DE1956231C3

DE1956231C3 - Circuit arrangement for reducing the voltage stress of a chopper-controlled circuit

Info

Publication number: DE1956231C3
Application number: DE19691956231
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Nussbaumen Locker (Schweiz)
Original assignee: BBC AG Brown, Boven & Cie, Baden (Schweiz)
Priority date: 1969-10-10
Filing date: 1969-11-08
Publication date: 1977-09-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Herabsetzung der Spannungsbeanspruchung einer zerhackergesteuerten Schaltung, weiche Schaltung einen mit der Last in Reihe liegenden Hauptthyristor, einen zum Hauptthyristor parallelen, aus der Reihenschaltung eines Löschthyristors und eines Löschkondensators bestehenden Löschkreis mit Überbrückung des Löschthyristors durch eine dazu parallelgeschaltete Umladedrossel und einen ebenfalls zum Hauptthyristor parallelen und aus der Reihenschaltung einer Rückladedrossel und einer zum Hauptthyristor antiparallelen Rückladediode bestehenden Rückladekreis umfaßt.The invention relates to a circuit arrangement for reducing the voltage stress of a chopper-controlled circuit, soft circuit a main thyristor in series with the load, one parallel to the main thyristor, consisting of the series connection of a quenching thyristor and a quenching capacitor existing extinguishing circuit with bridging of the extinguishing thyristor by a parallel connected Reloading choke and one also parallel to the main thyristor and from the series connection of a reloading choke and a back-charging circuit provided in anti-parallel to the main thyristor.

Derartige zerhackergesteuerte Schaltungen gehören seit längerem zum Stand der Technik (ETZ-A Bd. 87 [1966] Seite 166). Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 dargestellt. Darin ist 1 der Hauptthyristor, 2 der Löschthyristor, 3 der Löschkondensator, 4 die zur Umladung des Löschkondensators dienende Umladedrossel, 5 die Last (z. B. ein Motor), 6 der aus der Reihenschaltung von Riickladedrossel und -diode bestehende Rückladekreis und 7 eine zur Last parallele Freilaufdiode.Such chopper-controlled circuits have long been part of the state of the art (ETZ-A vol. 87 [1966] page 166). An exemplary embodiment is shown in FIG. 1 shown. In it 1 is the main thyristor, 2 the quenching thyristor, 3 the quenching capacitor, 4 the for Reloading of the quenching capacitor, 5 the load (e.g. a motor), 6 the from the Series connection of the recharging choke and diode, and 7 a recharging circuit that is parallel to the load Freewheeling diode.

Mittels dieser Schaltungsanordnung wird eine konstante Gleichspannung U zerhackt und pulsförmig der Last zugeführt, wobei durch das Tastverhältnis die Spannung an der Last kontinuierlich verändert werden kann. Zur Löschung des stromführenden Hauptthyristors 1 wird der Löschthyristor 2 gezündet und damit die Spannung des Löschkondensators 3 gemäß Fig. 1 als Sperrspannung an den Hauptthyristor ! gelegt. Der Löschkondensator wird sodann vom Laststrom in etwa linearer Funktion entladen, wobei die Geschwindigkeit dieser Entladung — bei Fehlen des Rückladekreises — vom Laststrom abhängt.By means of this circuit arrangement, a constant DC voltage U is chopped up and fed to the load in the form of a pulse, it being possible for the voltage across the load to be continuously changed by the pulse duty factor. To extinguish the current-carrying main thyristor 1, the quenching thyristor 2 is ignited and thus the voltage of the quenching capacitor 3 according to FIG. 1 as a blocking voltage to the main thyristor! placed. The quenching capacitor is then discharged by the load current in an approximately linear function, the speed of this discharge - in the absence of the recharging circuit - depending on the load current.

Es ergeben sich die in Fig. 2 dargestellten Spannungsformen. Die an der Last liegende Spannung ist dabei mit U5 und die Spannung am Hauptthyristor mit U\ bezeichnet. Man erkennt (ausgezogene Kurven) die Abhängigkeit der Löschkondensator-Entladezeit vom Laststrom. Diese wird in üblicher Weise durch den Rückladekreis in F i g. 1 beseitigt, mit welchem der in F i g. 2 eingetragene gestrichelte Verlauf der Kondensator- bzw. der Last- und Ventilsspannungen erreicht wird. Wie ersichtlich, tritt jedoch im Löschmoment (Entladung des Kondensators 3 durch Zündung des Löschthyristors 2) an der Last eine Spannungsspitze von etwa doppelter Höhe der Netzspannung auf und beansprucht die Isolation der Last, was besonders bei höheren Betriebsspannungen sehr unangenehm ms Gewicht fallen kann. Werden Motoren gesteuert, so tritt an deren Kollektoren ebenfalls die Spitze auf und vergrößert die Lamellenspannung.The voltage forms shown in FIG. 2 result. The voltage across the load is labeled U5 and the voltage across the main thyristor is labeled U \ . The dependence of the quenching capacitor discharge time on the load current can be seen (solid curves). This is in the usual way by the reloading circuit in FIG. 1 eliminated, with which the in F i g. 2 entered dashed curve of the capacitor or the load and valve voltages is achieved. As can be seen, however, at the moment of quenching (discharge of the capacitor 3 due to the ignition of the quenching thyristor 2) a voltage peak of about twice the mains voltage occurs and stresses the isolation of the load, which can be very uncomfortable ms weight, especially at higher operating voltages. If motors are controlled, the peak also occurs on their collectors and increases the lamellar tension.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Spannungsspitzen, die bei den bekannten Schaltungen auftreten, zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Last an den Verbindungspunkt zwischen Rückladedrossel und Rückladediode angeschlossen ist, so daß der Laststrom über Hauptthyristor und Rückladedrossel fließt.The invention is based on the object of these voltage peaks, which occur in the known circuits occur to avoid. This is achieved according to the invention in that the load is applied to the connection point is connected between the recycle choke and the recycle diode, so that the load current through the main thyristor and recycle throttle flows.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Schaltungsanordnung ist in F i g. 3 dargestellt. Durch das Anschließen der Last an den ^'erbindungspunkt zwischen Diode und Drossel des bei den bekannten Schaltungen bereits vorhandenen Rückladekreises wird erreicht, daß diese Diode während des Rückladens leitend wird, so daß zu keinem Zeitpunkt an der Last eine höhere Spannung erscheinen kann als die angelegte Netzspannung U. The circuit arrangement proposed according to the invention is shown in FIG. 3 shown. By connecting the load to the connection point between the diode and the choke of the recharging circuit already present in the known circuits, it is achieved that this diode becomes conductive during recharging, so that at no point in time can a higher voltage appear on the load than the applied voltage Mains voltage U.

Durch die vorgeschlagene Schaltungsmaßnahme wird die Beanspruchung einer zerhackergesteuerten Schaltung durch Spannungsspitzen gemäß Fig.4 in vorteilhafter Weise herabgesetzt, wobei keine zusätzlichen Schaltungselemente benötigt werden.The proposed circuit measure reduces the stress on a chopper-controlled circuit by voltage peaks according to Figure 4 in more advantageous Way, with no additional circuit elements are required.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Circuit arrangement for reducing the voltage stress of a chopper-controlled circuit, which circuit has a main thyristor in series with the load, an extinguishing circuit parallel to the main thyristor, consisting of the series connection of a quenching capacitor and a quenching thyristor with bridging of the quenching thyristor by a recharging choke connected in parallel to it and a recharging choke that is also parallel to the main thyristor and comprising the series connection of a reconditioning choke and a reconditioning circuit which is antiparallel to the main thyristor, characterized in that the load is connected to the connection point between the reconditioning choke and the reclaiming diode, so that the load current flows through the main thyristor and the reconditioning choke.