DE1488195B2 - Method for operating several thyristors connected in parallel or one thyristor with several ignition electrodes at high Sehaltfreqiienzen - Google Patents
Method for operating several thyristors connected in parallel or one thyristor with several ignition electrodes at high SehaltfreqiienzenInfo
- Publication number
- DE1488195B2 DE1488195B2 DE19641488195 DE1488195A DE1488195B2 DE 1488195 B2 DE1488195 B2 DE 1488195B2 DE 19641488195 DE19641488195 DE 19641488195 DE 1488195 A DE1488195 A DE 1488195A DE 1488195 B2 DE1488195 B2 DE 1488195B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ignition
- thyristor
- thyristors
- switch
- several
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/72—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion 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
- H02M7/145—Conversion 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
- H02M7/155—Conversion 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
- H02M7/17—Conversion 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
1 21 2
Bekanntlich treten bei der Zündung von Thyri- richtern 3 ist eine Einschaltdrossel, St die Steue-As is well known, when thyristors 3 are ignited, there is a switch-on throttle, St the control
storen im Halbleiterelement Schaltverluste auf, welche rung. Letztere ist nach der Erfindung so eingerich-interfere with switching losses in the semiconductor element, which tion. The latter is set up according to the invention
die aktive Halbleiterschicht erwärmen. Diese Ver- tet, daß sie abwechselnd auf den Thyristor 1 undheat the active semiconductor layer. This Vertet that they alternate on the thyristor 1 and
luste rühren daher, daß der Übergang vom isolie- den Thyristor 2 den Zündimpuls mit einer kleinenLosses arise from the fact that the transition from the isolating thyristor 2 triggers the ignition pulse with a small
renden in den leitenden Zustand in einer endlichen 5 Voreilung von der Größenordnung einiger Mikrose-end in the conductive state in a finite lead of the order of a few microseconds.
Zeitspanne vor sich geht, so daß während einer kur- künden gibt. Eine derartige abwechselnde VoreilungPeriod of time goes on, so that during a short term there are. Such an alternating lead
zen Zeit bereits Strom durch die Zelle fließt, ohne läßt sich mit den heutigen Mitteln der Steuerungs-electricity flows through the cell for a long time without it being possible to use the current means of control
daß die Spannung schon auf den kleinen Wert der technik auf einfache Weise realisieren,that the tension can be realized in a simple way even at the small value of the technology,
normalen Durchlaßspannung von etwa 1 V abgesun- F i g. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel desnormal forward voltage of about 1 V has fallen. 2 shows another embodiment of the
ken wäre. Die Augenblickswerte der Einschaltlei- io Erfindungsgedankens. Hier ist eine einzige Thyristor-would be. The instantaneous values of the starting line of the inventive idea. Here is a single thyristor
stung können bei großen Thyristoren 10 kW und halbleiterscheibe 14 mit drei räumlich voneinanderstung can with large thyristors 10 kW and semiconductor disk 14 with three spatially from each other
mehr betragen und können bei großen Schaltfrequen- getrennten Zündelektroden 11, 12, 13 vorgesehen,be more and can be provided with separate ignition electrodes 11, 12, 13 with high switching frequencies,
zen eine beträchtliche Zusatzerwärmung gegenüber Nach der Erfindung wird je eine dieser drei Zünd-zen a considerable additional heating compared to According to the invention, one of these three ignition
der normalen Erwärmung der Zelle durch den Last- elektroden abwechselnd mit einer geringen Voreilungthe normal heating of the cell by the load electrodes alternately with a slight advance
strom bedeuten. Erschwerend kommt hinzu, daß die 15 gegenüber den beiden anderen Zündelektroden be-mean electricity. A further complicating factor is that the 15 ignition electrodes are
Einschaltverluste in der Zelle in der Hauptsache in aufschlagt, so daß sich die Einschaltarbeit gleichmäßigSwitch-on losses in the cell mainly in impacts, so that the switch-on work is even
der Umgebung der Zündelektrode auftreten, so daß auf die drei durch schraffierte Kreise angedeutetenthe vicinity of the ignition electrode occur, so that the three indicated by hatched circles
hier eine lokale Übertemperatur entsteht, die unter Bereiche der Halbleiterscheibe verteilt.a local excess temperature arises here, which is distributed among areas of the semiconductor wafer.
Umständen zur Zerstörung führen kann. F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel desCan lead to destruction. F i g. 3 shows a further embodiment of the
Es ist bereits bekannt, Thyristoren zwecks Erzie- 30 Erfindungsgedankens. Hier handelt es sich um drei lung größerer Leistungen in Parallelschaltung zu be- Thyristoren 115, 116, 117, die auf einer gemeintreiben. Auch sind bereits Anordnungen beschrieben samen, gekühlten Grundplatte 118 mit einem geworden, bei denen mehrere Halbleitergleichrichter auf meinsamen Gehäuse 119 untergebracht sind, die jeeiner gemeinsamen Grundplatte, die ihrerseits ge- doch getrennte Zuführungen 120, 121, 122 und gekühlt ist, angeordnet sind. Weiterhin sind bereits auch 25 trennte Zündelektroden 111, 112, 113 haben. Auch Thyristoren mit zwei räumlich voneinander getrenn- hier wird der erste Zündimpuls abwechselnd mit ten Zündelektroden bekannt. einer gewissen zeitlichen Voreilung auf je eine derIt is already known to use thyristors for the purpose of educating the idea of the invention. Here it is a question of three larger powers connected in parallel with thyristors 115, 116, 117, which are meant to operate on one. Also, arrangements have already been described with a single, cooled base plate 118 , in which several semiconductor rectifiers are accommodated on common housing 119, each of which is arranged on a common base plate, which in turn has separate feeds 120, 121, 122 and is cooled. Furthermore, there are already 25 separate ignition electrodes 111, 112, 113 . Even thyristors with two spatially separated from each other - here the first ignition pulse alternating with th ignition electrodes is known. a certain time advance on each of the
Bei diesen Anordnungen wurde jedoch nicht auf drei Zündelektroden 111 bis 113 gegeben. DurchIn these arrangements, however, three ignition electrodes 111 to 113 were not given. By
die Schwierigkeiten eingegangen, die durch die Zu- Einschaltdrosseln 130, 131, 132, die auch durch eineentered the difficulties caused by the on-switch chokes 130, 131, 132, which also by a
satzerwärmung des Halbleiterelementes infolge sei- 30 gemeinsame Einschaltdrossel 133 unterstützt oder er-heating of the semiconductor element as a result of its shared switch-on inductor 133 supported or
ner Einschaltverluste entstehen. Die Aufgabe der setzt werden können, wird die Einschaltarbeit an sichner switch-on losses arise. The task of the sets becomes the switch-on work in and of itself
Erfindung besteht darin, diesen Nachteil zu ver- in ihrer Größe herabgesetzt,Invention is to reduce this disadvantage in size,
meiden. Durch das Verfahren nach der Erfindung wird esavoid. By the method according to the invention it becomes
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum möglich, Thyristoren großer Leistung mit hoher Betrieb mehrerer parallelgeschalteter Thyristoren oder 35 Schalt- bzw. Zündfrequenz zu betreiben. Letzteres ist eines Thyristors mit mehreren Zündelektroden bei beispielsweise erwünscht bei selbstgeführten Pulshohen Schaltfrequenzen. Eine Erfindung wird darin wechselrichtern zur Speisung von Asynchronmotoren, gesehen, daß die Zündelektroden der verschiede- Bei diesen Pulswechselrichtern haben die einzelnen nen parallelgeschalteten Thyristoren bzw. die ver- Thyristoren nicht nur im Rhythmus der Arbeitsfreschiedenen Zündelektroden des einen Thyristors ab- 4° quenz periodisch zu zünden, wobei beispielsweise in wechselnd als erste beaufschlagt werden. der dreiphasigen Brückenschaltung bei 100 Hz Ar-The invention relates to a method for possible, thyristors of large power with high Operation of several parallel connected thyristors or 35 switching or ignition frequency. The latter is of a thyristor with several ignition electrodes, for example when desired with self-guided pulse heights Switching frequencies. One invention is inverters for feeding asynchronous motors, seen that the ignition electrodes of the various pulse-controlled inverters have the individual Thyristors connected in parallel or the thyristors not only in the rhythm of the work freedoms To ignite ignition electrodes of a thyristor from 4 ° sequence periodically, for example in are alternately acted upon first. the three-phase bridge circuit at 100 Hz Ar-
Um dem Problem der zusätzlichen Einschaltver- beitsfrequenz sich Zündfrequenzen von 600 Hz erluste abzuhelfen, werden also nach der Erfindung beim geben; sondern es wird bei ihnen die vom Motor Betrieb von mehreren parallelgeschalteten Thyristo- verlangte, mit der Frequenz sich ändernde Spannung ren diese nicht gleichzeitig gezündet, sondern die 45 dadurch erzeugt, daß die einzelnen Phasen des Wech-Zündimpulse werden zeitlich gestaffelt, und zwar der- selrichters während ihrer »Brennzeit« von beispielsart, daß die einzelnen Zündelektroden abwechselnd weise 120 ° nach dem Pulsverfahren periodisch geals erste beaufschlagt werden. Dies hat zur Folge, zündet und gelöscht werden, so daß sich aus dem daß sich die Einschaltarbeit gleichmäßig auf die ver- Einschaltverhältnis die gewünschte Spannungssteueschiedenen parallelgeschalteten Zellen verteilt. Wen- 50 rung ergibt. Um bei diesem Verfahren die erforderdet man das Verfahren nach der Erfindung nicht an, liehen Glättungsdrosseln und Glättungskondensatosondern gibt man den Zündimpuls auf die parallel- ren klein zu halten, ist es erwünscht, daß die Pulsgeschalteten Thyristoren gleichzeitig, so wird einer der frequenz möglichst hoch ist, beispielsweise von der parallelgeschalteten Thyristoren, nämlich derjenige Größenordnung 1000 bis 5000 Hz. In diesem Fremit den günstigsten Zündbedingungen, als erster 55 quenzbereich spielen die Einschaltverluste sowohl durchzünden und daher die größte Einschaltarbeit der Hauptthyristoren als auch der Löschthyristoren, erhalten und daher unter Umständen gefährdet sein. die durch Kondensatorstoß die Hauptthyristoren pe-Durch die Erfindung wird die Einschaltarbeit auf die riodisch zu sperren haben, eine entscheidende Rolle, verschiedenen parallelgeschalteten Thyristoren zwang- In diesem Frequenzbereich ist also die Anwendung läufig gleichmäßig verteilt. 60 der Erfindung von Bedeutung.To solve the problem of the additional switch-on processing frequency, ignition frequencies of 600 Hz were lost to remedy, so will give according to the invention; but with them it becomes that of the engine Operation of several parallel-connected thyristors, required voltage that changes with the frequency Ren these are not ignited at the same time, but the 45 is generated by the fact that the individual phases of the alternating ignition pulses are staggered in time, namely the rectifier during their "burning time" of example type, that the individual ignition electrodes alternate at 120 ° periodically according to the pulse method first to be applied. As a result, ignites and are extinguished, so that out of the that the switch-on work is evenly dependent on the switch-on ratio of the desired voltage control cells connected in parallel. Value results. In order to use this procedure the required if the method according to the invention is not applied, smoothing chokes and smoothing condensate rather than borrowed If you give the ignition pulse to the parallel ones and keep it small, it is desirable that the pulse-switched Thyristors at the same time, one of the frequency is as high as possible, for example of the thyristors connected in parallel, namely the order of magnitude 1000 to 5000 Hz. In this Fremit the most favorable ignition conditions, as the first frequency range, the switch-on losses both play ignite and therefore the greatest switch-on work of the main thyristors as well as the quenching thyristors, preserved and therefore may be at risk. the main thyristors pe-through by capacitor surge the invention will have the switch-on work on the periodic lock, a crucial role, different thyristors connected in parallel, so the application is in this frequency range evenly distributed over the course of the year. 60 of the invention is important.
Zur Herabsetzung der Einschaltarbeit an sich Nach dem Zünden des ersten der parallelgeschal-To reduce the switch-on work itself After the ignition of the first of the parallel-connected
wird dabei in bekannter Weise von dem Hilfsmittel teten Thyristoren bzw. der ersten Zündelektrode eineris thereby in a known manner of the aid ended thyristors or the first ignition electrode one
der Einschaltdrosseln Gebrauch gemacht. Zelle mit mehreren Zündelektroden bricht die Span-made use of the switch-on chokes. Cell with multiple ignition electrodes breaks the chip
An Hand der Zeichnung sind drei Ausführungsbei- nung an der Zelle bereits zusammen, so daß für die spiele der Erfindung dargestellt. 65 Zündung der übrigen Thyristoren bzw. der übrigenOn the basis of the drawing, three working steps on the cell are already together, so that for the games of the invention shown. 65 Ignition of the remaining thyristors or the remaining ones
In F i g. 1 sind 1 und 2 zwei parallelgeschaltete Bereiche einer größeren Halbleiterscheibe mit meh-In Fig. 1, 1 and 2 are two parallel-connected areas of a larger semiconductor wafer with several
Thyristoren, beispielsweise die Hauptthyristoren oder reren Zündelektroden nur noch wenig Spannung zurThyristors, for example the main thyristors or reren ignition electrodes, only have a low voltage
die Löschthyristoren von selbstgeführten Wechsel- Verfügung steht. Die Zündung dieser übrigen Thyri-the quenching thyristors are available from self-commutated changeover. The ignition of these remaining thyria
Claims (1)
Sättigungskernen auch dadurch geschehen kann, daß Die von der Steuerung abgegebenen Zündimpulse die Gesamtreaktanz des einschaltenden Stromkreises sollen bei der Anwendung des Verfahrens nach der nicht zu klein gewählt bzw. künstlich durch Ein- erfindung eine genügend große Stromergiebigkeit und schalten von Luftdrosseln vergrößert wird. Die Durch- io eine genügend große Steilheit haben, da durch beides zündung der nicht zuerst schaltenden Thyristoren ebenfalls eine Herabsetzung der Einschaltarbeit bekann noch dadurch beschleunigt werden, daß bei- wirkt wird,
spielsweise der Spannungsabfall an vorgeschaltetendisturb therefore takes place more slowly, so that the voltage supply first. Under certain circumstances you can ignite the ignition for a short time and only have to carry a single Zündini load current from the control system. By appropriately pulsing alternately on the different ignition electrical structure of the circuit, one has to ensure that the type and the other thyristors in the manner of that the current increase in the first moment is not increased to 5 follow-up ignition by inductive from the current increase, which is except by switching chokes with cause generated voltages to ignite.
Saturation nuclei can also happen that the ignition pulses emitted by the control the total reactance of the switching circuit should not be selected too small when using the method according to the or artificially by inventing a sufficiently large current yield and switching of air throttles is increased. The through-io have a sufficiently steep slope, since by both igniting the thyristors that do not switch first, a reduction in the switch-on work can also be accelerated by the fact that
for example the voltage drop at upstream
zündenden Thyristors herangezogen wird, um diein addition to the voltage of the already 15
firing thyristor is used to the
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL0047305 | 1964-03-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1488195A1 DE1488195A1 (en) | 1969-04-03 |
| DE1488195B2 true DE1488195B2 (en) | 1970-12-03 |
Family
ID=7271968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19641488195 Pending DE1488195B2 (en) | 1964-03-17 | 1964-03-17 | Method for operating several thyristors connected in parallel or one thyristor with several ignition electrodes at high Sehaltfreqiienzen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH423970A (en) |
| DE (1) | DE1488195B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3740584A (en) * | 1971-06-08 | 1973-06-19 | Gen Electric | High arrangement frequency scr gating |
-
1964
- 1964-03-17 DE DE19641488195 patent/DE1488195B2/en active Pending
-
1965
- 1965-03-05 CH CH311465A patent/CH423970A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH423970A (en) | 1966-11-15 |
| DE1488195A1 (en) | 1969-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0034845B1 (en) | Protection circuit | |
| DE1539369B2 (en) | Electrical circuit arrangement for a discharge lamp | |
| DE1921437A1 (en) | Arrangement for thyristor converters | |
| DE1488195C (en) | Process for operating several thyristors connected in parallel or a thyristor with several ignition electrodes at high switching frequencies | |
| DE1488195B2 (en) | Method for operating several thyristors connected in parallel or one thyristor with several ignition electrodes at high Sehaltfreqiienzen | |
| DE2064949A1 (en) | Converter valve elimination from 2063436 | |
| DE2156693C2 (en) | Electric inverter | |
| DE761367C (en) | Circuit for short-circuit braking of DC motors | |
| DE3347229A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR STROBOSCOPE | |
| DE2632785C3 (en) | DC chopper | |
| DE2146564B2 (en) | Circuit arrangement for feeding a direct current shunt machine with pulsed direct current | |
| DD142785A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR ROOM EQUIPMENT OF HIGH PERFORMANCE | |
| DE2206024A1 (en) | Trigger device for high voltage direct current valve | |
| DE2231648C2 (en) | Power converter arrangement fed from a multi-phase alternating current network | |
| DE2057722C3 (en) | Surge protection arrangement | |
| DE1264595B (en) | Device for controlling the average power of direct current consumers | |
| DE1942358C3 (en) | Process for igniting electrical valve groups and arrangement for carrying out the process | |
| DE1563987C (en) | Arrangement for the pulse control of the voltage of a constant direct voltage from a source via several parallel branches of the direct current motor for the electric train drive | |
| DE2030154A1 (en) | Start circuit for inverter | |
| DE1266868B (en) | Multi-phase converter arrangement with a series connection of thyristors in each phase | |
| DE2248113A1 (en) | OVERVOLTAGE ARRESTERS WITH SEPARATE CONTROL UNITS | |
| DE2039868C3 (en) | Circuit arrangement for controllable direct current supply via a thyristor | |
| DE759973C (en) | Backworking and reversing circuit for DC motors fed by converters from an AC or three-phase network | |
| DE1613709A1 (en) | Method and circuit arrangement for reducing electrical stresses in a thyristor converter | |
| DE703095C (en) | Device to facilitate commutation in discharge vessels with vapor or gas filling and extinguishing grid control |