DE1638411C

DE1638411C - Device for generating control pulses at the control electrode of a power thyristor

Info

Publication number: DE1638411C
Application number: DE19671638411
Authority: DE
Inventors: Jumus Denny Homer City Pa Scott (V St A)
Original assignee: Link Belt Co , Chicago, 111 (V St A)
Priority date: 1966-09-14
Filing date: 1967-09-13
Publication date: 1973-07-26

Description

des Leistungs-Thyristors vorgesehen ist, über die Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieof the power thyristor is provided over which the invention is based on the object

ein Triggerimpuls an die Steuerelektrode gegeben bekannte Einrichtung derart zu verbessern, daß im wird, ferner mit einem Impulskondensator, des- Bedarfsfalle eine volle Halbwelle: der Leistungskreissen einer Anschluß an einem Pol der Steuerkreis- 15 Wechselrpannung der Last zugeführt werden kann. Speisewechselspannungsquelle und dessen ande- Ausgehend von einer Einrichtung der eingangsa trigger pulse given to the control electrode to improve known device such that im is, furthermore, with a pulse capacitor, a full half-wave if necessary: the power circuits a connection at one pole of the control circuit 15 AC voltage can be fed to the load. AC supply voltage source and its other- Starting from a device of the initially introduced

rer Anschluß am Emitter des Unijunction-Tran- angegebenen Art, sieht die Erfindung zur Lösung sistors liegt, und mit einer einen steuerbaren dieser Aufgabe eine Phasenschiebervorrichtung vor, Widerstand enthaltenden Steuereinheit für den welche die Steuerkreis-Speisewechselspannung in Impulskondensator, die 7wi«*hen Hem -»"deren ao hr^ncr »nf Hj.» i^j^hjjvreV.-oSc-Weelwe'spanntinf Aer- PoI der Steuerkreis-Speisewechselspannungs- art phasenverschiebt, daß sie zeitlich vor der Leiquelle und dem Emitter des Unijunction-Tran- si'.ingskreis-Wechselspannung anliegt. Durch die sistors eingeschaltet ist und den Durc;u>chaltpunkt Phasenschiebervorrichtung kann der Kondensator des Transistors bestimmt, gekennzeichnet bereits aufgeladen werden, bevor die positive Spandur c h eine Phasenschieber-Vorrichtung (R 7, as nungshalbwelle ^;m Leistungskreis anliegt, so daß die C 3, 54), welche die Steuerkreis-Speisewechsel- Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichspannung in bezug auf die Leistungskreis-Wech- ters über den Unijunction-Transistor bereits unmitselspannung derart phasenverschiebt, daß sie telbar an oder nach dem Anfangspunkt dieser Halbzeitlich vor der Leistungskreis-Wechselspannung welle durchgesteuert werden kann. Dadurch kann anliegt. 30 die volle Halbwelle der Leistungskreis-Wechselspan-rer connection to the emitter of the unijunction-tran- specified type, the invention provides for the solution sistor, and with a controllable this task a phase shifter device containing resistance control unit for which the control circuit supply AC voltage in pulse capacitor, the 7wi «* hen Hem - »" whose ao hr ^ ncr »nf Hj.» i ^ j ^ hjjvreV.-oSc-Weelwe'spanntinf Aer- PoI phase- shifts the control circuit AC supply voltage type so that it is applied temporally before the source and the emitter of the unijunction transistor circuit AC voltage and the switching point phase shifter device, the capacitor of the transistor can be determined, marked already charged before the positive span diameter a phase shifter device (R 7, voltage half-wave ^; m power circuit is applied, so that the C 3, 54), which the control circuit alternating supply control electrode of the controlled silicon rectifying voltage with respect to the power circuit inverter via the unijunction transistor is already phase-shifted with the same voltage that it can be switched through at or after the starting point of this half-time before the power circuit alternating voltage wave 30 the full half-wave of the power circuit AC voltage

2. Einrichtung nt.ch Anspruch 1, dadurch ge- nung der Last zur Verfügung gestellt werden,
kennzeichnet, daß die Phasenschieber-Vorrich- Eine Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß tung eine an sich bekannte i hasenbrücke ist, die die Phasenschieber-Vorrichtung eine an sich beeine mit einem Mittenabgriff versehene Trans- kannte Phasenbrücke (vorgenannter AEG-Sonderformator-SekundärwickJung(S4) aufweist, an de 35 druck S. 5, Bild 6 a) ist, die eine mit einem Mitten ren Endanschlüssen einerseits ein Widerstand abgriff versehene Transformator-Sekundärwicklung (R 7) und andererseits ein Kondensator (C 3) an- aufweist, an deren Endansc Jüssen einerseits ein geschlossen ist wobei der Mittenabgriff und ein Widerstand und andererseits ein Kondensator ange-Verbindungspunkt von Widerstand (R 7) und schlossen ist, wobei der Mittenabgriff und ein VerKondensator (C 3) die Brückenabgriffe sind, an 40 bindungspunkt von Widerstand und Kondenstor die die die Reihenschaltung, bestehend aus dem Brückenabgriffe sind, an die die Reihenschaltung, steuerbaren Widerstand (Λί, R 6) und dem Im- bestehend aus dem steuerbaren Widerstand und dem pulskonden^ator (C 2) angeschlossen ist. Impulskondensator, angeschlossen ist2. Device nt.ch claim 1, thereby making the load available,
indicates that the phase shifter device is an embodiment of the invention that is a known phase bridge, which makes the phase shifter device a trans-known phase bridge with a central tap (aforementioned AEG special-formator secondary winding ( S4), at the 35 pressure page 5, Fig. 6 a), which has a transformer secondary winding (R 7) provided with a middle end connection on the one hand a resistor tap and on the other hand a capacitor (C 3) on whose end connection is closed on the one hand, with the center tap and a resistor and, on the other hand, a capacitor connected to the connection point of the resistor (R 7) and closed, the center tap and a capacitor (C 3) being the bridge taps, to the connection point of the resistor and Capacitors that are the series circuit, consisting of the bridge taps, to which the series circuit, controllable resistor (Λί, R 6) and the im- consisting of the controllable resistor and the pulse probe ^ ator (C 2) is connected. Pulse capacitor, is connected

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der 45 Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing.

Die dargestellte Einrichtung zeigt einen Leistungs-The device shown shows a performance

Thyristor PSCR, der in Reihe mit einer Last A anThyristor PSCR connected in series with a load A.

einer Leistungskreis-Wechselspannungsquelle liegt. Die Last, die an sich beliebiger Art sein kann, ist in 50 bevorzugter Anwendung der neuen Einrichtung eine Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung induktive Last.a power circuit AC voltage source. The burden, which in itself can be of any kind, is in 50 preferred application of the new device an The invention relates to an inductive load device.

zur Erzeugung von Steuerimpulsen an der Steuer- Die einen Triggerimpuls an die Steuerelektrodefor generating control pulses on the control electrode

elektrode eines Leistungs-Thyristors, über den eine des Thyristors PSCR anlegende Schaltungsanordinduktive Last an einer Leistungskreis-Wechselspan- nung weist eine Sekundärwicklung PS2 eines Imnungsquelle liegt, mit einem Unijunction-Transistor, 55 pulstransformators P1 und einen zu der Sekundärüber dessen zwei Basiselektroden eine Steuerkreis- wicklung PS 2 parallel geschalteten Widerstand R 3 Speisewechselspannung liegt, wobei eine Verbindung auf. Der Widerstand R 3 bildet dabei eine Last für zwischen einer der Basiselektroden und der Steuer- die Sekundärwicklung des Impulstransformators, um elektrode des Leistungs-Thyristöfs vorgesehen ist, eine Beschädigung des Transformators zu verhinüber die ein Triggerimpuls an die Steuerelektrode 60 dem. Die Primärwicklung des Impulstransformators gegeben wird, ferner mit einem Impulskondensator, ist mit einer ersten Basiselektrode eines Unijunctiondessen einer Anschluß an einem Pol der Steuerkreis- Transistors TR1 verbunden. Die zweite Basiselek-Speisewechselspannungsquelle und dessen · anderer trode dieses Transistors ist über einen Widerstand Anschluß am Emitter des Unijunction-Transistors A4 an einen AnschlußL angeschaltet. Der Anliegt, und mit einer einen steuerbaren Widerstand 65 Schluß L ist direkt mit der Kathode einer Zenerenthaltenden Steuereinheit für den Impulskonden- diode Z 2 verbunden, deren Anode an einem Ansator, die zwischen dem anderen Pol der Steuerkreis- schluß 9 des anderen Endes der Primärwicklung des Speisewechselspannungsquelle und dem Emitter des Impulstransformators Pl liegt Ein Anschluß 9 istElectrode of a power thyristor, via which a circuit arrangement inductive load applied to the thyristor PSCR has a secondary winding PS2 of an impulse source, with a unijunction transistor, 55 pulse transformer P 1 and a control circuit connected to the secondary via its two base electrodes - winding PS 2 parallel connected resistor R 3 supply AC voltage is, with a connection on. The resistor R 3 forms a load for between one of the base electrodes and the control, the secondary winding of the pulse transformer is provided to the electrode of the power thyristor to prevent damage to the transformer, a trigger pulse to the control electrode 60. The primary winding of the pulse transformer is given, furthermore with a pulse capacitor, is connected to a first base electrode of a unijunction, one terminal of which is connected to a pole of the control circuit transistor TR1 . The second Basiselek supply alternating voltage source and its other trode of this transistor are connected to a connection L via a resistor connection on the emitter of the unijunction transistor A4. The contact and a controllable resistor 65 circuit L is connected directly to the cathode of a Zener-containing control unit for the pulse probe diode Z 2, its anode to an Ansator, the control circuit 9 of the other end of the primary winding between the other pole of the AC supply voltage source and the emitter of the pulse transformer Pl is a terminal 9 is

außerdem mit einer Seite eines Impulskondensators C 2 verbunden, dessen andere Seite am Emitter des Unijunction-Transistors TR 1 liegt. Der Emitter des Unijunction-Transistors ist außerdem über einen festen Widerstand R 6 und einen steuerbaren Widerstand M mit dem Anschluß L verbunden. Ein Widerstand R 5 liegt einerseits am Anschluß 9 und andererseits an einem Anschluß 10.also connected to one side of a pulse capacitor C 2 , the other side of which is connected to the emitter of the unijunction transistor TR 1. The emitter of the unijunction transistor is also connected to the terminal L via a fixed resistor R 6 and a controllable resistor M. A resistor R 5 is connected on the one hand to connection 9 and on the other hand to a connection 10.

Zwischen den Anschlüssen L und 10 liegt eine die Steuerkreis-Speisewechselspannungsquelle bildende Niederspannungsqueile; an sie ist die aus ZenerdiodeZ2 und Widerstandes bestehende Reihenschaltung angeschaltet. Die Zenerdiode Z 2 begrenzt die von einer Transformator-Sekundärwicklung S 4 gelieferte Sinuswelle und läßt unipolare, etwa rechteckförmige zerhackte Wellen durch. Diese rechteckfönaigen Wellen werden über den festen Widerstand R 6 und den steuerbaren Widerstand M an den Kondensator C 2 angelegt Der Kondensator C 2 lädt sich bis auf die Höchstspannung des Unijunction- an Transistors Ti? 1 auf. Danach entläut er sich über den Emitter und die erste Basiselektrode des Unijunction-Transistors zur Primärwicklung des Impulstransformators. Letzterei· überträgt einen Impuls zur Sekundärwicklung PS 2. Der von Hand einstellbare Widerstand M bildet bei der angegebenen Schaltung ein Mittel zur Steuerung der Entladung des Impulskondensators C 2 und dient demgemäß zur Steuerung des Laststroms, da eine Änderung seines Widerstandswertes zu einer entsprechenden Anderung der von Kondensator C 2 bis zum Erreichen der Spitzenspannung benötigten Aufladungszeit führt.A low-voltage source forming the control circuit supply AC voltage source is located between the connections L and 10; the series circuit consisting of Zener diode Z2 and resistor is connected to it. The Zener diode Z 2 limits the sine wave supplied by a transformer secondary winding S 4 and lets through unipolar, roughly rectangular chopped waves. These rectangular waves are applied to the capacitor C 2 via the fixed resistor R 6 and the controllable resistor M. The capacitor C 2 charges up to the maximum voltage of the unijunction on transistor Ti? 1 on. Then it is deduced via the emitter and the first base electrode of the unijunction transistor to the primary winding of the pulse transformer. The latter transmits a pulse to the secondary winding PS 2. In the circuit specified, the manually adjustable resistor M forms a means for controlling the discharge of the pulse capacitor C 2 and accordingly serves to control the load current, since a change in its resistance value results in a corresponding change in that of Capacitor C 2 leads to charging time required to reach the peak voltage.

Die Speisewechselspannung wird dem Steuerkreis über eine Phasenschieber-Vorrichtung zugeführt, welche die Steuerkreis-Speisewechselspannung derart phasenverschiebt, daii der vom Unijunction-Transistor entwickelte Triggerirnpuls bereits früher au> gelöst wird. Die Phasenschieber-Vorrichtung umfaßt eine Sekundärwicklung 5 4 eines Steuerkreis-Speisespannungstransformators, dem dieselbe Wechselspannung wie dem Laststrümkreis zugeführt wird. Die Sekundärwicklung S 4 weist einen Mittenabgriff auf, der direkt an den Anschluß L angeschaltet ist. Ein Ende der Transformator-Sekundärwicklungi'4 ist über einen Widerstand R 7 mit dem Verbindungspunkt 10 und das andere Ende über einen KondensntorC3 mit dem Verbindungspunkt 10 verbunden. Die an der Sekundärwicklung S 4 anstehende Speisewechselspannung wird ve den Eingangsanscnlüssen T nnd 10 des Tmpiiteformernetzwerkes derart phasenverschoben, daß sie der Leistungskreis-Wechselspannung um einen kleinen Phasenwinkel voreilt. Damit erfüllt die Phasenschieber-Vorrichtung den Zweck, den Impulskondensator C 2 bereits aufzuladen, bevor die positive Spannungshalbwelle am Leistungskreis anliegt, so daß die Steuerelektrode des Leistungs-Thyristors PSCR bereits an oder nahe dem Anfang dieser positiven Halbwelle gezündet bzw. angesteuert werden kann, um die Last bei Bedarf mit der gesamten verfügbaren Leistung zu beaufschlagen. The AC supply voltage is fed to the control circuit via a phase shifter device, which phase shifts the AC supply voltage in such a way that the trigger pulse developed by the unijunction transistor is released earlier. The phase shifter device comprises a secondary winding 5 4 of a control circuit supply voltage transformer, which is supplied with the same AC voltage as the load circuit. The secondary winding S 4 has a center tap which is connected directly to the connection L. One end of the transformer secondary winding i'4 is connected to the connection point 10 via a resistor R 7 and the other end is connected to the connection point 10 via a capacitor C3. The alternating supply voltage applied to the secondary winding S 4 is phase-shifted via the input terminals T and 10 of the transformer network in such a way that it leads the power circuit alternating voltage by a small phase angle. The phase shifter device thus fulfills the purpose of charging the pulse capacitor C 2 before the positive voltage half-cycle is applied to the power circuit, so that the control electrode of the power thyristor PSCR can be ignited or controlled at or near the beginning of this positive half-cycle to apply the entire available power to the load if necessary.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 unijunction transistor is switched on and the claims: Determines the switching point of the transistor. Such a facility is known (AEG-Son-

1. Device for generating control pressure »Controllable silicon rectifiers and their impulses on the control electrode of a power 5 Application« Z32 / RGF57 092 Inf.-Folder 38/10, thyristor, via which an inductive load on an August 1961, esp. p. 7, Fig. 10 e).
In this known device, the supply of a unijunciion transistor, via whose two voltages of the control circuit or pulse generator base electrodes, a control circuit alternating supply and the thyristor to be controlled are always synchronous, there is a connection between them One of the base electrodes and the control electrode can be fed in directly from the same network.