloses a circuit in which an additional capacitor is used, to which the energy of the Beschaltungskondensators is supplied and from which it is fed back either in the load or the Gleichspannungsi-wischenkreis. The circuit has the disadvantage that, in principle, large parasitic inductances are unavoidable. They produce voltage peaks on the power semiconductors, which in turn can cause malfunctions or even lead to the destruction of the components. Furthermore, circuits are known, diy return the energy with controllable feedback devices in the DC link. However, these require additional active components that must be switched in sync with the power semiconductors, z. B. DE-OS 3526836 (H02 M 7/48), whereby a high cost of additional power semiconductors, passive components and control devices arises.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Die Erfindung bezweckt die sichere Beschaltung aller Zweige von mit GTO-Thyristoren ausgerüsteten Stromrichtern.The invention aims for the safe wiring of all branches of power converters equipped with GTO thyristors.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verlustarme Entlastungsschaltung für die Zweigpaare von selbstgeführten Stromrichtern anzugeben, die ohne zusätzliche aktive Bauelemente arbeitet und die Wirkung von parasitären Induktivitäten begrenzt.The invention has for its object to provide a low-loss discharge circuit for the branch pairs of self-commutated converters, which operates without additional active components and limits the effect of parasitic inductances.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jedem LeistungsMbleiter, dem zur Einsch:.Itstromentlastung jeweils eine Drossel vorgeschaltet ist und dessen auszuschaltender Strom zunächst von je einem Entlastungskondensator aufgenommen wird, eine zusätzliche rückspeisefähige Spannungsquelle zugeordnet wird. Diese wird z. B. durch je einen ,Speicherkondensator und eine zugeordnete Entkopplungsdiode realisiert, c ie zwischen der jeweiligen Gleichspannungszuleitung und dem Verbindungspunkt von Entlastungskondensator und dessen zugeordneterAccording to the invention, the object is achieved in that each power semiconductor, to which each one choke is connected for the purpose of starting current leakage and whose current to be switched off is first picked up by a respective discharge capacitor, is assigned an additional regenerative voltage source. This is z. B. realized by a respective storage capacitor and an associated decoupling diode, ie between the respective DC voltage supply line and the connection point of the discharge capacitor and its associated