DE2332723B2 - Zündschaltungsanordnung für in Reihe an eine Hochspannung gelegte Thyristoren - Google Patents
Zündschaltungsanordnung für in Reihe an eine Hochspannung gelegte ThyristorenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündschaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Anordnung ist aus der CH-PS 4 44 287, Fig. 4 bekannt
Die Verwendung von opto-elektronischen Schaltelementen erlaubt eine vollständige galvanische Trennung
ohne Isolationsprobleme zwischen den auf dem hohen Potential der Thyristoren liegenden ZUndschaltungen
und den auf niedrigem Potential liegenden Steuerschaltungen, welche die Zündung der Thyristoren auslösen.
Bei der aus Fig. 4 der CH-PS 4 44 287 bekannten Zündschaltung dieser Art ist für jeden Thyristor nur ein
opto-elektronisches Schaltelement vorhanden, das in Reihe mit der Primärwicklung eines Transformators an
die Klemmen des Kondensators angeschlossen ist Die Sekundärwicklung des Transformators ist zwischen der
Steuerelektrode und der Kathode des Thyristors angeschlossen. Der Transformator ist notwendig, weil
es bei Verwendung eines Graetz-Gleichrichters, im Gegensatz zu Einweg-Gleichrichtern, nicht mehr
möglich ist, eine Klemme des Kondensators direkt mit der Kathode des Thyristors zu verbinden. Der
Graetz-Gleichrichter wird jedoch bevorzugt, weil er die Aufladung des Kondensators auf eine höhere Energie
ermöglicht, so daß mit Sicherheit eine ausreichende Zündenergie vorhanden ist Dieser Vorteil wird bei der
bekannten Schaltung durch die Verwendung des Impulstransformators erkauft, der ein im Vergleich zu
den verwendeten Halbleiterschaltelementen teueres Bauelement von erheblichem Platzbedarf und Gewicht
ist Diese Nachteile fallen bei einer größeren Anzahl von in Reihe geschalteten Thyristoren erheblich ins
Gewicht, da für jeden Thyristor ein eigener Impulstransformator erforderlich ist
auszunutzen, ohne Kosten, Gewicht und Platzbedarf der
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst
Bd der Zündschaltung nach der Erfindung ist anstelle
Bd der Zündschaltung nach der Erfindung ist anstelle
ίο des Impulstransformators ein zweites opto-elektronisches
Schaltelement geringer Leistung vorhanden, das wesentlich kleiner, leichter und billiger als ein
Impulstransformator ist Das zweite opto-elektronische
Schaltelement bewirkt im gesperrten Zustand die
is Trennung der einen Kondensatorklemme von der
Kathode des Thyristors, welche die Verwendung eines Graetz-Gleichrichters ermöglicht, während es im
stromführenden Zustand die für das Zünden erforderliche Verbindung zwischen dieser Kondensatorklemme
und der Thyristorkathode herstellt Darüber hinaus ergibt die Verwendung von zwei opto-elektronischen
Schaltelementen, die im Zündkreis in Serie liegen, eine erhöhte Sicherheit, da eine Fehlzündung oder ein
Kurzschluß eines dieser Schaltelemente noch nicht die Entladung des Kondensators bewirkt Auch ist sichergestellt,
daß der Zündimpuls während seiner ganzen Dauer dieselbe Polarität hat, was bei Verwendung eines
Impulstransformators nicht gewährleistet ist
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Zündschaltung nach der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Zündschaltung nach der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2.
Die Verwendung des dritten opto-elektronischen Schaltelements ergibt in Verbindung mit dem zweiten
opto-elektronischen Schaltelement eine erhöhte Sicherheit bei der Bestimmung der Dauer des Zündimpulses,
denn bei fehlerhafter Auslösung des dritten opto-elektronischen Schaltelements kann der Kondensator nicht
entladen werden, wenn nicht auch gleichzeitig das zweite opto-elektronische Schaltelement gezündet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, deren Figur das Schaltbild einer Zündschaltung für einen von mehreren in Reihe an eine Hochspannung gelegten Thyristoren zeigt
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, deren Figur das Schaltbild einer Zündschaltung für einen von mehreren in Reihe an eine Hochspannung gelegten Thyristoren zeigt
Die Zeichnung zeigt einen Serienzweig von Leistungsthyristoren 3 bei einem Umrichter, der an eine
Leitung 1 für die Übertragung von elektrischer Energie in Form eines Hochspannungs-Gleichr.tromes angeschlossen
ist Diese Thyristoren sind durch Potentialverteilungswiderstände 2 gleicher Größe überbrückt, die
dazu dienen, die Gesamtspannung des Zweiges
so gleichmäßig auf die Klemmen jedes der Thyristoren 3 zu verteilen.
jedem der Thyristoren 3 ist eine Zündschaltung zugeordnet, die nur für einen einzigen Thyristor
dargestellt ist Diese Zündschaltung enthält einen Graetz-Gleichrichter aus vier Dioden 5,6,7,8, der über
einen Widerstand 4 parallel zu dem Thyristor 3 geschaltet ist und einen Kondensator 9 speist Der
Kondensator 9 lädt sich auf den Spitzenwert der Spannung auf, die an den Klemmen des Thyristors 3
besteht, wenn dieser nicht stromführend ist, und enthält
somit eine von der Leitung 1 gelieferte potentielle Energie konstanter Größe, die zur Zündung des
Thyristors 3 in der nachstehend erläuterten Weise benutzt wird.
Die Steuerelektrode des Thyristors 3 und dessen Kathode sind mit den Klemmen des Kondensators 9
über einen ersten Photothyristor 10 in Serie mit einem Widerstand 11 bzw. über einen zweiten Photothyristor
12 verbunden. Die beiden Photothyristoren 10,12 sind
für eine geringe Leistung ausgelegt und erfordern nur eine kleine Strahlungsleistung zum Zünden. Es ist zu
erkennen, daß das gleichzeitige Zünden der beiden Photothyristoren 10 und 12 die Entladung des
Kondensators 9 in den Steuerelett roden-Kathoden-Kreis
des Leistungsthyristors 3 verursacht, wodurch dieser Thyristor in den leitenden Zustand gebracht wird.
Der Vorgang erfolgt natürlich in identischer Weise und gleichzeitig für sämtliche Thyristoren des betreffenden
Zweiges.
Bei der dargestellten Schaltung ist ein dritter Photothyristor 13 vorgesehen, der gleichfalls für eine
geringe Leistung ausgelegt ist und die Aufgabe hat, in jedem gewünschten Zeitpunkt die Entladung des
Kondensators 9 in den Steuerelektroden-Kathoden-Kreis des Leistungsthyristors 3 zu beenden; man kann
auf diese Weise die Dauer des Zündimpulses zur Anpassung an die vom Hersteller angegebenen
Es ist somit zu erkennen, daß die beschriebene Vorrichtung sehr einfach ist und keine besonderen
Isolationsmaßnahmen erfordert, da die Zündenergie für jeden Leistungsthyristor an dessen Klemmen abgenommen
wird und keine große Steuerleistung erforderlich ist, da die Steuerung ausschließlich über Photothyristoren
geringer Leistung erfolgt
Wenn keine Photothyristoren verfügbar sind, welche die vorgegebene Spannung aushalten können, ist leicht
zu ersehen, daß diese Photothyristoren durch gewöhnliche Thyristoren ersetzt werden können, die ihrerseits
durch Photothyristoren gesteuert werden, so daß deren Belastungen verringert sind.
Man kann bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Photothyristoren durch andere optoelektronische
Elemente, wie Photodioden oder Phototransistoren, ersetzen.
Claims (2)
1. Zündschaltungsanordnung für in Reihe an eine Hochspannung gelegte Thyristoren, von denen jeder
durch einen Potentialverteilungswiderstand überbrückt ist, nut einem jedem Thyristor zugeordneten
Dioden-Graetz-Gleichrichter, der einen mit dem Zündkreis des Thyristors verbundenen Kondensator
während der Sperrperioden des Thyristors auf eine am Potentialverteilungswiderstand abgegriffene
Spannung auflädt, und mit einem im Entladekreis des Kondensators liegenden, durch Strahlungsenergie
entsperrbaren ersten opto-elektronischen Schaltelement zum Zünden des Thyristors mittels der im
Kondensator gespeicherten Energie, dadurch
gekennzeichnet, daß die eine Klemme des Kondensators (9) über das erste optoelektronische
Schaltelement (10) mit der Steuerelektrode des Thyristors (3) verbunden ist, daß<lie andere Klemme
des Kondensators (9) über ein zweites opto-elektronisches
Schaltelement (12) mit der Kathode des Thyristors (3) verbunden ist und daß die beiden
opto-elektronischen Schaltelemente (10,12) gleichzeitig
entsperrt werden.
2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Steuerelektrode des
Thyristors (3) verbundene Klemme des Kondensators (9) über ein drittes, zur Beendigung des
Zündimpulses gelrennt steuerbares optoelektronisches Schaltelement (13) mit der Kathode des
Thyristors (3) verbunden ist
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Family Applications (1)
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OI | Miscellaneous see part 1 | ||
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