DE1589536A1 - Steuerbarer Gleichrichter mit mindestens zwei Steuerelektroden - Google Patents

Description

• St.euerbarer:Gl-echrichter mit mindestens zwei Steuerelektroden Die Erfindung betrifft einen steuerbaren Gleichrichter mit mindestens drei pn-.Ü'ergäg,en. und mindestem zwei einer Hauptelektrode zugeordneten Steuerelektroden, der für hohe Stromanst;iegsgeßchwindigkeiten geeignet ist, Es sind bereits- Thyristoren mit zwei, Steuerelektroden bekannt' die untereinander kurzgeschlossen sind und an einem gemeinsamen Anschl.uß und somit auf gleichem Spannungspotential liegen. Bedingt durch:unverm_eidliche Streuung in der Dotierung des Materials sowie_der:geometrischen Abmessungen sind die Steuerelektroden in Bezug auf ihre Zündeigenschaften-jedoch nicht gleichwertig,- so die Steuerelektrode, die die niedrigere Schl:eus.enspannung bzw. den niedrigeren dynamischen Widerstand. aufweist"- allein.zur-Zündung beiträgt., während die andere St.euerelektrade innwirksam bleibt. Eine derartige Anordnung hat also gegenüber Anordnungen mit einer einzigen Steuerelektrode lediglich. den Vorteil,,, daß von zwei Steuerelektroden automatisch die leichter zündbare die Zündung übernimmt,-da aber bekanntlich,nach erfolgter Zündung die Ausbreitung: der gezündeten Fläche relativ langsam (ca.. 1oo m/sec.) erfolgt, steht für den'-Stromt.rans.por.t zunächst. nur der. Teil des Emitters, zur Verfügüng,.dar der ällenzündenden Steuerelektrode benachbart ist. Ziel, der Erfixidung ist es-, einen steuerbaren, Gleichrichter zu schaffen, bei dem mehrere Steuerelektroden gleichzeitig zur Zündung führen, so daß die zulässige Stromanstiegsgeschwindigkeit gegenüber bekannten Anordnungen wesentlich erhöht werden kah.n:.
• Diese Aufgabe Wird ,bei: einem steuerbaren Glai.chrichter der eingangs erwähnten Ggttung dadurch erreicht» daß die einer HauptelektroCe zu,#cordnetän.:Steuerelektroden über jeweils einen Vorwiderstand mit einem gemeinsämen Steueränschluß verbunden sind.
• Auf diese ;leise ist es möglich, jeder Steuerelektrode etwa den gleichen Strom zuzuführen.. ?-lird die angelegte Spannung so ge-. wählt, daß über jede Steuerelektrode ein Strom fließt, der auch ür die Steuerelektrode mit den ungünstigsten Zündeigenschaften ausr@aicht, so erfolgt die Zündung an den den Steuerelektroden benachbarten Emitterzonen gleichzeitig, sodaß die-Fläche, die unmittelbar nach der Zündung_für den Stromtrans-Port über die Hauptelektroden zur- Verfügung_ ste.ht-, nahezu analog der Anzahl der vervielfacht wird. Die " zulässige Stromanstegsgeschwindigkeit vervielfacht sich entsprechend: Die Größe der Vorwider stände richtet: -sich nach Zü@idst.rom- und Zündspannungsbedarf des Halbleitereleme:ntes,.was u, a. wiederum von den Toleranzen des Grundmaterials und, der Fertigung, abhängt:. Normalerweise sollte ein -Wert: von etwa 1 Ohm nicht unterschritten werden. Größere Werte sind jedoch zweckmäßg,_ um eine bessere Aufteilung des Stromes auf die.einzelnen-Steuerelektroden zu erzielen. Bei der bevorzugten Größe der Vorwiderstände von etwa 1o bis 5o Ohm kann der sonst übliche Strombegrenzungswiderstand im Zündgerät entfallen.
• Im folgenden wird zur näheren Erläuterung der..Erfindung auf die Zeichnung Bezug genommen, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
• Fig. 1 zeigt, einen Schnitt durch eine Thyristortablette gemäß: der Erfindung mit zwei an der Peripherie einer Hauptelektrode liegenden Steuerelektroden und extern .angebrachten Vorwiderständen. Die Thyristortablette 1 hat den üblichere Vierschichtenaufbau. Es ist nur die eine Hauptelektrode gezdichnet, wobei 5 die Kontaktschicht und q. den Anschluß darstellt. 6 und 7 stellen die mit dieser Hauptelektrode zusammenwirkenden Steuerelektroden dar. Die Steuerelektroden können sowohl am Rande als auch innerhalb der Hauptelektrode angeordnet sein. 9 und 1o sind die Vor%iiderstände, die vor den gemeinsamen Steueranschluß-14 geschaltet sind. Liese Vor iIiderstände können in beliebiger Weise. ausgebildet sein, besonders einfach ist die Ausbildung .als Widerstandsdraht. I'ig.. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines steuerbaren Halbleiterbauelementes. Im einzelnen stellen dar: 1 die Halbleitertablette, die unten und oben mit einer Molybdänkontaktplatte 2, 3 versehen ist. 4 ist der eine Hauptelektrodenanschluß, 11 die zugehörige Litze. Die beiden am Rande der Hauptelektrode 5 lieenden Steuerelektroden 6, 7 sind durch eine unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht 8 auf die Halbleitertablette 1 aufgebrachte, ringförmig verlaufende schmale Widerstandsleitung 9, 1 o verbunden.-Diese die Steuerelektroden verbindende Vliderstandsbahn 9, 9o kann in bekannter Weise beispielsweise durch Aufdampfen, Aufspritzen oder Aufdrucken einer Widerstandsmasse hergestellt werden, wobei man Widerstandsmaterial, vo,zugsiweise Netällegierungen wie z.B. Nickel-Chrom verwendet; es ist'aber auch möglich, nichtmetallische Überzüge, wie Graphit, zu verwenden. Die auf die Halbleitertablette aufgebrachten Widerstandsbahnen kann man mittels@Drähten 12, 13 an einen gemeinsamen Steueranschlußpunkt 14 zusammenführen, dieser befindet sich bei dcln hier gezeigten Ausführungsbeispiel an einem isolierenden, an dem Hauptelektrödenanschluß 4 befestigten Halteteil 15.

Claims (3)

1. Patentansprüche-1, Steuerbarer Gleichrichter, ineb. Thyristor, mit mindestens drei pn-Übergängen und mindestens zwei derselben Haupt- ' elektrode-(5) zugeordneten Steuerelektroden (ä, ?), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektroden über jeweils einen Vorwiderbtand (9, 1o) mit einem gemeinsamen Steueranschlua (1¢) verbunden sind.
2. 2. Steuerbarer Gleichrichter nach Anspruch 1, ,.dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwiderstände in Form eines Widerstandsdrahtes zwischen Steuerelektroden und Steueranschluß ausgebildet sind.
3. 3. Steuerbarer Gleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Steuerelektroden und dem Steuerans chluß liegenden Widerstände auf die mit einer Isolierschicht versehene@Halbleitertablette in Form einer dünnen Schicht aufgebracht sind.,