DE2524370C2

DE2524370C2 - Device for triggering a thyristor

Info

Publication number: DE2524370C2
Application number: DE19752524370
Authority: DE
Inventors: Eugenio Dipl.-Ing. Milano Berti
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1975-06-02
Publication date: 1981-10-08
Also published as: JPS51148349A; FR2313818A1; DE2524370B1; FR2313818B1; IT1079511B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Es ist bereits eine Ansteuervoirichtung für ein Thyristorpaar bekannt, bei der die Primärwicklungsenden eines Zündimpulsübertragers über Schalttransistoren mit Masse und die Mittelanzapfung über einen weiteren Schalttransistor mit Gleichspannungspotential verbunden ist I⁷Ur jeden Thyristor ist eine gesonderte Sekundärwicklung vorgesehen Mit der Vorderflanke eines Primärimpulses wird mittels der Transistoren eine Primärdurchflutung in der ei?v?n Richtung und mit der Rückflanke eine Primärdurchflutung entgegengesetzter Richtung erzeugt. Während der primärseitigen Stromflüsse werden in beiden Sekundärwicklungen entsprechende Zündimpulse induziert. Durch Sperrdioden in den Sekundärkreisen wird dafür gesorgt, daß jeweils nur der Zündimpuls mit der richtigen Polarität an die betreffende Zündelektrode gelangt (vgl. z. B. Electronics, 31. 10. 1966, Seite 71).A control reservoir direction for a thyristor pair is already known in which the primary winding ends of an ignition pulse transformer is connected to ground via switching transistors and the center tap is connected to DC potential via a further switching transistor I ⁷ Ur each thyristor is provided with a separate secondary winding a primary flow in the first direction and with the trailing edge a primary flow in the opposite direction is generated. During the current flows on the primary side, appropriate ignition pulses are induced in both secondary windings. Blocking diodes in the secondary circuits ensure that only the ignition pulse with the correct polarity reaches the relevant ignition electrode (cf., for example, Electronics, October 31, 1966, page 71).

Beim Zünden eines Thyristors ist es erforderlich, den Zündimpuls gewisse Zeit, z. B. 0,5 msec aufrechtzuerhalten, damit der Thyristor, vor allem bei induktiver Last, nicht von selbst wieder verlöscht. Steuert man den Thyristor über Impulsübertrager an, so läßt sich das Bauvolumen des Übertragers und damit auch vor allem seine Kapazität verringern, wenn man statt eines Dauerzündimpulses während des Zündzeitraumes eine Folge von Impulsen, z. B. mit einer Frequenz von 10 kHz, auf den Übertrager gibt.When igniting a thyristor, it is necessary to set the ignition pulse for a certain time, e.g. B. to maintain 0.5 msec, so that the thyristor does not go out again by itself, especially with inductive loads. If you control the Thyristor on pulse transformer, so the structural volume of the transformer and thus above all reduce its capacity if, instead of a continuous ignition pulse, a Sequence of pulses, e.g. B. with a frequency of 10 kHz, there on the transformer.

Derartige Paket- oder Impulskettensteuerungen sind an sich bekannt. Die gängigen Thyristoren haben in etwa — unabhängig von ihrer Größe — annähernd gleichen Zündstrom, erfordern aber unterschiedliche Zündspannungen. Wählt man zur Ansteuerung das vorgenannte transformatorische Prinzip der Impulsübertragung, so ist es erforderlich, den Übertrager und/oder die Ansteuerung des Übertragers jeweils dem verwendeten Thyristortyp anzupassen. Es wäre daher vorteilhaft, mit eingeprägtem Zündstrom zu arbeiten, da sich hier die benötigte Zündspannung selbst aufbaut.Such packet or pulse chain controls are known per se. The common thyristors have in approximately - regardless of their size - approximately the same ignition current, but require different Ignition voltages. If the aforementioned transformer principle of impulse transmission is selected for control, so it is necessary, the transformer and / or the control of the transformer in each case to adapt the type of thyristor used. It would therefore be advantageous to work with an impressed ignition current, since the required ignition voltage builds itself up here.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß der Thyristor weitgehend mit eingeprägtem Strom angesteuert wird,The object of the present invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning designed so that the thyristor is driven largely with impressed current,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Auf diese Weise erzeugt die gespeicherte magnetische Energie des Übertragers in der Art eines Sperrschwingers einen weitgehend von der Last unabhängigen Strom, der die benötigte Zündspannung aufbauen kann. Außer der relativ steilen, die Zündung begünstigt nden ίο Anstiegsflanke des Zündimpulses infolge des Sperrschwingereffektes hat die Schaltung wegen der kleinen Koppelkapazität des Übertragers noch den Vorteil, daß sie unempfindlicher gegenüber sekundärseitigen Spannungsänderungen als die bekannte Schaltung ist. Die durch die Verwendung der Rückflanke bedingte Verschiebung des Zündimpulses ist für die Regelung unerheblich, und beträgt infolge der Pulspaketsteuerung nur einige Mikrosekunden.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1. In this way, the stored magnetic energy of the transmitter is generated in the manner of a blocking oscillator a current that is largely independent of the load and that can build up the required ignition voltage. Apart from the relatively steep, which favors the ignition ίο the rising edge of the ignition pulse due to the blocking oscillator effect Because of the small coupling capacitance of the transformer, the circuit still has the advantage that it is less sensitive to voltage changes on the secondary side than the known circuit. The shift in the ignition pulse caused by the use of the trailing edge is used for control purposes insignificant, and is only a few microseconds due to the pulse packet control.

Am einfachsten läßt sich die Sperrung des Sekundärkreises dadurch erreichen, daß im Sekundärkreis eine Sperrdiode angeordnet wird.The simplest way to block the secondary circuit is to have one in the secondary circuit Blocking diode is arranged.

An Hand einer Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden; es zeigtThe invention will be explained in more detail using a drawing; it shows

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Anordnung und Fig.2 ein idealisiertes Impulsdiagramm der Schaltung. 1 shows a basic circuit diagram of an arrangement and FIG. 2 shows an idealized pulse diagram of the circuit.

Eine Regeleinrichtung 1 gibt zur Zündung des Thyristors 7 ein definiertes Zündsignal mit der Dauer T>=500 μβεΰ ab. Der Thyristor 7 soli dabei etwa im Beginn dieses Zündsignals durchzünden. Während der Dauer dieses Zündsignals wird ein Impulsgenerator 2 angeworfen, der eine Folge von Impulsen mit der Spannungsamplitude Ug und einer Frequenz von z. B. 10 kHz auf die Basis eines Schalttransistors 4 gibt. Im Kollektorkreis des Schalttransistors 4 ist die Primärwicklung 31 eines Impulsübertragers 3 angeordnet, so daß sich idealisiert in etwa der mit /Ί bezeichnete Impulsstrom in der Primärwicklung 31 ergibt. Zum Schutz ist dem Schalttransistor 4 noch eine Zenerdiode 5 parallel geschaltet.A control device 1 emits a defined ignition signal with the duration T> = 500 μβεΰ to ignite the thyristor 7. The thyristor 7 should thereby ignite approximately at the beginning of this ignition signal. During the duration of this ignition signal, a pulse generator 2 is started, which generates a sequence of pulses with the voltage amplitude Ug and a frequency of z. B. 10 kHz on the base of a switching transistor 4 is. The primary winding 31 of a pulse transformer 3 is arranged in the collector circuit of the switching transistor 4, so that, idealized, approximately the pulse current denoted by / Ί in the primary winding 31 results. A Zener diode 5 is also connected in parallel to the switching transistor 4 for protection.

Während der Dauer des Primärstromes /Ί wird der Sekundärstrom k durch eine mit der Sekundärwicklung 32 in Reihe geschaltete Diode 6 verhindert. Wird er Primärstrom i\ abgeschaltet, so erzwingt die im Impulsübertrager 3 gespeicherte magnetische Energie einen Strom /2, der das Feld aufrechterhalten will. Für diesen Strom h, der mit der Rückflanke R des Primärimpulses beginnt, ist die Diode 6 durchlässig, so daß nun ein eingeprägter Zündstrom in die Steuerelektrode 71 des Thyristors 7 fließt und diesen zündet. Da dieser Zündstrom in seiner Amplitude zunächst weitgehend unabhängig von der Last ist, sondern im wesentlichen nur durch die gespeicherte magnetische Energie bedingt ist, ist ein jeweils sicheres Zünden des Thyristors 7 sichergestellt. Normalerweise wird die Zündung schon durch die RUckflanke R des ersten Impulses i\ bewirkt, die folgenden Impulse dienen im wesentlichen der Sicherung und Erhaltung der Durchlässigkeit des Thyristors 7.During the duration of the primary current / Ί, the secondary current k is prevented by a diode 6 connected in series with the secondary winding 32. If the primary current i \ is switched off, then the magnetic energy stored in the pulse transmitter 3 forces a current / 2 that wants to maintain the field. For this current h, which begins with the trailing edge R of the primary pulse, the diode 6 is permeable, so that now an impressed ignition current flows into the control electrode 71 of the thyristor 7 and ignites it. Since this ignition current is initially largely independent of the load in terms of its amplitude, but is essentially only caused by the stored magnetic energy, reliable ignition of the thyristor 7 is ensured in each case. Normally, the ignition is already caused by the trailing edge R of the first pulse i \ ; the following pulses are essentially used to secure and maintain the permeability of the thyristor 7.

Die vorstehend genannte Schaltung hoher Störsicherheit und kleiner Baugröße ist für alle Thyristoren brauchbar, hat aber besondere Bedeutung fürThyrisiorumrichter zur Speisung von Gleichstrommotoren, wie sie im Werkzeugmaschinenbau Verwendung finden, da hier auf besondere Zuverlässigkeit und Standardisierung der Thyristorgeräte großer Wert gelegt wird.The above circuit of high immunity to interference and small size is common to all thyristors useful, but is of particular importance for thyristor converters for supplying DC motors, as they are used in machine tool construction, there Great emphasis is placed on the particular reliability and standardization of the thyristor devices.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A device for igniting a thyristor, in which during the ignition time a sequence of ignition pulses arrives at the control electrode of the thyristor via an ignition pulse transformer, characterized in that a switching transistor (4) connected to DC voltage is provided in the primary circuit of the ignition pulse transmitter (3) while the primary pulse is conductive, and that the secondary circuit of the ignition pulse transmitter (3) is blocked up to the trailing edge (R) of each primary pulse

2. Device according to claim 1, characterized in that in the secondary circuit of the ignition transformer (3) a diode (6) is arranged

3. Device according to claim 1, characterized in that the switching transistor (4) has a voltage limiting element (S), in particular a Zener diode, connected in parallel.