DE2361432A1

DE2361432A1 - Schaltungsanordnung zur phasenanschnittsteuerung von wechselstrom

Info

Publication number: DE2361432A1
Application number: DE2361432A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Kirschner; Nikolaos Dipl Ing Merianos
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1973-12-10
Publication date: 1975-06-19
Also published as: DE2361432B2; DE2361432C3

Description

Schaltungsanordnung zur Phasenanschnittsteuerung von Wechselstrom.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Phasenanschnittsteuerung von Wechselstrom, bei der mindestens ein erster Triac (Zweiwegthyristor mit zwei Hauptanschlüssen und einem Steueranschluß) als Schalter in Reihe mit einer Last und einer Wechselstromquelle liegt und an seinem Steueranschluß gesteuert , wird.

Eine solche Schaltungsanordnung ist beispielsweise in der Zeitschrift " Funkschau " 1968, Heft 3, Seite 90 beschrieben. Die Steuerung erfolgt dabei über einen Diac, der am Kondensator eines parallel zum Triac liegenden RC-GIiedesliegt, das außerdem einen einstellbaren ohmschen Widerstand enthält. Je nach der Einstellung der Zeitkonstante des RC-Gliedes wird der Triac über den Diac zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb der Wechselstromhalbwellen gezündet. Die Phase wird damit, definiert angeschnitten. Am Ende jeder Halbwelle j wenn der Haltestrom des Triacs unterschritten ist, wird der Triac gelöscht. Entsprechend den abwechselnd positiven . und negativen Halbwellen des Wechselstroms erhält der Triac abwechselnd über den Diac positive und negative Zündströme. Der Anwendung einer solchen Schaltungsanordnung sind allerdings Grenzen gesetzt. Die Sperrspannung eines Triacs hat einen endlichen Wert, so daß der Phasenanschnitt nur bis zu einem bestimmten von der maximalen Sperrspannung des Triacs abhängigen Wert erfolgen kann, wenn die Amplitude der Wechselspannung diese Sperrspannung des Triacs übersteigt. .

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anwendung eines Triacs zur Phasenanschnittsteuerung in dem Sinn zu
erweitern, daß die Phasenanschnittsteuerung auch bei Wechselspannungen ermöglicht wird, deren Amplitude die Sperrspannung des
Triacs erheblich übersteigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein
zweiter Triac mit dem ersten Triac gegensinnig in Reihe geschaltet ist, wobei sein mit seinem Steueranschluß einen gemeinsamen Halbleiterbereich berührender Hauptanschluß mit dem entsprechenden
Hauptanschluß des ersten Triacs verbunden ist, und daß beide Steueranschlüsse von derselben Steuerquelle gegenphasig angesteuert
werden.

Eine solche erfindungsgemäße Schaltungsanordnung verwendet zwei
Triacs in Antiserienschaltung. Der besondere Vorteil einer solchen Schaltungsanordnung ist der, daß trotz der Verwendung von zwei
Triacs zum Erhöhen der insgesamt möglichen Sperrspannung nur eine einzige Steuerschaltung benötigt wird. Von derselben Steuerquelle bekommen die beiden Steueranschlüsse Steuerströme entgegengesetzter Polarität. Bei Wechselstrombetrieb werden die beiden Triacs abwechselnd in verschiedener Richtung leitend.

Für die Steuerquelle sind viele Variationen möglich. Als eine "sei hervorgehoben eine Reihenschaltung eines einstellbaren ohmschen
Widerstandes, eines Kondensators und eines weiteren ohmschen Widerstandes, die parallel zur Reihenschaltung der beiden Triacs liegt. Der Kondensator kommt dann zwischen die Steueranschlüsse der beiden Triacs zu liegen. Vorteilhaft ist der weitere ohmsche. Widerstand einstellbar ausgebildet. Dies ergibt eine bessere Einstellbarkeit der Phasenanschnittsteuerung.

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Eine andere Variation der Steuerschaltung besteht aus einem fremdangesteuerten Übertrager, dessen Sekundärwicklung zwischen die beiden Steueranschlüsse der Triacs zu liegen kömmt.

Weiter sind vorteilhaft beide Triacs in einem einzigen Gehäuse untergebracht. , _: . '

An Hand zweier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Fig.1 enthält eine Steuerung der Triacs mit einem EC-Glied, Fig.2 mit einem'tibertrager.

In Fig.1 ist ein Triac 1 mit den beiden Hauptanschlüssen 2 und 3 und mit einem Steueränschluß 4 mit einem Triac 5 mit. den Hauptanschlüssen 6 und 7 und mit einem Steueranschluß 8 in Reihe geschaltet. Diese Reihenschaltung liegt ihrerseits in Reihe mit einem Lastwiderstand 9 und mit einer Wechselspannungsquelle 10. Parallel zu der Reihenschaltung der beiden Triacs 1 und 5 liegt die Reihenschaltung eines einstellbaren ohmschen Widerstandes 11, eines Kondensators 12 und eines einstellbaren ohmschen Widerstandes 13. Der Verbindungspunkt des einstellbaren ohmschen Widerstandes 11 mit dem Kondensator 12 liegt über einen Diac 14 am Steueranschluß 4 des Triacs 1; der Verbindungspunkt des einstellbaren ohmschen Widerstandes 13 mit dem Kondensator. 12 liegt an dem Steueranschluß 8 des Triacs 5. . ; _;

Die beiden Hauptanschlüsse 3 und 6 sind diejenigen Hauptanschlüsse, die mit den Steueranschlüssen 4 und 8 jeweilsin dem Triac 1 bzw. einen gemeinsamen Halbleiterbereich berühren. Das heißt, die beiden Hauptanschlüsse 2 und 3 des Triacs 1 bzw. die beiden Hauptanschlüsse 6 und 7 des Triacs 5 sind nicht gleichberechtigt. Der' Triac ist nicht symmetrisch aufgebaut; im allgemeinen werden die beiden Hauptanschlüsse unterschieden in einen "oberen" und in einen

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"unteren" Hauptanschluß. Durch Zusammenschalten der beiden oberen Hauptanschlüsse 3 und 6 entsteht bei einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die Antiserienschaltung.

Bei einer beginnenden Halbwelle des Wechselstroms lädt sich der Kondensator 12 über die beiden einstellbaren ohmschen Widerstände 11 und 13 je nach der Einstellung auf und zündet nach Erreichen . der Zündspannung beide Triacs 1 und 5 gleichzeitig, wobei die beiden Steueranschlüsse 4 und 8 jeweils Zündströme unterschiedlicher Richtung "bekommen. Der Phasenanschnitt läßt sich durch Einstellung der beiden einstellbaren ohmschen Widerstände 11 und 13 bestimmen. Bei noch nicht leitenden Triacs 1 und 5 sind sozusagen die beiden Sperrspannungen in Reihe geschaltet. Das bedeutet, daß wesentlich höhere Spannungen geschaltet werden können als es mit einem einzelnen Triac möglich ist.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig.2 enthält ebenfalls die Wechselspannungsquelle 10, den ohmschen Widerstand 9 und die beiden antiseriell geschalteten Triacs 1 und 5. Die Steuerung erfolgt jedoch über einen Übertrager 15, der an seiner Primärwicklung angesteuert wird und dessen Sekundärwicklung zwischen den Steueranschlüssen 4 und 8 der beiden Triacs 1 und 5 liegt.

.6 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1. iSchaltungsanordnung zur Phasenanschnittsteuerung von Wechselstrom, -' bei der mindestens ein erster Triac (Zweiwegthyristor mit zwei Hauptanschlüssen und einem Steueranschluß) als Schalter in Reihe mit einer Last und einer Wechselstromquelle liegt und an seinem Steueranschluß gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet , daß.ein zweiter Triac (5) mit dem ersten Triac (1) gegensinnig in Reihe geschaltet ist, wobei sein mit seinem Steueranschluß (8) einen gemeinsamen Halbleiterbereich berührender Hauptanschluß (6) mit dem". entsprechenden Hauptanschluß (3) des ersten Triacs (1) verbunden ist, und daß b,eide Steueranschlüsse (4 und 8) von derselben Steuerquelle gegenphasig angesteuert werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerquelle aus der Reihenschaltung eines einstellbaren ohmscheh Widerstandes (Ή)., eines Kondensators (12) und eines weiteren ohmschen Widerstandes (13) besteht, die parallel zur Reihenschaltung der beiden Triacs (.1 und 5) liegt, und daß der Kondensator (12) zwischen die Steueranschlüsse (4 und 8) der beiden Triacs (1 und 5) zu liegen kommt. ■

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der weitere ohmsche Widerstand (13) einstellbar ist. . '

4. .Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch

g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die St euer quelle aus einem Überv· trager (15) besteht, der an seiner Primärwicklung angesteuert .

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wird und dessen Sekundärwicklung zwischen die Steueranschlüsse (4 und 8) der beiden Triacs (1 und 5) zu liegen kommt.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Triacs (1 und 5) in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Kondensator (12) itnd den Steueranschluß (4) des Triacs (1) ein Diac (14) geschaltet ist.

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