DE2461030C2 - - Google Patents

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DE2461030C2
DE2461030C2 DE19742461030 DE2461030A DE2461030C2 DE 2461030 C2 DE2461030 C2 DE 2461030C2 DE 19742461030 DE19742461030 DE 19742461030 DE 2461030 A DE2461030 A DE 2461030A DE 2461030 C2 DE2461030 C2 DE 2461030C2
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Akiro Kawakami
Hiroshi Kawanashi Hyogo Jp Gamo
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters

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  • Power Engineering (AREA)
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  • Power Conversion In General (AREA)
  • Thyristor Switches And Gates (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern eines Halbleiterschalters, insbesondere eines Thyristors gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiges Verfahren ist aufgrund eines Artikels in der Zeitschrift EDD of JECE of Japan "High voltage high power gate-assisted turn-off thyristor for high frequency use" von Funakawa, Gamo und Kawakami, EDD 73-30 (1973) bekannt.
Halbleiterschalter in Form von Thyristoren werden heutzu­ tage vielfach zur Steuerung bzw. Regelung von größeren elektrischen Maschinen und Antriebsaggregaten verwendet. Bei Speisung derartiger elektrischer Maschinen mit Wechselstrom, so wie er in den meisten Fällen zur Ver­ fügung steht, erfolgt das Einschalten der vorgesehenen Thyristoren mit Hilfe von Zündimpulsen, welche den je­ weiligen Steuerelektroden zugeführt werden. Das Abschalten der jeweiligen Thyristoren erfolgt hingegen mehr oder weniger selbständig aufgrund des vorhandenen Null-Durch­ gangs des zugeführten Wechselstromsignals, zu welchem Zeitpunkt der jeweilige Thyristor in seinem nichtleitenden Zustand gelangt. Für den Fall jedoch, daß derartige Thyristoren zur Steuerung bzw. Regelung von gleichstrom­ gespeisten Maschinen eingesetzt werden sollen, muß ein zusätzliches Löschkreis vorgesehen sein, mit welchem kurzzeitig negative Spannungsimpulse vorgegebener Dauer den Hauptelektroden des vorgesehenen Thyristors zugeführt werden, wodurch ebenfalls eine Sperrung bzw. Abschaltung des Thyristors erreicht werden kann.
Aufgrund der Tatsache, daß es bei derartigen Thyristor­ schaltungen gelegentlich zu einem nicht beabsichtigten Zünden einzelner Thyristoren kommen kann, was beispiels­ weise durch Vorhandensein von den Steuerelektroden zuge­ führten Rauschsignalen oder durch sehr rasche Änderungen der zwischen den Hauptelektroden auftretenden Spannungs­ differenz ausgelöst werden kann, ist es bereits bekannt (siehe US-PS 36 22 806), den Steuerelektroden der Thyristoren einer derartigen Thyristorschaltung während der Abschaltintervalle kurzzeitige negative Vorspannungsimpulse zuzuführen, wodurch ein zuverlässigerer Betrieb der Thyristoren im Sperrbereich erreicht werden kann. Bei dieser bekannten Thyristorschaltung werden diese kurzzeitigen negativen Vorspannungsimpulse intern durch Differenzierung und Amplitudenbegrenzung der zwischen den Hauptelektroden der Thyristoren entstehenden Spannung abgeleitet. Eine derartige interne Ableitung der erforderlichen negativen Vorspannungsimpulse erweist sich jedoch insbesondere in jenen Fällen als nachteilig, in denen derartige Thyristorschaltungen mit variabler Frequenz, d. h. zum Antrieb von elektrischen Maschinen mit veränderlicher Drehzahl verwendet werden, weil durch die aufgrund unterschiedlicher Frequenz bedingten unterschiedlichen Spannungsverläufe der an den Hauptelektroden anstehenden Spannung ebenfalls die durch Differenzierung gebildeten kurzzeitigen negativen Vorspannungsimpulse in entsprechender Weise verändert werden.
Die Thyristorschaltung der eingangs genannten Art ist dem­ zufolge derart ausgebildet, daß die während eines Teils des Abschaltintervalls zur Verfügung gestellten negativen Vorspannungsimpulse, welche in Form von Rechteckimpulsen ausgebildet sind, extern abgeleitet werden können, so daß auf diese Weise gewährleistet ist, daß auch bei starker Veränderung der Frequenz, mit welcher die je­ weilige Thyristorschaltung betrieben wird, eine gleichbleibende Ansteuerung der Thyristoren im Sperrbereich zustandekommt. Als nicht zufriedenstellend erscheint jedoch die Tatsache, daß zur Erzielung einer zuverlässigen Sperrung der Thyristoren unter Extrembe­ dingungen, d. h. bei Vorhandensein relativ hoher Rausch­ signale sowie besonders hoher dV/dt-Werte der an den Hauptelektroden der Thyristoren entstehenden Spannung nicht zu vernachlässigende Energiemengen im Hinblick auf die Bereitstellung der erforderlichen negativen Vorspannungs­ impulse erforderlich sind, was insbesondere dazu führt, daß die zur Ableitung der negativen Vorspannungsimpulse erforderlichen Schaltkreise entsprechend ausgelegt werden müssen, was zu einem erheblichen apparativen Aufwand führt.
Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das bekannte Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß unter Einsatz relativ schwach dimensionierter Schaltkreise zur Ableitung der erforder­ lichen negativen Vorspannungsimpulse ein zufriedenstellender Betrieb der vorgesehenen Thyristoren während der gesamten jeweiligen Abschaltintervalle zustandekommt.
Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale erreicht.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus dem Anspruch 2.
Im Gegensatz zu dem eingangs genannten Stand der Technik, bei welchem innerhalb der einzelnen Abschaltintervalle jeweils nur einfache negative Vorspannungsimpulse zum Einsatz gelangen, werden im Rahmen der vorliegenden Er­ findung zweistufige negative Vorspannungsimpulse verwendet, wobei die am Anfang des Abschaltintervalls auftretenden negativen Impulse größerer Amplitude die Empfindlichkeit der Thyristoren gegenüber einem unbeabsichtigten Zünden aufgrund starker dV/dt-Werte der an den Hauptelektroden der Thyristoren auftretenden Spannung verringern, während die in der Folge auftretenden negativen Signalbereiche geringerer Amplitude ein ungewünschtes Zünden der Thyristoren aufgrund von vorhandenen Rauschsignalen ver­ hindern. Um jedoch zu gewährleisten, daß die am Anfang des Abschaltintervalls auftretenden hohen dV/dt-Werte an den Hauptelektroden entstehenden Spannung eine unge­ wünschte Nachzündung der Thyristoren nicht auslösen können, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Mindestdauer der negativen Impulse größerer Amplitude vorgegeben, was im Gegensatz zum Stand der Technik, beispielsweise der US-PS 36 22 806 steht, bei welcher keine Aussage über eine Mindestdauer der verwendeten negativen Impulse ge­ macht ist. Eine derartige Mindestdauer der verwendeten negativen Impulse größerer Amplitude erweist sich jedoch auch aus dem Grunde angebracht, weil nur bei Vorhandensein einer derartigen Mindestdauer die im allgemeinen er­ wünschten sehr kurzen Abschaltzeiten der Thyristoren erziel­ bar sind. Die Verwendung zweistufiger negativer Vorspannungs­ impulse, welche hinsichtlich Amplitude sowie Impulsdauer genau an die Erfordernisse der jeweiligen Thyristorschaltung angepaßt sind, bedingt im übrigen den Einsatz relativ geringer Energiemengen, so daß die zur Ansteuerung der Thyristoren erforderlichen Schaltkreise entsprechend klein und somit kostensparend dimensioniert werden können.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen der Erläuterung dienenden Schnitt durch einen herkömmlichen Thyristor, bei welchem zwischen Steuerelektrode und Kathode eine Rückwärtsspannung angelegt ist,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der bei einem bekannten und bei dem erfindungsge­ mäßen Verfahren auftretenden Wellenformen von Spannung und Strom,
Fig. 3a, 3b, 4 und 5 graphische Darstellungen zum Vergleich der elektrischen Eigenschaften bei Schaltkreisen gemäß den bekannten und dem erfindungsgemäßen Verfahren von Fig. 2 und
Fig. 6 eine graphische Darstellung der bei zwei weiteren Ausfüh­ rungsbeispielen der Erfindung auftretenden Wellen­ formen von Spannung und Strom.
In Fig. 1 ist ein gesteuerter Siliziumgleichrichter bzw. ein Thyristor herkömmlicher Bauart mit kurzge­ schlossenem Emitter dargestellt. Dieser Thyristor 10 weist eine Anoden-Emitter­ schicht 12, eine Anoden-Basisschicht 14, eine Kathoden- Basisschicht 16 und eine Kathoden-Emitterschicht 18 mit je­ weils abwechselnder Leitfähigkeit auf, welche jeweils übereinander angeordnet sind und zwischen welchen pn-Übergänge auftreten. Der pn-Übergang zwischen Kathoden-Basisschicht 16 und Kathoden- Emitterschicht 18 ist mit J bezeichnet, während Kathoden- Emitterschicht 18 in drei Abschnitte unterteilt ist.
Eine Anode 20 steht in ohmschem Kontakt mit der Anoden- Emitterschicht 12, während eine Kathode 22 in ohmschem Kontakt mit der unterteilten Kathoden-Emitterschicht 18 steht und deren einzelne Abschnitte kurzschließt. Infolgedessen werden zwischen den unterteil­ ten Abschnitten der Kathoden-Emitterschicht 18 kurzgeschlossene Emitterbereiche gebildet. Weiterhin ist eine mit der Kathoden-Basisschicht 16 in ohm­ schem Kontakt stehende Steuer-Elektrode 26 über eine aus einem normalerweise offenen Schalter S, einer Gleichstrom-Vorspannungsquelle E G und einem Wider­ stand bestehende Reihenschaltung an die Kathode 22 angeschlossen. Die Anode 20, die Kathode 22 und Steuerelektrode 26 sind an eine Anoden-, eine Kathoden- und eine Steuer-Klemme A, K bzw. G angeschlossen.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorspannungsquelle E G erzeugt an die Steuer- Elektrode 26 gelangende Vorspannimpulse, welche letztere gegenüber der Kathode 22 negativ macht. Die von der Vorspan­ nungsquelle E G gelieferten Vorspannimpulse besitzen nämlich gegen­ über der Polarität der Zündimpulse eine entgegengesetzte Polarität. Der Zweck der An­ legung derartiger negativer Vorspannungsimpulse besteht darin, den Übergang J in seinem negativ vorgespannten Zustand zu halten, um zu verhindern, daß die Minoritätsträger von der Kathoden-Emitterschicht 18 in die Kathoden-Basisschicht 16 injiziert werden, sobald die Polarität der Spannung an Anoden- und Kathodenklemme A bzw. K in Vorwärtsrichtung umgekehrt wird. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den Übergang J über seinen Gesamtbereich hinweg ausreichend stark negativ vorzuspannen. Wenn auch nur ein Abschnitt des Übergangs J nicht ausreichend negativ vorgespannt ist, fehlt an die­ sem Abschnitt des Übergangs J die bestimmte Abschalteigen­ schaft, wodurch die Wirkung der negativ gerichteten Vor­ spannung verringert wird.
Wenn die Anordnung gemäß Fig. 1 in ihren Sperrzustand versetzt ist, in welchem der Hauptstromfluß durch sie hindurch unterbrochen ist, wird beim Schließen des Schalters S durch die Vorspannungsquelle E G eine Gegen­ spannung über Steuerelektrode 26 und Kathode 22 angelegt. Dies führt zu einem Stromfluß I R durch die kurzgeschlos­ senen Emitterbereiche 24. Da die Kathoden-Basisschicht 16 einen Querwiderstand R besitzt, der durch den Widerstand der sie bildenden Schicht bestimmt wird, wirkt dieser Wi­ derstand dem Strom I R entgegen, so daß in Querrichtung ein Spannungsabfall von R × I R über dieser Schicht auf­ tritt, wodurch der rückwärts gerichteten Steuer- Vorspannung entgegengewirkt wird. Infolgedessen wird die Wirkung der negativen Vorspannung, verringert.
Zur Ausschaltung der vorgenannten Nachteile müßten alle kurzgeschlossenen Emitterbereiche, welche den Querstrom I R bilden, weggelassen werden. Dies würde zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen, soweit es die Verkürzung der Abschaltzeit betrifft.
Wenn jedoch der kurzgeschlossene Emitterabschnitt aus einem Kathodenabschnitt mit großer Oberfläche, wie im Fall von Hochleistungsthyristoren, entfernt wird, wird der Injektionswirkungsgrad am Übergang J in beträchtlichem Maß auf einen sehr hohen Wert erhöht, so daß die dV/dt- Festigkeit stark abfällt und der vervielfachte Strom bei der Anlegung der Vorwärtsspannung an den Thyristor zunimmt. In der Praxis werden hierdurch unerwünschte Ergebnisse, wie Verringerung der Sperrzustandsspannung, her­ vorgebracht.
Die Erfindung bezweckt nun das Schalten von Thyristoren mit verkürzter Abschaltzeit, wo­ bei sowohl die vorwärts gerichtete Sperrzustandsspannung als auch die dV/dt-Festigkeit auf hohen Werten gehalten werden. Im folgenden ist die Erfindung anhand der Fig. 2 bis 6 im Vergleich zum Stand der Technik erläutert.
Zunächst sei angenommen, daß an einen Hochleistungs-Thyristor mit einem Kathodenabschnitt mit vergleichs­ weise großer Oberfläche und ohne kurzgeschlossenen Emitter­ abschnitt ein Hauptstrom und eine A-K-Spannung mit den Wellenformen gemäß den Fig. 2a bzw. 2b angelegt wird. In­ folge eines an den Thyristor angelegten Zündimpulses wird der Hauptstromfluß durch den Thyristor zum Zeitpunkt t 1 eingeleitet, während gleichzeitig die Spannung zwischen Anode und Kathode der Thyristor gemäß den Fig. 2a und 2b auf eine sehr niedrige Größe ab­ nimmt. Die Spannung wird auf dem niedrigen Wert gehalten, bis zu zum Zeitpunkt t 2, an welchem der Hauptstromfluß aufhört, in einen negativen Wert übergeht. Unmittelbar danach geht die Spannung auf Null über und durchläuft den Nullpunkt zum Zeitpunkt t 4 in Vorwärtsrichtung. Sodann wird die Spannung auf einen vorbestimmten festen Wert V D erhöht und auf diesem Wert gehalten, bis sie am Ende der Periode T wieder plötzlich abfällt. Zu diesem Zeitpunkt wird der nächste Hauptstromfluß durch den Thyristor eingeleitet, wodurch der beschriebene Vorgang wie­ derholt wird.
Unter den angenommenen Bedingungen werden die Wellenformen gemäß den Fig. 2c und 2d getrennt an den Thyristor angelegt, um die mit diesen beiden Wellenformen erzielten elektrischen Eigenschaften miteinander zu vergleichen. Ge­ mäß Fig. 2c verwendet das eingangs genannte bekannte Verfahren einen Zündimpuls 30 mit einer Amplitude V G , der zum Zeitpunkt T 1 an die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors an­ gelegt wird, um gemäß Fig. 2a den Hauptstromfluß durch den Thyristor einzuleiten, sowie einen rückwärts gerichteten Vor-Spannungsimpuls 40 mit einer Amplitude -V 0, der zum Zeitpunkt t 3 nach Unterbrechung des Hauptstromflusses an die Steuerelektrode und Kathode des Thyristors ange­ legt wird. Der Impuls 40 mit gegenüber dem Zündim­ puls 30 umgekehrter Polarität endet zum Zeitpunkt t 5 und bewirkt eine Verkürzung der Abschaltzeit. Die Anlegung der beiden Impulse 30 und 40 wird während jeder Periode T wiederholt.
Fig. 2d veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich vom Beispiel gemäß Fig. 2c nur darin unterscheidet, daß ein negatives Vorspannsignal 50 in Form eines Gleichstroms mit einer Größe oder Amplitude von -V 1 dem negativ gerichteten Vorspannungsimpuls 40 überlagert wird. Genauer gesagt, besitzt das negative Vorspannsignal 50 die gleiche Polarität wie der Vorspannungsimpuls 40, jedoch ersicht­ licherweise eine kleinere Absolutgröße. An Hand der Fig. 2b, 2c und 2d geht hervor, daß der negativ gerichtete Vorspannimpuls 40 einen Zeitpunkt t 4 ein­ schließt, an welchem die Sperrzustandsspannung an dem Thyristor 10 den Nullpunkt in Vorwärtsrichtung durch­ läuft. Dies bedeutet, daß sich die Polarität des Vorspannungsimpulses 40 zu diesem Zeitpunkt von der Rückwärts- auf die Vorwärts- bzw. Durchlaßrichtung ändert.
Von den elektrischen Eigenschaften sind die Abschaltzeit t g , die dV/dt-Festigkeit und die Kippspannung V BO am bedeut­ samsten, sodaß die mit den Wellenformen gemäß den Fig. 2c und 2d erzielten Eigenschaften in den Fig. 3 bis 5 ver­ anschaulicht sind.
Fig. 3a veranschaulicht die Abschaltzeit t g in beliebiger Einheit auf der Ordinate in Abhängigkeit von der Dauer oder Impulsbreite τ des negativ gerichteten Vorspannim­ pulses 40 auf der Abszisse. Die Impulsbreite τ ist dabei mit willkürlicher Einheit auf der Grundlage des Zeitpunkts t 3 ausgedrückt, an welchem die Anlegung des negativen Vorspannimpulses 40 an der Steuerelektrode und Kathode des Thyristors beginnt, wie dies an der rechten Seite von Fig. 3a in vergrößertem Maßstab darge­ stellt ist. Anhand von Fig. 3a geht auch hervor, daß die Abschalt­ zeit t g abrupt abnimmt, sobald der Zeitpunkt t 4 , an welchem die Sperrzustandsspannung an Anode und Kathode von der Rückwärts- in die Vorwärts- bzw. Durchlaßrichtung übergeht, innerhalb der Impulsbreite des genannten Vorspannimpulses 40 liegt.
Fig. 3b veranschaulicht die entlang der Ordinate eingetragene Abschaltzeit t g in Mikrosekun­ den in Abhängigkeit von der Amplitude V 0 des negativen Vorspannimpulses 40 entlang der Abszisse, wobei der Vorspannimpuls 40 eine Impulsbreite von 10 Mikrosekunden und der Thyristor eine Übergangstemperatur t j von 125°C besitzt. Anhand von Fig. 3b ist ersichtlich, daß die Ab­ schaltzeit t g bis zu einer bestimmten Größe gesättigt ist, nachdem die Amplitude V 0 etwa 10 V erreicht hat. Diese be­ deutet, daß die Anwendung eines negativen Vorspannim­ pulses mit einer Spannung von höchstens 10 V für praktische Zwecke ausreichend ist.
Es hat sich gezeigt, daß die Abschaltzeit dadurch in aus­ reichendem Maß verkürzt werden kann, daß die Impulsbreite des negativen Vorspannimpulses 40 auf einen Wert ent­ sprechend einem Fünftel oder mehr einer Zeitspanne einge­ stellt wird, während welcher die Anode des Thyristors gegenüber ihrer Kathode in Gegenrichtung vorge­ spannt ist.
Fig. 4 veranschaulicht entlang der Ordinate die Durchbruch- bzw. Kippspannung V BO in Abhängigkeit von einem auf der Abszisse aufgetragenen Wert dV/dt in V/m sek. In Fig. 4 gibt die mit A bezeichnete ausgezogene Linie das Ergebnis der Anwendung der Wellenform gemäß Fig. 2c an, während die mit B bezeichnete gestrichelte Linie das Ergebnis aufgrund der Wellenform gemäß Fig. 2d angibt. Anhand von Fig. 4 geht hervor, daß die erfindungsgemäß erreichte dV/dt-Festigkeit derjenigen beim bekannten Verfahren überlegen und tatsächlich um eine Größenordnung oder mehr verbessert ist.
Fig. 5 veranschaulicht das mit der Wellenform gemäß Fig. 2d erzielte Verhältnis zwischen der entlang der Ordinate aufge­ tragenen Kippspannung V BO und der entlang der Abszisse aufgetragenen Amplitude V 1 des negativen Vorspannungs­ signals 50. Die Versuchsergebnisse gemäß Fig. 5 zei­ gen, daß sich die Kippspannung V BO mit der Amplitude V 1 des Vorspannungssignals 50 schnell erhöht, bis sie einen Sättigungs­ wert bei einer Amplitude V 1 im Bereich von 3-4 V erreicht. Es hat sich dabei herausgestellt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren die Kippspannungseigenschaften im Vergleich zum bekannten Verfahren wesentlich verbessert werden können.
Im Hinblick auf die Konstruktion und Herstellung der Steuer­ schaltkreise für den Thyristor ist es nicht be­ sonders schwierig, ein negatives Vorspannsignal mit einer Spannung von höchstens 3 oder 4 V an die Steuerelektrode und Kathode eines Thyristors anzulegen. Das er­ findungsgemäße Verfahren ist daher sehr einfach durchführbar.
Vorstehend ist die Erfindung in Verbindung mit einem negativen Vorspannsignal in Form eines Gleichstroms, d. h. einem Impuls mit unendlicher Impulsbreite beschrieben worden, weil die Anlegung der negativen Vorspannung V 1 in Form eines Gleichstroms im Hinblick auf die Schaltkreiskonstruktion die einfachste Möglichkeit darstellt. Der Zweck der Anle­ gung der negativen Vorspannung V 1 besteht natür­ lich in der Verbesserung sowohl der dV/dt-Festigkeit als auch der Kippspannung V BO , so daß es nicht erforderlich ist, die Vorspannung V₁ in dem Zeitintervall (t 2-t 1), in welchem sich der Thyristor im Durchschaltzustand befindet, an den Thyristor anzulegen.
Fig. 6 veranschaulicht zwei verschiedene Abwandlungen der Erfindung. Die Fig. 6a und 6b ähneln dabei den Fig. 2a bzw. 2b. Dies bedeutet, daß ein Hauptstrom mit der Wellenform ge­ mäß Fig. 6a durch den Thyristor fließt und eine Sperrzustandsspannung mit der Wellenform gemäß Fig. 6b auf die vorher in Verbindung mit den Fig. 2a und 2b beschrie­ bene Weise an die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors angelegt wird.
Die Wellenform gemäß Fig. 6c zeichnet sich dadurch aus, daß eine negative Vorspannung 52 mit einer Amplitude von -V 1 an Steuerelektrode und Kathode des Thyristors nur während eines Intervalls angelegt wird, während dem eine Sperrzustandsspannung an dem Thyristor anliegt. Dies bedeutet, daß die negative Vorspannung 52 an der Steuerelektrode und Kathode des Thyristors in einem Zeitintervall von einem Zeitpunkt t 5, an welchem der negative Vorspannimpuls 40 endet, bis zu einem Zeitpunkt t 7, an welchem die Periode T endet, angelegt wird, in dem der Vorspannungsimpuls 52 dem Vorspannungsimpuls 40 nachfolgt.
Die Wellenform gemäß Fig. 6d zeichnet sich hingegen dadurch aus, daß die negative Vorspannung 54 mit einer Amplitude von -V 1 an die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors während eines Zeitintervalls angelegt wird, während welchem die Anstiegsgeschwindigkeit der Sperrzustandsspannung dV/dt über Null, d. h. auf einem positiven Wert liegt. Dies bedeutet, daß die negative Vorspannung 54 an die Steuerelektrode und Kathode des Thyristors innerhalb eines Zeitintervalls vom Zeitpunkt t 5, an welchem der negative Vorspannimpuls 40 endet, bis zum Zeitpunkt t 6 angelegt wird, an welchem die Sperr­ zustandsspannung eine vorbestimmte feste Größe erreicht. Der negative Vorspannungsimpuls 54 erfolgt also auch in diesem Fall dem Vorspannungsimpuls 40 nach.
In jeder anderen Hinsicht entsprechen die Wellenformen ge­ mäß den Fig. 6c und 6d im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. 2d, wobei festzustellen ist, daß die Anwendung der Wellenformen gemäß den Fig. 6c und 6d die gleichen Ergebnisse wie die Anwendung der Wellenform gemäß Fig. 2c liefert. Wie im Fall von Fig. 2d ist es nicht besonders schwierig, die negativen Vorspann­ wellenimpulse 52 und 54 zu erzeugen.

Claims (2)

1. Verfahren zum Ansteuern eines Halbleiterschalters, ins­ besondere eines Thyristors, welcher durch Anlegen von eine positive Polarität aufweisenden Zündimpulsen (30) an die Steuerelektrode (26) in seinen Leit­ zustand bringbar ist, während eine Sperrung des Thyristors aufgrund des Null-Durchgangs des über seine Hauptelektroden (20, 22) geleiteten Wechselstromsignals bzw. durch Anlegen eines Potentials negativer Polarität während einer vorge­ gebenen Zeitdauer an seine Hauptelektroden (20, 22) zustandekommt, wobei zusätzlich wenigstens während eines Teils des Abschaltintervalls (t 2-t 7) des Thyristors ein negatives Vorspannungssignal (50, 52, 54) vorgegebener Amplitude (V 1) an der Steuerelektrode (26) angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem negativen Vorspannungssignal (50, 52, 54) vorgegebener Amplitude (V 1) jeweils am Anfang des Abschaltintervalls (t 2-t 7) ein negativer Vorspannungsimpuls (40) größerer Amplitude (V 0) überlagert wird, wobei dieser Vorspannungsimpuls (40) eine Impulsbreite (t 3-t 5) aufweist, welche wenigstens einem Fünftel des Abschaltintervalls (t 2- t 7) entpsricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der überlagerte negative Vorspannungsimpuls (40) größerer Amplitude (V 0) während eines Zeitintervalls (t 3-t 5) angelegt wird, welches den Zeitpunkt (t 4) des Null-Durchgangs des zwischen den beiden Hauptelektroden (20, 22) gebildeten Spannungsabfalls umfaßt.
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