DE2527106A1

DE2527106A1 - Induktionsheizgeraet

Info

Publication number: DE2527106A1
Application number: DE19752527106
Authority: DE
Inventors: Mitsuyuki Kiuchi; Takumi Mizukawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-06-18
Filing date: 1975-06-18
Publication date: 1976-01-02
Also published as: GB1515722A; US4016391A; FR2275960A1; AU467372B2; AU8211475A; DE2527106C3; CA1041180A; NL7507265A; SE7507066L; NL155993B; FR2275960B1; DE2527106B2; SE404747B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Leistungswechselrichter für Induktionsheizung und insbesondere auf eine Torsteuerschaltung für die wiederholte Torsteuerung eines in den Wechselrichter eingebauten gesteuerten Siliciumgleichrichters mit Ultraschallfrequenz.

Wenn an den gesteuerten Siliciumgleichrichter eine Vorwärtsspannung schnell angelegt wird, kann durch einen üblicherweise als "dv/dt-Triggerung" bezeichneten Mechanismus ein Schaltvorgang entstehen. Grundsätzlich entsteht diese Art von Schaltvorgang dadurch, daß sich der Verarmungsbereich seiner mittleren pn-übergangszone zur Anpassung an die steigende Spannung einstellt. Mit der Vergrößerung der Verarmungsbreite der mittleren Übergangszone werden aus den

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Nachbarbereichen der Übergangszone Löcher und Elektronen entfernt. Bei einem langsamen Ansteigen der Spannung bildet der sich ergebende Fluß von Löchern und Elektronen keinen bedeutenden Strom. Wenn jedoch dv/dt groß ist, kann die Geschwindigkeit der Ladungsabfuhr von jeder Seite der mittleren Übergangszone bewirken, daß der Strom beachtlich ansteigt. Wenn der gesteuerte Siliciumgleichrichter einen kleinen dv/dt-Kennwert besitzt, wird er durch die wieder angelegte Vorwärtsspannung sofort nachdem der Vorwärtskommutierungsstrom den Wert Null erreicht hat eingeschaltet, bevor er auf normale Weise durch ein zwangsläufiges Torsteuersignal eingeschaltet wird.

Zum Abschalten des gesteuerten Siliciumgleichrichters in einer Minimalzeit ist es notwendig, eine Sperrspannung anzulegen. Wenn diese Sperrspannung angelegt ist, wandern die Löcher und Elektronen in der Nachbarschaft der zwei Endübergangszonen in diese Übergangszonen und ergeben einen Sperrstrom in der äußeren Schaltung. Nachdem die Löcher und Elektronen in der Nachbarschaft der zwei Endübergangszonen abgeführt worden sind, endigt der Sperrstrom und die Endübergangszonen nehmen einen Sperrzustand an. Die Sperrspannung über dem gesteuerten Siliciumgleichrichter steigt dann auf einen Wert an, der durch die äußere Beschaltung bestimmt ist. Die Regenerierung des gesteuerten Siliciumgleichrichters ist jedoch nicht vollständig, da in der Nähe der mittleren Übergangszone immer noch eine hohe Konzentration von Löchern und Elektronen besteht. Diese Konzentration wird durch den Rekombi-

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nationsprozeß verringert.

Wenn der gesteuerte Siliciumgleichrichter als Schaltelement bei Anwendungsfällen mit Hochfrequenz wie z.B. Umsetzern verwendet wird, werden seine dv/dt-Leistungsfähigkeit und seine Ausschaltzeit zu wichtigen Eigenschaften. Die Ausschaltzeit ist als das Zeitintervall definiert, das die Vorrichtung benötigt, nach der Vorwärtsleitung seinen Vorwärtssperrzustand wiederzugewinnen.

Um zu verhindern, daß der gesteuerte Siliciumgleichrichter unmittelbar nach der Vorwärts leitung wegen des s'teilen Anstiegs der wieder angelegten Vorwärtsanodenspannung leitend wird, wird bei einem bekannten Induktionsheizgerät zum Vermeiden des vorzeitigen Schaltvorgangs eine RC-Dämpfungsschaltung verwendet. Die Verwendung der RC-Dämpfungsschaltung hat jedoch einen Verlust nutzbarer Energie für die Induktionsheizung zur Folge.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Induktionsheizgerät zu schaffen, bei dem der Verlust an elektrischer Energie für die Induktionsheizung vermieden ist.

Ferner soll mit der Erfindung die zuverlässige Schaltfunktion eines für die Erzeugung hochfrequenten Leistungsstroms verwendeten gesteuerten Siliciumgleichrichters sichergestellt werden.

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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Schaffung einer hohen dv/dt-Leistungsfähigkeit und eines kurzen Ausschaltzeitintervalls eines gesteuerten Siliciumgleichrichters eines Leistungswechselrichters geschaffen, bei welchem dv/dt die Anstiegsgeschwindigkeit der an die Anode des gesteuerten Siliciumgleichrichters angelegten Vorwärtsspannung ist und bei dem dem Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters positive Torsteuerimpulse, mit einer Ultraschallfrequenz zugeführt werden, um so einen Vorwärtskommutierungsstrom zu erzeugen, der eine Induktionsheizspule des Leistungswechselrichters mit der Ultraschallfrequenz betreibt, wobei das Verfahren das Anlegen eines bezüglich der Kathode negativen Vorspannpotentials an das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters während des Zeitbereichs umfaßt, der von dem Zeitpunkt, an dem der Vorwärtskommutierungsstrom den Wert Null erreicht, bis zu dem Zeitpunkt des Wiederanlegens des Torsteuerimpulses reicht.

Kurz beschrieben besitzt bei einer Ausgestaltung der Erfindung eine Torsteuerschaltung eine Einrichtung zum Einstellen eines ersten vorbestimmten Zeitintervalls, das sich vom Zeitpunkt des Anlegens eines Torsteuersignals an das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters, das zum Fließen eines Vorwärtskommutierungsstroms führt, bis zu der Beendigung des Vorwärtskommutierungsstroms erstreckt, eine Einrichtung zum Einstellen eines zweiten vorbestimmten Zeitintervalls, das sich von der Beendigung des Vorwärtskommutierungsstroms bis zum Zeitpunkt des Wiederanlegens des Torsteu-

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ersignals erstreckt, sowie eine Einrichtung zum Anlegen eines negativen Potentials an das Steuertor während des zweicen vorbestimmten Intervalls. Bei einer anderen Ausbildung der Erfindung ist die Torsteuerschaltung mit einer Einrichtung zum Ermitteln der Beendigung des Vorwärtskommutierungsstroms ausgestattet, um so den Zeitpunkt des Anlegens der negativen Vorspannung zu ermitteln, damit ein überstrom vermieden wird, wenn infolge einer Veränderung des Kommutierungsintervalls in Übereinstimmung mit einer Veränderung einer Belastung durch ein Kochgerät die negative Vorspannung angelegt wird, während die Vorrichtung leitend ist.

Das Anlegen eines negativ». Potentials an das Steuertor (den mittleren P-Bereich der Vorrichtung) dient dazu, die überschüssigen Träger aus der mittleren übergang'szone zu entfernen und die Konzentration der überschüssigen Träger zu verringern. Nachdem die Loch- und Elektronenkonzentration an der mittleren Übergangszone auf einen niedrigen Wert herabgesenkt ist, gewinnt die mittlere Übergangszone ihren Sperrzustand wieder, so daß eine Vorwärtsspannung an die Vorrichtung angelegt werden kann, ohne daß sie einschaltet. Dadurch ergibt sich eine hohe dv/dt-Leistungsfähigkeit, eine kurze Ausschaltzeit und eine hohe Durchschlagsspannung, so daß unerwünschte Kommutierungsverluste durch die Verwendung einer dv/dt-Unterdrückungs-Dämpfungsschaltung vermieden werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

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Pig. 1 ist ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels.

Pig. 2 ist ein. Kurvenformdiagramm für die Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Schaltung gemäß Fig. 1.

Fig. h .ist ein Kurvenformdiagramm für die Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine andere abgeänderte Form der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 6 ist ein Kurvenformdiagramm für die Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 5.

Fig. 7 zeigt eine weitere abgeänderte Form.
Fig. 8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer bei der Schaltung nach Fig. 8 verwendeten Detektorschaltung.

Fig. 10 ist eine Kurvenformdarstellung, die die Beziehungen zwischen der Durchbruchspannung, dem dv/dt-Wert und dem negativen Vorspannungspotential zeigt.

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In Fig. 1 ist eine Torsteuerschaltung 10 dargestellt, die in. ein Induktionsheizgerät 11 eingebaut ist, das allgemein gleich dem in der US-Patentschrift 3 B21 509 offenbarten aufgebaut ist. Die Schaltung nach Fig. 1 wird von einem Wechselstromversorgungsnetz 12 gespeist, an das ein Vollweggleichrichter 13 herkömmlicher Bauart angeschlossen ist, der an dem Wechselstromversorgungspotential eine Vollweggleichrichtung vornimmt und sein Ausgangssignal einem Paar von Versorgungsleitungen oder Anschlüssen 14 und 15 zuführt. Das Ausgangssignal des Vollweggleichrichters 13 ist ungesiebt, so daß daher das über den Anschlüssen I¹I und 15 erscheinende Potential gepolt ist und die Form einer Reihe von halbsinusförmigen gleichgerichteten Hochspannungsimpulsen aufweist, wobei es zwischen aufeinanderfolgenden Halbwellenimpulsen im wesentlichen auf den Spannungspegel Null fällt und eine doppelt so hohe Frequenz wie die der Wechselstromversorgung aufweist.

Der Vollweggleichrichter 13 legt das Erregungspotential an einen in einem gestrichelten Rechteck dargestellten Leistungswechselrichter 16, der aus einer Filterspule 17, einer Kommutierungsspule 18, einem Kommutierungskondensator 19, einem Filterkondensator 20, einer Induktionsheizspule 21 sowie einer in zwei Richtungen leitenden, torgesteuerten Halbleiterthyristor-Schaltvorrichtung zusammengestellt ist, welche aus einem gesteuerten Siliciumleistungsgleichrichter (SCR) 22 und einer gegenpolig parallelgeschalteten Rückführungsdiode 23 gebildet ist. Der gesteuerte Siliciumgleichrichter 22 und die Rückführungsdiode 23 sind zwischen den

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Verbindungspunkt zwischen der Filterspule 17 und der Kommutierungsspule 18 und die Versorgungsleitung 15 geschaltet.

Um sicherzustellen, daß der gesteuerte Siliciumgleichrichter 22 nur an oder nahe an dem Beginn der sinusförmigen Impulse erregt wird, ist eine Schaltung zur Spannungsnullabfrage und zum Schalten bzw. Nullspannungsschaltung 24 an den Vollweggleichrichter 13 angeschlossen. Die Nullspannungsschaltung 24 erfasst das Erscheinen eines Nullspannungs· punkts zwischen aufeinanderfolgenden Halbwellenimpulsen und gibt ein Ausgangssignal an einen Torsteuerimpulsoszillator 25 der Torsteuerschaltung 10 ab. Auf diese Weise wird eine Stoßaufladung der Kommutierungskomponenten mit anfänglich hoher Spannung vermieden, die bestimmte unerwünschte Folgen verursachen würde, wie beispielsweise ein Fehlzünden des schaltenden gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 wegen des Fehlens eines ausreichenden Torsteuersignals zu einem gewünschten Einschaltpunkt. Der Torsteuerimpulsoszillator 25 führt der Torelektrode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 eine Folge von Torsteuerimpulsen mit der Wiederholungsrate der Ultraschallfrequenz zu. Es ist daher ersichtlich, daß der gesteuerte Siliciumgleichrichter 22 unter Steuerung durch die Torsteuerimpulse während jeder positiven Halbwelle der Ultraschallfrequenz den leitenden Zustand und während jeder negativen Halbwelle den Sperrzustand einnimmt, während de.^ die in dem Kommutierungskondensator 19 gespeicherte Energie über die Rückführungsdiode 23 entladen wird.

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Bei einer ersten Ausführungsform weist die Torsteuerschaltung 10 den Torsteuerimpulsoszillator 25, einen monostabilen Multivibrator 26, ein Schaltglied 27 wie beispielsweise einen Transistor sov/ie eine negative Vorspannungsquelle 28 auf. Die Ausgangsimpulse des Torsteuerimpulsoszillators

25 werden an die Torelektrode des gesteuerten Siliciumpleichrichters 22 sowie gleichzeitig an den monostabilen Multivibrator

26 angelegt, der das Anlegen eines Torsteuerimpulses an das Schaltglied 27 um eine vorbesti..imte Zeitdauer verzögert. Durch das Schalten des Schaltglieds 27 wird ein negatives Potential zwischen die Torelektrode und die Kathode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 angelegt. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 26 ist so verzögert, daß die negative Vorspannung von der Vorspannungsquelle 28 nur während der Ausschaltzeit des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 angelegt wird. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 schaltet ein Torsteuerimpuls 30 des Torsteuerimpulsoszillators 25 den gesteuerten Siliciumgleichrichter 22 für eine durch die Schaltungsparameter der Kommutierungskomponenten des Leistungswechselrichters 16 bestimmte Kommutierungsperiode "T" ein, während der ein Erregungsstrom I durch den gesteuerten SiIiciumgleichrichter 22 fließt. Bei der nachfolgenden Halbwelle fließt ein Rückstrom I_d durch die Rückführungsdiode 23, dessen Größe durch die über der Induktionsheizspule 21 angeordnete Belastung bestimmt ist. Der monostabile Multivibrator ist so ausgelegt, daß nach Ablauf der Kommutierungsperiode "T" vom Anlegen des Eingangs-Torsteuerimpulses 30 an ein Ausgangsimpuls 31 erscheint. Gemäß der Darstellung in Fig. 2d wird von dem

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-ic-

Zeitpunkt, an dem der Vorwärtsstrom den Wert Null erreicht, bis zum Anlegen des nachfolgenden Torsteuerimpulses 32 die Torelektrode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 bezüglich der Kathode negativ gehalten.

In Fig. 3 ist eine Variante der Torsteuerschaltung 10 gemäß Fig. 1 dargestellt, bei der ein Torsteuerimpulsoszillator 35 zur Erzeugung eines Impulses 40 ausgelegt ist, der während der der Einschaltzeit des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 gleichen Zeitdauer "T" hohen Pegel einnimmt und während der Ausschaltzeit des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 auf niedrigem Pegel bleibt. Ein monostabiler Multivibrator J>6 ist zum Erzeugen eines Torsteuerimpulses 4l an der Anstiegsflanke des Eingangsimpulses ausgebildet. Die Impulsbreite des Torsteuer.impulses 41 ist schmäler als die des Impulses 40, jedoch ausreichend den gesteuerten Siliciumgleichrichter einzuschalten. Die Ausgangsimpulse des Torsteuerimpulsoszillators 35 werden gemäß der Darstellung in Fig. 4d mittels eines Inverters 39 invertiert, damit sie ein Schaltglied 37 während der Ausschaltzeit des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 öffnen, so daß ein negatives Vorspannungspotential 38 an die Torelektrode des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 geschaltet wird.

In Fig. 5 ist eine andere Variante der Torsteuerschaltung gezeigt, bei der zum Einschalten des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 wiecferholte Lade- und Entladevorgänge vorgesehen sind. Der Torsteuerimpulsoszillator 45 in Fig. 5 ist

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zum Ausgeben in Fig. 6a dargestellter Rechteckimpulse ausgelegt, die durch ein RC-Netzwerk 46 differenziert werden, was in Fig. 6b gezeigt ist. Die positiven Impulse des differenzierten Signals werden zum Triggern des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 verwendet. Bei Vorhandensein eines Impulses von dem Torsteuerimpulsoszillator 45 ist ein Transistor 47 leitend, so daß ein Kondensator 49 mittels des von einer Gleichstromquelle 50 zugeführten Stroms geladen werden kann, während sich mittels eines Inverters 51 ein Transistor 48 in seinem Sperrzustand befindet. Wenn der Ausgangsimpuls endigt, wird der Transistor 47 in den Sperrzustand geschaltet, während der Transistor 48 leitend wird. Das Einschalten des Transistors 48 und das Ausschalten des Transistors 47 läßt die Entladung der über dem Kondensator 49 gebildeten Spannung über den Transistor 48 zu, wodurch an das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 ein in bezug auf die Kathode negatives Potential angelegt wird (she. Fig. 6c). Daher wird gemäß der Darstellung in Fig. 6a und 6d das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 während seiner Ausschaltzeit bezüglich der Kathode negativ gehalten, wenn die Breite des durch den Torsteuerimpulsoszillator 45 erzeugten Impulses so gewählt ist, daß sie gleich ist wie oder geringfügig größer ist als das Kommutierungsintervall des durch den gesteuerten Siliciumgleichrichter 22 fließenden Stromes I .

In Fig. 7 ist eine weitere Modifikation der Schaltung gemäß Fig. 1 dargestellt, bei der die Torsteuerschaltung 10 einen Torsteuerimpulsgenerator 55 zum Erzeugen einer Folge

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von Torsteuerimpulsen auf das Schalten der vorstehend genannten Nullspannungsschaltung 24 hin, ein Schaltglied 57, eine negative Vorspannungsquelle 58, einen Meßwiderstand 59 für den Vorwärtskommutierungsstrom sowie einen verzögernden monostabilen Multivibrator 56 aufweist. Der Meßwiderstand 59 ist in den gemeinsamen Schaltungszweig des gesteuerten SiIiciumgleichrichters 22 und der Rückführungsdiode 23 geschaltet, so daß ein Signal entsteht, wenn durch die Steuerung mittels des Torsteuersignals des Torsteuerimpulsgenerators 55 der Vorwärtskommutierungsstrom eingeleitet wird. Der monostabile Multivibrator 56 erzeugt einen verzögerten Impuls nach Ablauf eines vorbestimmten Intervalls, das im wesentlichen gleich ist wie oder größer ist als das Kommutierungsintervall des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22. Durch den verzögerten Impuls von dem monostabilen Multivibrator 56 wird das Schaltglied 57 eingeschaltet, so daß das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters 22 von dem Zeitpunkt, an dem der Vorwärtskommutierungsstrom den Wert Null erreicht, bis zum Zeitpunkt des Wiederanlegens eines Torsteuersignals von dem Torsteuerimpulsgenerator 55 in bezug auf die Kathode auf einem negativen Potential gehalten wird. Daher sollen die Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators 56 enden, bevor der nachfolgende Torsteuerimpuls des Torsteuerimpulsgenerators 55 auftritt.

Die vorstehenden Ausführungsformen sind besonders bei Wechselrichteranwendungen brauchbar, bei denen das Vorwärtskommutierungs Intervall im wesentlichen konstant bleibt. Bei Anwendungen jedoch, bei denen si* die elektromagnetische

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.15.

Kopplung zwischen der Induktionsheizspule und einer darauf aufgesetzten Kochgefäßbelastung als Folge eines Wechsels der Größe der Belastung verändert, wird eine Änderung des Kommutierungsintervalls bewirkt. Es ist daher vorteilhaft, die negative Vorspannung nur anzulegen, nachdem die Beendigung des VorwärtskommutierungsStroms ermittelt wurde-

In Fig. 8 ist eine Torsteuerschaltung-Variante 60 dargestellt. Eine Detektorschaltung 70 ermittelt die Beendigung des Vorwärtskommutierungsstroms durch Erfassen des Vorhandenseins des Rückkommutierungsstroms I,, der bei der negativen Halbwelle des Kommutierungsstroms durch die Rückführungsdiode 23 fließt. Ein Beispiel der Detektorschaltung 70 ist in Fig. dargestellt, bei dem die Detektorschaltung 70 einen Stromtransformator 71 aufweist, der einen ringförmigen Kern besitzt, durch den der Vorwärts- und Rückkommutierungsstrom hindurchgeleitet wird. Zum Aufnehmen des über einem Widerstand 72 als Folge des Fließens des Rückkommutierungsstroms entstehenden Signals ist an den Widerstand 72 eine Diode 73 geschaltet. An die Diode 73 ist ein monostabiler Multivibrator 7^ angeschlossen, um so das sinusförmige Signal von der Diode 73 in ein Rechtecksignal zurückzuformen, das zum Einschalten eines Flipflops 75 verwendet wird. Dieses Flipflop 75 betätigt ein Schaltglied 67, so daß ein negatives Potential 68 an das Tor des gesteuerten Siliciumgleichrichters angelegt wird. Das Flipflop 75 bleibt in dem eingeschalteten Zustand, bis ein nachfolgender Torsteuerimpuls von einem Torsteuerimpulsoszillator 65 wieder an den gesteuerten Siliciumgleichrichter 22 an-

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gelegt wird. Daher wird die negative Vorspannung während der Zeit von der Beendigung des Vorwärtskommutierungsstroms bis zum Wiederanlegen eines Torsteuerimpulses an den gesteuerten Siliciumgleichrichter 22 angelegt.

Durch das Anlegen einer negativen Vorspannung an das Steuertor des gesteuerten Sxliciumgleichrichters in bezug auf seine Kathode während des vorgeschriebenen Intervalls werden die überschüssigen Träger in der Nachbarschaft der mittleren Übergangszone zu den Endübergangszonen hin verteilt, so daß die Vorrichtung nach der Vorwärtsleitung schnell einen Sperrzustand annimmt. Gemäß der Darstellung in Fig. 10 steigt für einen gegebenen Wert der Durchbruchsspannung V_ß0 der dv/dt-Wert der Vorrichtung mit der negativen Vorspannung V_R an. Ebenso steigt für einen gegebenen dv/dt-Wert di'e Durchbruchsspannung mit dem negativen Vorspannungspotential an.

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Claims

Patentansprüche

/l. !verfahren zur Schaffung einer hohen dv/dt-Leistungsfähigkeit und eines kurzen Ausschaltzeitintervalls eines gesteuerten Siliciumgleichrichters eines statischen Leistungsumwandlers, bei dem dv/dt die Anstiegsgeschwindigkeit der an die Anode des gesteuerten Siliciumgleichrichters angelegten Vorwärtsspannung ist und bei dem das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters mit positiven Torsteuerimpulsen mit einer Ultraschallfrequenz gespeist wird, um einen Vorwärtskommutierungsstrom zu erzeugen, der eine Induktionsheizspule des Leistungsumwandlers mit der Ultraschallfrequenz betreibt, gekennzeichnet durch das Anlegen eines negativen Vorspannungspotentials (Vp) an das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters (22) in bezug auf die Kathode während der Zeitdauer von dem Zeitpunkt, an dem der Vorwärtskommutierungsstrom (I₀) den Wert Null erreicht, bis zu dem Zeitpunkt des Wiederanlegens des Torsteuerimpulses.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Bildung eines vorbestimmten Zeitintervalls, das sich von der Beendigung des Vorwärtskommutierungsstroms (I ) bis zum Zeitpunkt des Wiederanlegens des Torsteuerimpulses erstreckt, und durch das Anlegen des negativen Vorspannungspotentials (V_R) an das Steuertor während des vorbestimmten Zeitintervalls.

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• HD ·
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Laden eines; Kondensators (49) während des Vorhandenseins des Vorwärtskommutierungsstroms (I ) zum Ausbilden eines negativen

Vorspannungspotentials und durch das Entladen des Kondensators über das Steuertor und die Kathode des gesteuerten Siliciumgleichrichters (22) auf die Beendigung des Vorwärtskommutierungsstroms hin.
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ermitteln der Beendigung des Vorwärtskoramutierungsstroms und darauffolgendes Anlegen des negativen Vorspannungspotentials an das Steuertor.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beendigung des Vorwärtskommutierungsstroms ein Flipflop (75) gesetzt wird, das das negative Vorspannungspotential an das Steuertor legt, und daß das Flipflop beim Wiederanlegen des Torsteuerimpulses rückgesetzt wird.
6. Induktionsheizgerät mit einem zur Aufnahme einer Wechselspannung geeigneten Vollweggleichrichter zur Erzeugung einer durch Vollweggleichrichtung in einer Richtung gepolten Spannung, mit einem statischen Leistungsumwandler, der einen gesteuerten Siliciumgleichrichter, der mit der gepolten Spannung gespeist werden kann, eine zum gesteuerten Siliciumgleichrichter gegenpolig parallel geschaltete Rückführungsdiode, ein parallel zu dem gesteuerten Siliciumgleichrichter geschaltetes Kommutierungsnetzwerk und eine an das Kommutierungsnetzwerk angeschlossene Induktionsheizspule aufweist, und mit einer

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Torsteuerschaltung für wiederholte Torsteuerung des gesteuerten Siliciumgleichrichters bei Ultraschallfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsteuerschaltung (10; 60) eine Einrichtung für die Erzeugung von Torsteuerimpulsen bei Ultraschallfrequenz zum Einleiten des Fließens eines Vorwärtskommutierungsstroms über den gesteuerten Siliciumgleichrichter (22) bei einer Halbwelle der Ultraschallfrequenz und eines Rüekkommutierungsstroms über die Rückführungsdiode (23) bei der anderen Halbwelle sowie eine Einrichtung zum Anlegen eines negativen Vorspannungspotentials an das Steue- ..or des gesteuerten Siliciumgleichrichters (22) in bezug auf die Kathode während eines Zeitintervalls von der Beendigung des Vorwärtskommutierungsstroms bis zum Wiederanlegen des Torsteuerimpulses aufweist.
7. Induktionsheizgerät nach ...nspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen eines negativen Vorspannungspotentials eine auf die Torsteuerimpulse ansprechende Einrichtung (26) für die Erzeugung zweiter Torsteuerimpulse zu einem Zeitpunkt, der von dem Auftreten der ersten Torsteuerimpulse um ein Intervall zeitlich verzögert ist, das im wesentlichen gleich dem Kommutierungsintervall des Vorwärtskommutierungsstroms oder größer als dieses ist, sowie ein Schaltglied (27) aufweist, das auf die zweiten Torsteuerimpulse auf die Weise anspricht, daß es zum Verbinden des negativen Potentials (28) mit dem Steuertor und der Kathode des gesteuerten Siliciumgleichrichters (22) leitend wird.
8. Induktionsheizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn-

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daß der Kondensator die gespeicherte Energie an das Steuertor und die Kathode des gesteuerten Siliciumgleichrichters entladen kann.

10. Induktionsheizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsteuerschaltung eine Einrichtung (59) zum Erfassen des Auftretens des VorwärtskommutierungsStroms und darauffolgendem Erzeugen eines Signals, eine Einrichtung (56) zum Verzögern des Signals um eine vorbestimmte Periode, die im wesentlichen gleich ist wie oder größer ist als das Kommutierungsintervall des Vorwärtskommutierungsstromes, sowie ein Schaltglied (57) aufweist,das auf das verzögerte Signal durch Anlegen des negativen Potentials (58) an das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters in Beziehung auf dessen Kathode anspricht.

11. Induktionsheizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsteuerschaltung eine Einrichtung (70) zum Erfassen der Beendigung des daran anliegenden VorwärtskommutierungsStroms, ein auf die Erfassung des Vorwärtskommutierungsstroms ansprechendes Flipflop (75) sowie ein auf das Flipflop ansprechendes Schaltglied (67) zum Anlegen des negativen Potentials an das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters in bezug auf dessen Kathode aufweist, wobei das Flipflop zum Rücksetzen auf den Ursprungszustand auf die Einrichtung (65) zum Erzeugen von Torsteuerimpulsen anspricht,

12. Induktionsheizgerät nach Anspruch 11, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der Torsteuerimpuls (40) eine im wesentlichen dem Kommutierungsintervall des Vorwärtskommutierungsstroms gleiche Breite besitzt und daß die Einrichtung zum Anlegen eines negativen Vorspannungspotentials (10, Pig. 3) eine auf die Torsteuerimpulse ansprechende Einrichtung (36) zum Erzeugen zweiter Torsteuerimpulse (4l), die schmäler sind als die ersten Torsteuerimpulse (40) und die auf das Steuertor des gesteuerten Siliciumgleichrichters geschaltet sind, um diesen in den leitfähigen Zustand zu schalten, eine Vorrichtung (39) zum Umkehren der Polarität der ersten Torsteuerimpulse sowie ein auf die umgekehrten ersten Torsteuerimpulse ansprechendes Schaltglied (37) zum Anlegen des negativen Potentials (38) an das Steuertor und die Kathode des gesteuerten Siliciumgleichrichters aufweist.
9. Induktionsheizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsteuerimpuls eine Breite besitzt, die im wesentlichen gleich dem KommutierungsIntervall des Vorwärtskommutierungsstroms ist, und daß die Einrichtung zum Anlegen des negativen Vorspannungspotentials (10, Fig. 5) eine Einrichtung (46) für das Differenzieren der Torsteuerimpulse zum Einschalten des gesteuerten Siliciumgleichrichters mit den differenzierten Impulsen, einem Kondensator (41) zum Speichern elektrischer Energie, ein erstes Schaltglied (47), das im Ansprechen auf die Torsteuerimpulse das Laden des Kondensators durch eine Gleichstromquelle (50) zuläßt, sowie ein zweites Schaltglied (48) aufweist, das abwechselnd mit dem ersten Schaltglied auf die Torsteuerimpulse so anspricht,

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zeichnet, daß die Detektoreinrichtung (70) eine Einrichtung (71, 72, 73) zum Erfassen des Auftretens des Rückkommutierungsstroms enthält.

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