DE1138100B - Schutzschaltung fuer eine P-N-P-N-Schaltdiode - Google Patents

Description

• Schutzschaltung für eine P-N-P-N-Schaltdiode Bekanntlich haben P-N-P-N-Schaltdioden, z. B. Siliziumstromtore, in der Durchlaßrichtung ein Stromtorverhalten. In dieser Stromrichtung läßt das Stromtor keinen Stromffiuß zu, solange die an den Außenelektroden angelegte Spannung unter dem Durchbruchswert liegt. Sobald diese Spannung dagegen den Durchbruchswert überschreitet, fließt plötzlich ein verhältnismäßig großer Strom so lange, bis die angelegte Spannung zu Null wird. Dieser Effekt ist beliebig oft wiederholbar. Durch Anlegen von Steuerspannungen an eine Steuerelektrode kann außerdem der Durchbruch bei beliebigen Außenspannungen erreicht werden, so daß sich auf diese Weise benutzte Siliziumstromtore oder andere P-N-P-N-Schaltdioden für Steuer- und Regelzwecke als gut geeignet erwiesen haben.
• Es hat sich nun gezeigt, daß der Durchbruch des Stromtores allein schon bei unterhalb der eigentlichen Durchbruchsspannung liegenden Werten der an den Außenelektroden angelegten Spannung erfolgen kann, wenn die Außenspannung in Form positiver Spannungsimpulse mit großer Steilheit vorliegt. Solche Spannungsimpulse treten beispielsweise beim Einschalten von leistungsstarken Verbrauchern in schwachen Netzen auf. Der Durchbruch der Diode erfolgt dann ohne Anlegen von Zündimpulsen im Steuerkreis zu unerwünschten Zeitpunkten. Es ist dadurch eine definierte Zündung derartiger Stromtore und ihre Verwendung für Steuer- und Regelzwecke in Frage gestellt, wenn es nicht gelingt, eine undefinierte Zündung durch solche positiven Spannungsimpulse mit steiler Flanke sicher zu unterbinden.
• Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltung für eine P-N-P-N-Schaltdiode, insbesondere eine solche aus Silizium, zu schaffen, die ein unbeabsichtigtes Zünden beim Auftreten unterhalb der Zündspannung liegender positiver Spannungsimpulse großer Steilheit an den Außenelektroden sicher verhindert. Die Lösung besteht nach der Erfindung darin, daß zwischen Emitter und Steuerelektrode der Schaltdiode ein Kondensator angeordnet ist. Bei solchen Schaltdioden besteht wegen der inneren kapazitiven Kopplung der einzelnen Schichten, wie gesagt, die Möglichkeit, daß auch eine unter der Zündspannung liegende Spannung zu einer unerwünschten Zündung führen kann, wenn sie eine ausreichend steile Flanke hat. Dies wird nach der Erfindung sicher verhindert, wenn zwischen Emitter und Steuerelektrode des Siliziumstromtores 1 ein Kondensator 2 angeordnet ist, wodurch der Schutz gegen ein zu hohes duldt am Schaltungselement selbst gegeben ist. Im Siliziumstromtor sind die gestrichelt dargestellten Sperrschichtkapazitäten C zwischen den einzelnen Sperrschichten wirksam, über die der steile Spannungsanstieg auf die Basis gelangt und das Stromtor zündet. Der Kondensator 2 vergrößert die Kapazität zwischen Basis-Emitter-Strecke und teilt die Spannung auf ein für die Zündung unschädliches Maß. Bei Sperrschichtkapazitäten von etwa 100 bis 1000 pF erhält die Mischkapazität Werte von etwa 0,1 bis 1 j.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schutzschaltung für eine P-N-P-N-Schaltdiode, insbesondere aus Silizium, gegen unbeabsichtigtes Zünden beim Auftreten unterhalb der Zündspannung liegender positiver Spannungsimpulse großer Steilheit an den Außenelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Emitter und Steuerelektrode der Schaltdiode ein Kondensator angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr.1071133, 1081505, 1020673.