DE1639192B1 - Schutzschaltung zum Verhindern von Fehlzuendungeneines Thyristors - Google Patents

Claims (3)

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Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung zum N-Emittersehicht eingeschaltet ist. Das Steuergerät

Verhindern von Fehlzündungen eines Thyristors, bei umfaßt eine Vorspannungsquelle 3, die während der

der ein Kondensator zwischen Emitter- und Basis- Sperr- und Blockierungsintervalle die N-Emitter-

zone angeordnet ist. " schicht positiv im Verhältnis zur P-Basisschicht hält.

Bei einem Thyristor ist es vorteilhaft, ein Steuer- 5 In den Fig. 1 und 2 ist dieser Zustand durch das gerät mit einem recht großen Widerstand zu ver- Zeichen »+« in den Emitterzonen gekennzeichnet, wenden, um den Thyristor mit einer möglichst kleinen Um zu vermeiden, daß eine steil ansteigende Blockie-Steuerleistung arbeiten zu lassen. Ein solches Steuer- rungsspannung sich über das Steuergerät 2 und dagerät umfaßt in der Regel eine Vorspannungsquelle, mit auch über die P-Basis- und N-Emitterschicht legt die dem steuernden Übergang im Thyristor eine io und dadurch eine Selbstzündung des Thyristors verSperrspannung gibt, die eine Selbstzündung des Thy- ursacht, ist parallel zum Steuergerät 2 ein Kondenristors während eines Blockierungsintervalls verhin- sator4 eingeschaltet, der eine schnell anwachsende dert. Bei steil ansteigenden Blockierungsspannungen Spannung über der Steuerschicht aufnimmt. Der ist es andererseits wünschenswert, daß das Steuergerät Kondensator 4 hat jedoch dieselbe Wirkung auf die einen niederohmigen Stromweg hat, um zu ver- 15 Impulse vom Steuergerät 2, da er während der Sperrmeiden, daß die Spannung über dem Steuergerät und und Blockierungsintervalle des Thyristors von der dem steuernden Übergang im Thyristor so stark Vorspannungsquelle 3 geladen wird, muß der Konsteigt, daß der Thyristor selbst zündet. Man könnte, densator 4 erst von den genannten Steuerimpulsen wie in F i g. 1 gezeigt ist, dem Steuergerät einen Kon- umgeladen werden, ehe der Thyristor zünden kann, densator parallel schalten, aber eine solche Lösung ao Ein solcher Verlauf wird eine große und unbestimmte würde ein Abflachen der Steuerimpulsflanke be- Verzögerung der Zündung des Thyristors ergeben, deuten und die Zündung des Thyristors würde un- Gemäß der Erfindung ist der Kondensator 4 so einsicher und der Zündzeitpunkt unbestimmt werden. geschaltet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Das Steuer-Ein solcher Lösungsweg wurde bei einer Schutz- gerät 2 ist an einem Punkt der P-Basisschicht und der schaltung nach der deutschen Auslegeschrift 25 Kondensator 4 an einem anderen Punkt in dieser 1138100 beschriften, bei der zwischen Emitter- und Basisschicht angeschlossen. Während der Sperr- und Steuerelektrode der Schaltdiode ein Kondensator an- Blockierungsintervalle lädt die Vorspannungsquelle 3 geordnet ist. den Kondensator 4 mit der gezeigten Polarität, wo-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch eine sichere Sperrung des Überganges zwischen

Schutzschaltung für einen Thyristor anzugeben, die 30 der P-Basisschicht und N-Emitterschicht erhalten

eine Fehlzündung des Thyristors im sperrenden Zu- wird. In dem Augenblick, wo das Steuergerät seinen

stand verhindert. Gemäß der Erfindung wird vor- Zündimpuls abgibt, leitet dieser unmittelbar eine

geschlagen, Thyristoren zu benutzen, bei denen die Zündung in der Nähe seines Anschlußpunktes ein,

Basisschicht mit mehreren Elektroden versehen ist, wobei die Zündung des Thyristors sich schnell über

wie sie z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 35 die ganze Übergangsschicht zwischen der P-Basis-

1103 389 bekannt sind. schicht und dem Emitter ausbreitet. Gleichzeitig fließt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- ein gewisser Umladungsstrom zum Kondensator 4 löst, daß die Basiszone des Thyristors mindestens quer durch die P-Basisschicht, aber deren Widerstand zwei Anschlußelektroden besitzt und daß ein Steuer- ist dabei so groß, daß der Kondensator das Steuerimpulsgerät vorgesehen ist, das zwischen der Emitter- 40 gerät nicht nennenswert belastet, so daß die negative und einer der Anschlußelektroden angeschlossen ist, Einwirkung nach Fig. 1 vermieden ist.
während der Kondensator zwischen der Emitter- und Fig. 3 und 4 sind ein praktisches Beispiel der Auseine der anderen Anschlußelektroden an der Basis-. führung des Thyristors, wobei F i g. 3 den Thyristor zone eingeschaltet ist. Dabei werden das Steuergerät in Draufsicht zeigt, während F i g. 4 eine perspek- und der Kondensator miteinander parallel geschaltet, 45 tivische Ansicht des Thyristors ist. Die P-Basisschicht aber gleichzeitig werden sie voneinander durch den des Thyristors ist dabei mit einer Zentralelektrode 11 Teil der Basisschicht getrennt, der zwischen ihren versehen, während eine Hauptelektrode 12 an der Anschlüssen liegt. Normalerweise ist die Resistanz in N-Emitterschicht angeschlossen ist, zwischen diesen dieser Basisschicht in seitlicher Richtung so groß, daß beiden Elektroden ist das Steuergerät 2 eingeschaltet, diese Resistanz für die Steuerimpulse eine große 50 Der Kondensator 4 ist dagegen zwischen der Elek-Reihenresistanz für den Kondensator bildet, d. h., trode 12 des N-Emitters und drei Randelektroden 13 dieser wird das Steuergerät nicht nennenswert be- der P-Basisschicht eingeschaltet. In dieser Weise erlasten. Um einen passenden Abstand zwischen den hält man einen guten Anschluß des Kondensators 4 Anschlüssen für den Kondensator und das Steuer- an die P-Basisschicht und zugleich erhält man mit gerät und gleichzeitig günstige Zündverhältnisse im 55 Hilfe der Zentralelektrode 11 den längstmöglichen Thyristor zu erhalten, ist das Steuergerät vorteilhaft Stromweg zwischen Steuergerät und Kondensatoran einer Zentralelektrode der Basisschicht angeschlos- anschluß.

sen, während der Kondensator an einer oder meh- In F i g. 4 sind weiter die Trägerplatte 14 und der

reren Randelektroden der Basisschicht angeschlos- Hauptzuleiter 15 und 16 des Thyristors gezeigt,

sen ist. 60 In den Figuren sind nur PNPN-Thyristoren ge-

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeich- zeigt, aber es ist selbstverständlich, daß die Verhält-

nung näher beschrieben, in dieser zeigt nisse bei NPNP-Thyristoren die gleichen sind.

Fig. 1 eine einleitend genannte, aber weniger gute
Lösung der Erfindungsaufgabe und

Fig. 2, 3 und 4 eine Ausführung nach der Er- 65 Patentansprüche:
findung.

Fig. 1 zeigt einen PNPN-Thyristor 1 mit einem 1. Schutzschaltung zum Verhindern von FehlSteuergerät 2, das zwischen der P-Basisschicht und Zündungen eines Thyristors, bei der ein Konden-

sator zwischen Emitter- und Basiszone angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiszone des Thyristors mindestens zwei Anschlußelektroden besitzt und daß ein Steuerimpulsgerät vorgesehen ist, das zwischen der Emitter- und einer der Anschlußelektroden angeschlossen ist, während der Kondensator zwischen der Emitter- und eine der anderen Anschlußelektroden an der Basiszone eingeschaltet ist.

2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiszone mit einer Zentralelektrode und wenigstens einer Randelektrode versehen ist und daß das Steuerimpulsgerät an der Zentralelektrode und der Kondensator an der Randelektrode angeschlossen ist.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiszone mehrere Randelektroden hat und daß der Kondensator an sämtliche Randelektroden angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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