DE2132845A1 - Vorrichtung zur Steuerung einer Halbleiter-Anordnung - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung einer Halbleiter-AnordnungInfo
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Description
In der-Hauptanmeldung ist ein Verfahren zur Steuerung einer Anordnung
von Halbleiterelementen beschrieben, wobei das Verfahren darin
bestent, die Anordnung von einem Sinusstromsignal-G-enerator
auszusteuern, welcher die Steuerschaltungen speiet, die auf die
Frequenz des Generators abgestimmt sind.
Die Vorrichtung zur Durchführung de3 Verfahrens umfaßt eine Steuerquelle,
welche während einer bestimmten Zeit periodisch scnaltet, einen Sinusstromsignal-Generator, welcher einen Scnwingkreis
33 BrounKhw«0, Am BOrgwpork · β MOneh«i 22, Rob«t-ICoA*ree· 1 7 Sfutteart - Iod Con«·»*
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speist, der aus einem Kondensator besteht und aas einem Kabel,
welches den magnetischen Kreis von einem oder mehreren Steuertransformatoren
der Halbleiterelemente durchläuft.
Ein Anwendungsbeispiel wurde in der Figur 1 der Hauptanmeldung
angegeben, welche eine Thyristorkette darstellt, die aus Abachnitten.
besteht, welche ihrerseits aus einer bestimmten Anzahl von in Reihe geschalteten Thyristoren gebildet ist. Ein weiteres
Anwendungsbeispiel wurde in der Figur 4 gegeben, welche eine Anordnung von parallel geschalteten Transistoren darstellt, die
durch einen Generator gespeist sind.
Wenn ssrien-parallele Anordnungen von Halbleiter-Bauelementen
vorliegen, ist die Verwendung eines einzigen Generators nicht immer möglich, da die von einer derartigen Anordnung benötigte
Steuerleistung derart sein kann, daß ein einziger Sinusstromsignal-Generator
mit hoher frequenz diese Leistung nicht liefern kann. Die Verwendung mehrerer unabhängiger parallel geschalteter
Generatoren bietet jedoch Schwierigkeiten. Es ist nämlich schwierig, Generatoren zu haben, welche absolut dieselbe Frequenz
aufweisen und darüber hinaus besteht trotz besonderer Vorsichtsmaßnahmen kein Grund, daß die von den verschiedenen Generatoren
ausgesandten Signale in Phase sind. Wenn schließlich eine große Betriebssicherheit angestrebt wird, kann man dazu veranlaßt sein,
gleichzeitig zwei Generatoren zu verwenden, und zwar parallel, obwohl ein Generator dazu in der Lage wäre, die Leistung für eine
Steueranordnung zu liefern, welche in Reihe, parallel oder sogar serien-parallel geschaltet ist und aus Halbleiter-Bauelementen
besteht.
Die vorliegende Erfindung schlägt vor, die Schwierigkeiten der Verwendung mehrerer Generatoren für die Steuerung von Halbleiterelementen-Anordnungen
mit Hilfe einer Vorrichtung zu überwinden,
109882/1347
welche dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes Harbleiterelement
an seinen Steuerklemmen ein Signal empfängt, das von jedem der verwendeten Generatoren ausgesandt wird, daß dieses Signal über
eine Steuerschaltung gemäß der Hauptanmeldung an die Klemmen eines Elementes geführt wird und daß die Generatoren durch dieselbe
oteuerquelle ausgelöst werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß jeder Generator eine Steuerschaltung speist, welche ihm eigen ist und daß
diese Steuerschaltung dazu dient, das Signal des Generators auf alle Halbleiterelemente zu verteilen.
Gemäß einem weiteren Lterkmal haben alle Generatoren im wesentlichen
dieselbe Frequenz.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung
beschrieben; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine Serienschaltung von Thyristoren, welche von zwei
Steuerschaltungen aus gesteuert werden,
Fiß. 2 in schematischer Darstellung die Steuerung einer Serienparallel-Schal
tang der Thyristoren von zwei Steuerschaltungen aus und
Fi ©. 3 in schematischer Darstellung die Steuerung einer Serienparallel-Sehaltung
von Thyristoren von drei Steuerschaltungen aus.
Die Figur 1 stellt zwei in Seriejgesdaaltete Thyristoren Th. und
Th„ dar, von denen jeder von Steuergeneratoren G1 und G2 aus gesteuert
wird, und zwar über Schaltungen B1 und B2. Die Generatoren
G1 und G2 sind durch dieselbe Quelle SC gesteuert, welche
beispielsweise eine Lichtstrahlung aussendet.
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Die Schaltung B1 umfaßt ein Kabel Gb1, individuelle Steuerschaltungen
1 und 2 und in Reihe einen Kondensator GS1 und die Secun-.
därwicklung eines Transformators TF1, dessen Primärwicklung
durch den Generator G. gespeist ist.
Die Schaltung B2 umfaßt ein Kabel Gb2, individuelle 3teuerschaltungen
3 und 4 und in Serie einen Kondensator GS2 und die Secundärwicklung
eines Transformators TF2, decsea Primärwicklung durch
den Generator G2 gespeist ist.
Die individuellen Steuerschaltungen 1, 2, 3 und 4 sind alle identisch
und umfassen einen Magnetkern T, welcher von dem Kabel
durchlaufen wird, das von dem Transformator kommt, der durch den Generator gespeist wird, weiterhin eine Wicklung E am Ilittelpunkt,
einen Kondensator C , zwei Dioden D1 und Dp» welche ihre
Kathode gemeinsam haben. Der gemeinsame Punkt der Dioden ist mit der Steuerelektrode des zu steuernden Thyristors verbunden, nämlich
mit M1 oder M2 im Falle der Figur 1, und der Mittelpunkt
der Wicklung E ist mit der Kathode des Thyristors N1 oder N2 im
Falle der Figur 1 verbunden.
Diese individuelle Steuerschaltung ist mit der in der Figur 2a der Hauptanmeldung beschriebenen identisch, es läßt sich jedocheine
beliebige andere verwenden, und zwar insbesondere diejenige, welche in der Figur 2b in der Hauptanmeldung beschrieben ist.
Jeder der Thyristoren Th1 und Th2 empfängt an seinen 3teuerelektroden
M1N1 oder M2N2 ein Steuersignal von G1 und von G2* Diese
Signale haben dieselbe Amplitude, und der Strom, welcher in der Steuerverbindung des Thyristors fließt, ist die Summe der Ströme
auf Grund der Signale, welche von den Generatoren G^ und G2
nach Gleichrichtung herkommen, wodurch ermöglicht wird, die Phasenprobleme zwischen den Generatoren zu überwinden. Darüber hinaus
können die Generatoren verschiedene Frequenzen aufweisen.
109882/13Λ7
Die Figur 2 stellt in sohematischer Weise die Steuerung einer
Serienschaltung dar, welche die Thyristoren Th-, Th., Thj-, Thg,
Th„ und Tho aufweist und aus Gruppen von drei parallelen Thyristoren gebildet ist.
Serienschaltung dar, welche die Thyristoren Th-, Th., Thj-, Thg,
Th„ und Tho aufweist und aus Gruppen von drei parallelen Thyristoren gebildet ist.
äin Generator G1 speist die Primärwicklung eines Transformators
TF1, welcher mit einem Kondensator OS1 und einem Kabel Ob1 in
Serie liegt, wobei das Kabel dazu dient, ein von G.. ausgesandtes Signal zu den individuellen Schaltungen 8, 9 und 10 zu übertragen. In Serie mit dem Kabel Ob1 befindet sich die Primärwicklung eines Transformators T1, dessen Secundärwicklung mit einem Kondensator O1 und einem Kabel Gb1 in Serie geschaltet ist, wobei das Kabel
das Signal überträgt, welches von G1 zu den individuellen Schaltungen 5, 6 und 7 ausgesandt wird. Die Schaltungen 5, 6, 7» 8, 9 und 10 speisen jeweils die Steuerelektroden der Thyristoren
Th^...Th8.
TF1, welcher mit einem Kondensator OS1 und einem Kabel Ob1 in
Serie liegt, wobei das Kabel dazu dient, ein von G.. ausgesandtes Signal zu den individuellen Schaltungen 8, 9 und 10 zu übertragen. In Serie mit dem Kabel Ob1 befindet sich die Primärwicklung eines Transformators T1, dessen Secundärwicklung mit einem Kondensator O1 und einem Kabel Gb1 in Serie geschaltet ist, wobei das Kabel
das Signal überträgt, welches von G1 zu den individuellen Schaltungen 5, 6 und 7 ausgesandt wird. Die Schaltungen 5, 6, 7» 8, 9 und 10 speisen jeweils die Steuerelektroden der Thyristoren
Th^...Th8.
In gleicher Weise bildet ein Generator Gp eine zweite Steuersignalquelle,
wobei dieses Signal zu den individuellen Schaltungen 11, 12 und 13 durch das Kabel C'bp übertragen wird und zu den Schaltungen
14, 15 und 16 durch das Kabel öb?.
Die individuellen Schaltungen 11, 12 .... 16 speisen jeweils die Steuerelektroden der Thyristoren Th,....Thg.
In dieser Figur ist angenommen, daß die Schaltungen 5,6,7 und 8, 9, 10 nicht durch dasselbe Kabel gespeist sind. Es ist offensichtlich
möglich, die individuellen Schaltungen 5, 6, .... 10
durch dasselbe Kabel Gb- zu speisen. Die Figur 2 ist als Beispiel angeführt, wobei die verschiedenen Steuermöglichkeiten, die in
der Hauptanmeldung erwähnt sind, auch auf die vorliegende Erfindung anwendbar sind.
durch dasselbe Kabel Gb- zu speisen. Die Figur 2 ist als Beispiel angeführt, wobei die verschiedenen Steuermöglichkeiten, die in
der Hauptanmeldung erwähnt sind, auch auf die vorliegende Erfindung anwendbar sind.
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Die Figur 3 stellt in schematischer Weise die Speisang der Steuerelektroden
von drei Thyristoren dar, und zwar aasgehend von drei Generatoren G1, Gp, G,, welche jeweils drei individuelle
Steuerschaltungen 31, 32 und 33 für den Generator G1, 34, 35 und
36 für den Generator Gp und 37, 38 and 39 für den Generator G,
speisen. Erfindungsgemäß empfängt jeder Thyristor aar seiner
Steuerung ein Signal von jedem Signalgenerator. Somit empfängt
der Thyristor Thq auf seinem Steuerkreis die Signale von den
Schaltungen 31, 34, 37, Th1Q empfängt auf seinem Steuerkreis die
Signale von den Schaltungen 32, 35, 38 und Th... diejenigen von
33, 36 und 39.
Die in der Figur 3 dargestellte Anordnung kann so verstanden
werden, daß sie auf die gesamte Serienanordnung ausgedehnt werden kann, welche mehrere Thyristoren parallel aufweist.
Die Erfindung gestattet es, die Zuverlässigkeitsprobleme zu lösen,
welche die Steuerung von komplexen Haihielterelementen-Anordnungen
gestattet, und zwar nicht nur aasschließlicn bei Thyristoren, durch wenigstens zwei verschiedene Steuerkreise, von denen
jeder seinen Generator besitzt. Die Erfindung gestattet in gleicher Weise, das Problem der Steuerung von komplexen Halbleiter
element en- Anordnung en zu lösen, deren Gesamtsteuerleistung zu
groß ist,- um durch einen einzigen Generator geliefert zu werden.
Die Erfindung wird vorteilhaft in all denjenigen Fällen angewandt,
welche eine große Anzahl von Halbleiter-Bauelementen erfordern,
wie dies insbesondere bei Gleichrichter br iicken und bei Ketten der
Fall ist, welche zur Gleichstrom-Energieübertragung dienen.
— Patentansprüche -
109882/1347
Claims (3)
- PatentansprücheM.JSteuervorrichtung für eine Anordnung von Halbleiterbauelementen, die eine Steuerelektrode besitzen, wobei ein Steuersignal zvvischeri die Elektrode und eine Hauptelektrode angelegt wird, nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 2026067.7), dadaroh gekennzeichnet , daß jedes Halbleiterelement ein Steuersignal empfängt, das von wenigstens zwei u-eneratoren ausgesandt wird, die darch eine einzige 3teuerquelle ausgelöst werden.
- 2. Vorricütung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Generator eine Steuerscnaltung speist, welche ihm eigen ist und daß diese Schaltung dazu dient, das von dem Generator aasgesandte Signal auf alle Halbleiterelemente zu verteilen.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoren im wesentlichen diesel ce frequenz aufweisen.109882/1347Lee rseite
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