DE2215395A1 - Kommutierungsschaltung - Google Patents

Description

• Kommutierungsschaltung Oft ergibt sich ein Anwendungsfail für eine Kommutierungschaltung, bei der die Steuerelektroden und die zugehörigen Hauptanschlüsse (bei Thyristoren sonst die Kathoden) am Pluspol einer Gleichspannungsquelle legen müssen; d.h. es werden Elemente benötigt, die eine Wirkung wie Thyristoren haben, bei denen jedoch die ZUndspannungen an die Strecke Zündelektrode - Anode zu legen sind. Leistungsthyristoren mit dieser Eigenschaft existieren jedoch nicht. Bei der Erfindung werden deshalb Zweiwegthyristoren, auch Triac's genannt, verwendet,- und zwar ist Gegenstand der Erfindung eine Kommutierungsschaltung mit Zweiwegthyristoren und einem kommutierungskondensator, die dadurch gekennzeichnet ist, daß den Zweiwegthyristoren Dioden mit einer der Richtung der durchzulassenden Ströme entsprechenden Polarität in Reihe geschaltet sind.
• Wenn die ZUndelektroden und die zugehörigen Hauptanschlüsse der Triac's, wie oben verlangt, am Pluspol der Gleichspannungsquelle liegen sollen, i'st die Diode dem von der Steuerelektrode abgewandten Hauptanschluss des Zweiwegthyristors vorzuschalten.
• Der Kommutierungskondensator ist an den vom Zweiwegthyristor abgewandten Anschluß der Diode anzuschließen.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher er lFutert, in der die Fig 1 eine bekannte Kommutierungsschaltung mit zwei Triac's, vig. 2 eine erfindungsgemäße Kommutierungsschaltung und Fig. 3 eine erfindungsgemäße kommutierungsschal tung mit verschiedenen Ausgestaltungen zeigt.
• Die den einzelnen Zweiwegthyristoren ZT1, ZT2 vorzugsweise unmittelbar in Reihe geschaltete Diode D1 bzw. D2 scheint bei oberflächlicher Betrachtung entbehrlich zu sein, ist jedoch in der Praxis notwendig. Verzichtet man auf sie, (Fig. 1), würde im Falle der Kommutierung der leitend gewesene Triac plötzlich mit dem dem Laststrom entgegengesetzten Kommutierungsstrom beauBschlagt werden. Der Triac kann aber in beiden Richtungen Strom führen und, da die Umpolung sehr rasch erPolgt (Größenordnung 1 Mikrosekunde), bleibt der Triac leitend. Infolge des Kommutierungsstromes entlädt sich der Kondensator C über die beiden Triac's. Ist der Kondensator C entladen, versucht die Last (A oder B in Fig. 1), den Triac wieder zurUckumzupolen. Diese Umpolung verläuft wesentlich langsamer als die vorige. Ist der Kondensator C sehr groß oder der Laststrom sehr klein, erlangt der Triac seine Sperrfähigkeit. Das Erreichen der Sperrfähigkeit erPordert während und unmittelbar nach dem Umpolen ein sehr langsames Ansteigen der Spannung am Triac (nur einige'Volt pro Mikrosekunde) oder eine entsprechend lange Pause (Freiwerd-ezeit).
• Die Erfindung macht von der zweiten Methode Gebrauch, und zwar in der Weise, daß die erste Umpolung infolge der dem Triac in Reihe geschalteten Diode D1 bzw. D2 (Fig. 2) gar nicht stattfindet, sondern durch das Zünden des anderen Triac's eine stromlose Phase eingeleitet wird. Die Beanspruchung des eben gelöschen Triac's mit Spannung erfolgt erst nach Entladung des Kondensators C durch den Laststrom. Wegen der Pause darf der eben gelöschte Triac mit schneller ansteigender Spannung belastet werden d. h. der tommutierungskondensator C kann viel kleiner, ev. größenordnungsmäßig kleiner sein, als bei der Schaltung nach Fig. 1.
• Fig. 3 zeigt eine komplettierte erfindungsgemäße Schaltung mit diversen Elementen zur Begrenzung der Beanspruchung der triac's mit in di Lastwiderstände eingekoppelten Störspannungspitzen.
• Die Elemente C1, $3, L1 und D5 (Freilaufdiode) sowie C2, R4, L2 und D6 sind als Beschaltungen bekannt. Neu ist die Reihenschaltung der Diode D3 mit dem spannungsabhängigen Widerstand R1 und die Reihenschaltung der Diode D4 mit dem spannungsabhängigen Widerstand R2 zur Ableitung von positiven eingestreuten Spannungspitzen gegen den Pluspol der Batterie, wobei der spannungsabhängige Widerstand notwendig ist fUr die Umpolung der erEindungsgemäß vorgesehenen Dioden D1 bzw. D2 im halle der Kommutierung.
• Er soll also den Kommutierungspannungsprung noch zulassen, Span-t nungen darüber hinaus jedoch shunten. Die Dioden D3 und D verhindern bei gesperrtem Triac ZT1 bzw. ZT eine dauernde Belastung der möglichst knapp zu bemessenden spannungsabhängigen Widerstände R1 bzw. R2.

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. kommuterungsschaltung mit Zweiwegthyristoren (Triac's) und einem Kommutierungskondensator, dadurch gekennzeichnet, daß den Zweiwegthyristoren (ZT1, ZT2) Dioden (D1, D2) mit einer der Richtung der durchzulassenden Ströme entsprechenden Polarität in Reihe geschaltet sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (D , D2) dem von der Steuerelektrode abgewandten Hauptstors (ZT1 bzw. ZT2) vorgeschaltet ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutierungskondensator (C) an den vom Zweiwegthyristor (ZT1, ZT2) abgewandten Anschluß der Diode (D1 bzw. D2) angeschlossen ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenschaltung aus Zweiwegthyristor und Diode (ZT1, D1; ZT2 D2) die Reihenschaltung einer weiteren Diode und eines spannungsabhängigen Widerstandes fD3 R1; D4, p2) garallelgeschaltet ist.