DE2408196C3

DE2408196C3 - Ignition circuit arrangement for an electric valve, in particular for a thyristor

Info

Publication number: DE2408196C3
Application number: DE19742408196
Authority: DE
Inventors: Jakob 8520 Erlangen Schenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1974-02-20
Publication date: 1977-03-24

Description

3030th

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündschaltungsanordnung für ein elektrisches Ventil, insbesondere für einen Thyristor, dem eine Reihenschaltung eines Beschaltungskondensators und eines Beschaltungswiderstandes parallel liegt, bei der ein Impulskondensator über einen Doppelweg-Gleichrichter aus der Anoden-Kathoden-Strecke des elektrischen Ventils aufladbar ist, wobei der eine Belag des Impulskondensators über einen ersten steuerbaren kontaktlosen Schalter mit der Steuerstrecke des elektrischen Ventils lind der andere Belag des Impulskondensators über einen gleichzeitig steuerbaren zweiten kontaktlosen Schalter mit der Kathode des elektrischen Ventils verbunden ist.The invention relates to ignition circuitry for an electric valve, in particular for a thyristor, to which a series connection of a Wiring capacitor and a wiring resistor is parallel, in which a pulse capacitor via a full-wave rectifier from the anode-cathode section of the electrical valve is chargeable, wherein the one coating of the pulse capacitor via a first controllable contactless The switch with the control path of the electric valve covers the other surface of the pulse capacitor a simultaneously controllable second contactless switch with the cathode of the electric valve connected is.

Aus der DT-OS 23 32 723, insbesondere Fig. 1, ist eine Zündschaltung der eingangs genannten Art bekannt, bei der dem elektrischen Ventil jedoch lediglich ein Beschaltungswiderstand parallel geschaltet ist. Wenn bei dieser bekannten Zündschaltung dem elektrischen Ventil die Reihenschaltung eines Beschaltungskondensators und eines Beschaltungswiderstandes parallel geschaltet ist, wie es beispielsweise aus der CH-PS 4 44 287 bekannt ist, so ist nachteilig, daß der Entladestrom des Beschaltungskondensators über den genannten zweiten kontaktlosen Schalter fließt, der zwischen dem Impulskondensator und der Kathode des elektrischen Ventils angeordnet ist. Dieser kontaktlose Schalter muß daher zusätzlich zum Zündstrom diesen Entladestrom führen können. Dies ist besonders dann von Nachteil, wenn als kontaktloser Schalter ein Fototransistor oder ein Fotothyristor verwendet werden soll, da diese Bauelemente relativ leistungsschwach sind.From DT-OS 23 32 723, in particular FIG. 1, an ignition circuit of the type mentioned is known at which, however, only has a wiring resistor connected in parallel with the electric valve. When in this known ignition circuit the electric valve is connected in series with a wiring capacitor and a wiring resistor is connected in parallel, as it is, for example, from the CH-PS 4 44 287 is known, it is disadvantageous that the discharge current of the wiring capacitor via the said second contactless switch that flows between the pulse capacitor and the cathode of the electrical valve is arranged. This contactless switch must therefore in addition to the ignition current Discharge current can lead. This is particularly disadvantageous when used as a contactless switch Phototransistor or a photothyristor should be used, as these components are relatively inefficient are.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der kontaktlose Schalter zwischen dem Impulskondensator und der Kathode des elektrischen Ventils einer geringeren Strombelastung ausgesetzt ist.The invention is based on the object of creating an ignition circuit of the type mentioned at the outset, in which the contactless switch between the pulse capacitor and the cathode of the electrical Valve is exposed to a lower current load.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Impulskondensator ein Speicherglied vorgesehen ist, das aus einem Pufferkondensator und einer parallelgeschalteten Reihenschaltung eines Speicherkondensators mit einem Entkopplungswiderstand besteht, wobei der Verbindungspunkt von Speicherkondensator und Entkopplungswiderstand mit der Laststrecke des mit der Kathode des elektrischen Ventils verbundenen zweiten kontaktlosen Schalters verbunden istAccording to the invention, this object is achieved in that a storage element is provided as the pulse capacitor which consists of a buffer capacitor and a parallel-connected series connection of a storage capacitor with a decoupling resistor, where the connection point of the storage capacitor and decoupling resistor with the load path of the second contactless switch connected to the cathode of the electric valve is

Durch die Aufteilung des Impulskondensators in einen Pufferkondensator und einen Speicherkondensator, sowie durch die Entkopplung durch den Entkopplungswiderstand, wird die Strombelastung für den zweiten kontaktlosen Schalter auf kleine Werte begrenzt Der Zündstrom wird durch diese Maßnahme nicht verringert. Der Zündstrom fließt nach gleichzeitiger Ansteuerung der beiden kontaktlosen Schalter vom Speicherkondensator über den ersten kontaktlosen Schalter, über die Steuerelektrode und die Steuerstrekke des elektrischen Ventils und über den zweiten kontaktlosen Schalter zum Spefeherkondensator zurück. Der Entladestrom des Beschahungskondensators, der sich im Zündzeitpunkt und bei negativer Spannungsänd~rung am elektrischen Ventil dem Zündstrom im genannten zweiten kontaktlosen Schalter überlagert, wird auf kleine Werte begrenzt, da er zusätzlich über den Entkopplungswiderstand fließen muß. Bei der gleichzeitigen Ansteuerung der beiden kontaktlosen Schalter fließt der Entladestrom des positiv aufgeladenen Beschaltungskondensators über das elektrische Ventil, den genannten zweiten kontaktlosen Schalter, den Entkopplungswiderstand, den Doppelweg-Gleichrichter und über den Beschaltungswiderstand zum Beschaltungskondensator zurück. Hat der Spannungsabfall, den der Entladestrom am Entkopplungswiderstand verursacht, die Kondensatorspannung des Pufferkondensators erreicht, so fließt der Entladestrom vom Beschaltungskondensator über das elektrische Ventil, über ein Gleichrichterelement des Doppelweg-Gleichrichters, über den Pufferkondensator, über ein weiteres Gleichrichterelement des Doppelweg-Gleichrichters und über den Beschaltungswiderstand in den Beschaltungskondensator zurück. Beim Zünden des elektrischen Ventils wird also der Pufferkondensator mit Energie aus dem Beschaltungskondensator aufgeladen.By dividing the pulse capacitor into a buffer capacitor and a storage capacitor, as well as the decoupling by the decoupling resistor, the current load for the second contactless switch limited to small values The ignition current is reduced by this measure not decreased. The ignition current flows after simultaneous Control of the two contactless switches from the storage capacitor via the first contactless one Switch, via the control electrode and the control path of the electric valve and via the second contactless switch back to the condenser. The discharge current of the charging capacitor, which changes at the point of ignition and in the event of a negative voltage change superimposed on the ignition current in said second contactless switch on the electric valve, is limited to small values because it must also flow through the decoupling resistor. In the Simultaneous activation of the two contactless switches flows the discharge current of the positively charged Wiring capacitor via the electrical valve, said second contactless switch, the decoupling resistor, the full-wave rectifier and via the wiring resistor to the Wiring capacitor back. Has the voltage drop that the discharge current at the decoupling resistor caused, the capacitor voltage of the buffer capacitor is reached, the discharge current flows from the Wiring capacitor via the electric valve, via a rectifier element of the full-wave rectifier, via the buffer capacitor, via another rectifier element of the full-wave rectifier and via the wiring resistor into the wiring capacitor back. When the electric valve is ignited, the buffer capacitor is also activated Energy charged from the wiring capacitor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described.

Die Figur zeigt eine Zündschaltung zur Zündung eines elektrischen Ventils 2, insbesondere eines Thyristors, das beispielsweise mit einer Wechselspannung von 50 Hz bei einem Scheitelwert von 2 kV beansprucht ist Das Ventil 2 kann in einer nicht dargestellten Stromrichterschaltung in einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungseinrichtung vorgesehen sein. Dem Ventil 2 ist in bekannter Weise ein flC-Glied mit einem Beschaltungswiderstand 3 von etwa 10 bis 50 Ω und einem Beschaltungskondensator 4 von etwa 0,5 bis 2 μΡ zugeordnet. Der Beschaltungswiderstand 3 kann auch lediglich durch die Zuleitungen des Beschaltungskondensators 4 gegeben sein. Die Reihenschaltung aus Beschaltungswiderstand 3 und Beschaltungskondensator 4 wird ergänzt durch einen Doppelweg-Gleichrichter 5 mit Gleichrichterventilen 6 bis 9 in Brückenschaltung. Die gesamte Reihenschaltung aus Beschaltungswiderstand 3, Beschaltungskondensator 4 und Doppelweg-Gleichrichter 5 ist der Anoden-The figure shows an ignition circuit for igniting an electrical valve 2, in particular a thyristor, which is loaded, for example, with an alternating voltage of 50 Hz at a peak value of 2 kV.The valve 2 can be provided in a converter circuit (not shown) in a high-voltage direct current transmission device . In a known manner, the valve 2 is assigned a FIC element with a wiring resistance 3 of approximately 10 to 50 Ω and a wiring capacitor 4 of approximately 0.5 to 2 μΡ. The wiring resistor 3 can also only be provided by the supply lines of the wiring capacitor 4. The series connection of wiring resistor 3 and wiring capacitor 4 is supplemented by a full-wave rectifier 5 with rectifier valves 6 to 9 in a bridge circuit. The entire series connection of wiring resistor 3, wiring capacitor 4 and full-wave rectifier 5 is the anode

Kathoden-Strecke des elektrischen Ventils 2 parallel geschaltet. Der Gleichspannungsausgang des Doppelweg-Gleichrichters 5 ist an einen In.pulskondensator 10 angeschlossen, der aus einem Papierkondensator 22 und einer parallelgeschalteten Reihenschaltung eines Speicherkondensators 24 mit einem Entkopplungswiderstand 23 besteht Der Impulskondensator 10 weist zwei Anschlußklemmen 11 und 12 zum Anschluß eines nicht gezeigten Gleichstromverbrauchers auf. Parallel zum Impulskondensator 10 ist ein Varistor 13 als spannungsbegrenzendes Element vorgesehen. Da der Varistor 13 die Spannung am Impulskondensator 10 begrenzt, können im Doppelweg-Gleichrichter 5 Gleichrichterventile mit kleiner Sperrspannung eingesetzt werden.Cathode path of the electrical valve 2 connected in parallel. The DC voltage output of the full wave rectifier 5 is connected to an In.pulskondensator 10, which consists of a paper capacitor 22 and a parallel series connection of a storage capacitor 24 with a decoupling resistor 23 consists of the pulse capacitor 10 has two terminals 11 and 12 for connecting one not shown direct current consumer. In parallel with the pulse capacitor 10 is a varistor 13 as voltage-limiting element provided. Since the varistor 13 controls the voltage across the pulse capacitor 10 limited, 5 rectifier valves with a low blocking voltage can be used in the full-wave rectifier will.

Der positive Belag ( + ) des Impulskondensators 10 ist in Reihe mit einem als Fototransistor dargestellten kontaktlosen Schalter 14 an die Steuerelektrode des elektronischen Ventils 2 geschaltet Die Durchsteuerung des Fototransistors 14 erfolgt durch Lichteinstrahlung von einer Lichtquelle 15, die über einen Schalter 16 ein- und ausschaltbar ist Bei der Lichtquelle 15 kann es sich beispielsweise um eine Lampe oder um eine Lumineszensdiode handeln. Die Lichtstrahlung — durch einen gewellten Pfeil 17 angedeutet — kann auch über einen Lichtleiter vonstatten gehen.The positive coating (+) of the pulse capacitor 10 is in series with one shown as a phototransistor contactless switch 14 connected to the control electrode of the electronic valve 2 of the phototransistor 14 is carried out by light irradiation from a light source 15, which is switched on via a switch 16 and can be switched off. The light source 15 can be, for example, a lamp or a luminescent diode Act. The light radiation - indicated by a wavy arrow 17 - can also have a Light guides go through.

Ein zweiter kontaktloser Schalter 18 ist zwischen dem Verbindungspunkt von Speicherkondensator 24 und Entkopplungswiderstand 23 und der Kathode des elektrischen Ventils 2 angeordnet. Der zweite kontaktlose Schalter 18 ist ebenfalls als Fototransistor dargestellt und mit dem Fototransistor 14 gleichzeitig durchsteuerbar, d. h. beide Schalter 14 und 18 werden durch Schließen des Schalters 16 gleichzeitig in den stromführenden Zustand gebrachtA second contactless switch 18 is between the connection point of storage capacitor 24 and Decoupling resistor 23 and the cathode of the electrical valve 2 are arranged. The second contactless Switch 18 is also shown as a phototransistor and is simultaneous with the phototransistor 14 controllable, d. H. Both switches 14 and 18 are by closing the switch 16 at the same time in the brought live state

Die Funktionsweise der dargestellten Zündschaltungsanordnung ist folgende:The mode of operation of the illustrated ignition circuit arrangement is as follows:

Wenn an der Anoden-Kathoden-Strecke des elektrischen Ventils 2 eine Wechselspannung υ anliegt, wird der Impulskondensator 10 über den Beschaltungskondensator 4, den Beschaltungswiderstand 3 und den Doppelweg-Gleichrichter 5 aufgeladen. Bei geöffnetem Schalter 16 kann zwischen der Kathode des elektrischen Ventils 2 und dem Impulskondensator 10 kein Stromfluß zustande kommen. Wenn die Lichtquelle 15 durch _4S Schließen des Schalters 16 eingeschaltet wird, so fällt Licht in Richtung des gewellten Pfeiles 17 auf die Basis des Fototransistors 14 und in Richtung des gewellten Pfeils 17a auf die Basis des weiteren Fototransistors 18. Die beiden Fototransistoren 14 und 18 werden leitend und der Impulskondensator 10 entlädt sich mit einem stoßartigen Zündstrom / auf die Steuerstrecke des elektrischen Ventils 2. Dieses wird gezündet If an alternating voltage υ is applied to the anode-cathode path of the electrical valve 2, the pulse capacitor 10 is charged via the wiring capacitor 4, the wiring resistor 3 and the full-wave rectifier 5. When the switch 16 is open, no current can flow between the cathode of the electrical valve 2 and the pulse capacitor 10. When the light source 15 is turned on by _4S closing the switch 16, so light is incident in the direction of the waved arrow 17 to the base of the phototransistor 14 and in the direction of the corrugated arrow 17a to the base of the further phototransistor 18. The two phototransistors 14 and 18 are conductive and the pulse capacitor 10 discharges with an impulsive ignition current / onto the control path of the electric valve 2. This is ignited

Durch die Aufteilung des Impulskondensators 10 in einen Pufferkondensator 22 und einen Speicherkondensator 24, sowie durch die Entkopplung durch den Entkopplungswiderstand 23 wird die Strombelastung für den kontaktlosen Schalter 18 auf kleine Werte begrenzt. Der Zündstrom / wird nicht verringert. Der Zündstrom / fließt nach gleichzeitiger Zündung der kontaktlosen Schalter 14 und 18 vom Speicherkondensator 24 über den kontaktlosen Schaller 14, über die Steuerelektrode 20, über die Steuerstrecke des elektrischen Ventils 2 und über den kontaktlosen Schalter 18 zum Speicherkondensator 24 zurück. Der Entladestrom I des Beschaltungskondensators 4 hingegen, der sich im Zündzeitpunkt und bei negativer Spannungsänderung du/dt am Ventil 2 dem Zündstrom i im kontaktlosen Schalter 18 überlagert, wird hingegen auf kleine Werte begrenzt. Der Entladestrom 1 des Beschaltungskondensators 4 muß jetzt nämlich zusätzlich über den Entkopplungswiderstand 23 fließen. Beim Durchsteuern der kontaktlosen Schalter 14 und 18 fließt der Entladestrom I vom Beschaltungskondensator 4 über das Ventil 2, den Schalter 18, den Entkopplungswiderstand 23. das Gleichrichterventil 7 und über den Beschaltungswiderstand 3 zum Beschaltungskondensator 4 zurück. Sobald der Spannungsabfall, den der Entladestrom I am Entkopplungswiderstand 23 verursacht, die Kondensatorspannung des Pufferkondensators 22 erreicht fließt der Entladestrom I vom Beschaltungskondensator 4 über das Ventil 2, über das Gleichrichterventi! 8, über den Pufferkondensator 22, über das Gleichrichterventil 7 und über den Beschaltungswiderstand 3 in den Beschaltungskondensator 4 zurück.By dividing the pulse capacitor 10 into a buffer capacitor 22 and a storage capacitor 24, as well as by the decoupling by the decoupling resistor 23, the current load for the contactless switch 18 is limited to small values. The ignition current / is not reduced. After simultaneous ignition of the contactless switches 14 and 18, the ignition current / flows back from the storage capacitor 24 via the contactless sounder 14, via the control electrode 20, via the control path of the electric valve 2 and via the contactless switch 18 to the storage capacitor 24. The discharge current I of the wiring capacitor 4, on the other hand, which is superimposed on the ignition current i in the contactless switch 18 at the ignition time and in the event of a negative voltage change du / dt at the valve 2, is limited to small values. The discharge current 1 of the wiring capacitor 4 must now also flow through the decoupling resistor 23. When the contactless switches 14 and 18 are switched through, the discharge current I flows back from the wiring capacitor 4 via the valve 2, the switch 18, the decoupling resistor 23, the rectifier valve 7 and via the wiring resistor 3 to the wiring capacitor 4. As soon as the voltage drop caused by the discharge current I at the decoupling resistor 23 reaches the capacitor voltage of the buffer capacitor 22, the discharge current I flows from the wiring capacitor 4 via the valve 2, via the rectifier valve! 8, via the buffer capacitor 22, via the rectifier valve 7 and via the wiring resistor 3 back into the wiring capacitor 4.

Durch geeignete Wahl des ohmschen Widerstandswertes des Entkopplungswiderstandes 23 läßt sich unter Berücksichtigung der maximalen Kondensatorspannung am Pufferkondensator 22 der Entladestrom 1, der sich beim Zünden im kontaktlosen Schalte- 18 zum Zündstrom /addiert, auf einen Höchstwert begrenzen.By a suitable choice of the ohmic resistance value of the decoupling resistor 23 can be under Taking into account the maximum capacitor voltage at the buffer capacitor 22, the discharge current 1, the when igniting in contactless switching 18 to the ignition current / added, limit to a maximum value.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

Ignition circuit arrangement for an electric valve, in particular for a thyristor, the one Series connection of a wiring capacitor and a wiring resistor is parallel, with a pulse capacitor via a full wave rectifier from the anode-cathode route of the electric valve is chargeable, the one coating of the pulse capacitor via a first controllable contactless switch with the control path of the electric valve and the other coating of the pulse capacitor via a simultaneously controllable second contactless Switch connected to the cathode of the electric valve is characterized that as a pulse capacitor (10) is a storage element is provided, which consists of a buffer capacitor (22) and a series circuit connected in parallel a storage capacitor (24) with a decoupling resistor (23), the connection point (12) of storage capacitor (24) and decoupling resistor (23) with the load path of the second contactless switch (18a) connected to the cathode of the electric valve (2) connected is.