DE1638378C3

DE1638378C3 - Anordnung zum Zünden eines Thyristors, bestehend aus zwei Impulsübertragern unterschiedlicher Streuinduktivität

Info

Publication number: DE1638378C3
Application number: DE19671638378
Authority: DE
Inventors: Ernst-D. Dipl.-Ing. 1000 Berlin Fricke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1967-04-28
Filing date: 1967-04-28
Publication date: 1976-05-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Zünden eines Thyristors, bestehend aus zwei Impuls-Übertragern unterschiedlicher Streuinduktivität, von denen der eine mit geringer Spannungszeitfläche zur Übertragung von steilen hohen Kurzimpulsen und der andere mit großer Spannungszeitfläche zur Übertragung von niedrigeren Langimpulsen vorgesehen ist, wobei die Sekundärwicklungen beider Impulsübertrager, über Dioden entkoppelt, mit der Steuerstrecke des Thyristors verbunden sind. Eine derartige Anordnung ist bekannt (Siemens-Zeitschrift 1965, S. 187,188).

Bei Schaltungsanordnungen mit mehreren parallelen oder in Reihe geschalteten Thyristoren wird üblicherweise jedem einzelnen Thyristor ein magnetischer Impulsübertrager zugeordnet, um den Thyristor die zur Zündung erforderlichen Zündimpulse zuzuführen. Um die Thyristoren gleichzeitig zu zünden, und um eine so gute Strom- und Spannungsaufteilung auf die Thyristoren zu erzielen, werden als Zündimpulse im allgemeinen Impulse mit hoher steiler Spitze verwendet. Gleichzeitig sollen diese Impulse je nach Art des Einsatzes der Thyristoren eine bestimmte Breite nicht unterschreiten. Bei breiten Impulsen müssen die Impulsübertrager, die den einzelnen Thyristoren zugeordnet sind, eine bestimmte Spannungszeitfläche aufnehmen können, das bedeutet, daß die Übertrager bei vorgegebenem Leistungstyp eine bestimmte Windungszahl haben müssen. Mit dieser Windungszahl ist zwangläufig eine gewisse, die Impulssteilheit vermindernde Streuung des Impulsübertragers verbunden, die durch Kunstgriffe zwar etwas verringert, aber nicht ganz beseitigt werden kann. Bei begrenzter Höhe der primären Impulsspannung ist damit auch die Steilheit des Impulsstromes begrenzt.

Die bekannte Anordnung löst diese Probleme dadurch, daß zur Übertragung der Impulsspitze und des Impulsrückens zwei verschiedene Übertrager verwendet werden, die im wesentlicher unterschiedliche Windungszahlen besitzen. F i g. 1 zeigt den prinzipiellen Aufhau einer solchen Anordnung. Der Impulsübenrager 1 möge eine große, der Impulsübertrager 2 eine kleine Spannungszeilfläche haben. Dioden 3 und 4 sollen die beiden Impulsübertrager entkoppeln und jeweils den größeren Impuls auf einen Thyristor 5 übertragen. Der Impulsübertrager 2 wird mit einem steilen Impuls Ut beaufschlagt, den er nur mit sehr geringer Verzögerung überträgt. Die Diode 4 wird dabei leitend (k), die Diode 3 aber gesperrt, obwohl auch der Impulsübertrager 1 eine Eingangsspannung U\ erhält. Die Diode 3 wird gesperrt, weil die Impulsspannung Ui zunächst größer als die Impulsspannung U\ ist. Erst wenn die Impulsspannung U\ größer als Ui wird, kann sich ein Strom durch die Diode 3 (h) aufbauen. Dabei ergeben sich die in F i g. 2 wiedergegebenen Verhältnisse.

Der der Steuerelektrode des Thyristors 5 zugeführte Strom erreicht zwar eine hohe Steilheit, fällt aber dann nahezu a'.if Null ab und steigt schließlich wieder an. Dieses Verhalten ist unerwünscht, wenn zur Zeit des Zündstromminimums der Haltestrom des Thyristors 5 noch nicht erreicht ist oder infolge von Schwindungen des Anodenstromes der Thyristor 5 wieder verlöscht. Besonders bei parallelen oder in Reihe geschalteten Thyristoren kann das unangenehme Folgen haben. Sind einzelne Thyristoren einer Parallelschaltung im Augenblick des Zündstromminimums nicht zündfähig, so kann es zu Stromfehlaufteilungen und zur Zerstörung der gezündeten Thyristoren kommen. Werden einzelne Thyristoren einer Thyristorreihenschaltung nicht gezündet, so werden die nicht gezündeten Thyristoren spannungsmäßig überlastet und zerstört, was im allgemeinen die Zerstörung der übrigen Thyristoren zur Folge hat.

Um den vorbeschriebenen Steuerstromeinbruch zu verhindern, ist bereits vorgeschlagen worden (DT-PS 15 63 372), bei einer Anordnung der eingangs genannten Art unmittelbar parallel zu der Sekundärwicklung des für die Übertragung der Langimpulse bestimmten Übertragers eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Widerstand und einem Kondensator, zu schalten.

Dieselbe Aufgabe wird mit einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sekundärwicklungen beider Impulsübertrager in Reihe geschaltet sind und daß das Sekundärwicklungsende des streuarmen einen Impulsübertragers, welches das eine Ende dieser Reihenschaltung bildet, an der Kathode des Thyristors angeschlossen ist, während das andere Ende der Reihenschaltung und der Verbindungspunkt der Sekundärwicklungen über je eine der Dioden mit der Steuerelektrode des Thyristors verbunden sind.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist gegenüber der vorgeschlagenen Anordnung den Vorteil auf, daß ein zusätzlicher Widerstand und ein zusätzlicher Kondensator vermieden wird.

In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Impulsübertrager 2 ist streuarm aufgebaut. Er überträgt den hohen steilen Kurzimpuls über die Diode 4 auf den Thyristor 5. Der Impulsübertrager 1 mit großer Spannungszeitfläche findet damit gleichzeitig auf der Sekundärseite über die Diode 3 und die vorgestromte Diode 4 einen Kurzschluß vor. Der Strom h kann sich demzufolge unverzüglich aufbauen. In Fig.4 sind diese Verhältnisse wiedergegeben. So-

lange der vom Impulsübertrager 2 gelieferte Strom μ größer ist als der vom Impulsübertrager 1 gelieferte Strom π wird dem Thyristor 5 nur der Strom k zugeführt, da der Strom h über die Diode 3 und die vorgestromte Diode 4 kurzgeschlossen w,rd. In dem Augenblick, in dem beide Ströme etwa gleichzeitig groß sind, wird dem Thyristor 5 die Summe der Ströme h und «. d. h. ein Strom * zugeführt. Man erkennt, daß der dem Thyristor 5 zugeführte Strom k nur noch geringfügig absinkt. Durch richtige Dimensionierung der Impulsspannung Ui kann dafür gesorgt werden, daß er zu keinem Zeitpunkt kleiner wird als der durch die Impulsspannung Lh bedingte Impulsrücken.

Am Ende der Impulsspannung Ui wird die Diode 4 gesperrt. Um zu verhindern, daß dann der Strom h den Impulsübertrager 2 ummagnetisiert, ist entweder auf der Primär- oder auf der Sekundärseite dieses Übertragers eine Diode 6 bzw. 7 vorgesehen. Diese Dioden werden fur die Abmagneiisierung ohnehin benötigt und stellen somit keinen zusätzlichen Aufwand dar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Zünden eines Thyristors, bestehend aus zwei Impulsübertragern unterschiede eher Streuinduktivität, von denen der eine mit geringer Spannungszeitfläche zur Übertragung von stellen hohen Kurzimpulsen und der andere mit großer Spannungszeitfläche zur Übertragung von niedrigeren Langimpulsen vorgesehen ist, wobei die Sekundärwicklungen beider lmpulsübertrnger, über Dioden entkoppelt, mit der Steuerstrecke des Thyristors verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen beider Impulsübertrager (1, 2) in Reihe geschähet sind und daß das Sekundärwicklungsend; des streucrmen einen Impulsübertragers (2), welches das eine Ende dieser Reihenschaltung bildet, an der Kathode des Thyristors (5) angeschlossen ist, während das andere Ende der Reihenschaltung und der Verbindungspunkt der Sekundärwicklungen (1, 2) über je eine der Dioden (3,4) mit der Steuerelektrode des Thyristors (5) verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primär- oder der Sekundärwicklung des streuarmen Impulsübertragers (2) mit geringer Spannungszeitfläche eine bei anliegender Impulsspannung gesperrte Diode (6, 7) parallel geschaltet ist.

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