DE2803011C2

DE2803011C2 - Anordnung zur Erzeugung von Zündimpulsen für steuerbare Stromrichterventile

Info

Publication number: DE2803011C2
Application number: DE19782803011
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing.(grad.) 1000 Berlin Rjosk; Joachim Ing.(Grad.) Weidemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1978-01-20
Publication date: 1985-02-21
Also published as: DE2803011A1; ES476819A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung eines Zündimpulses gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Anordnung ist aus den BBC-Nachrichten 1968, S. 125, Bild 5 und S. 126 bekannt.

Für die Zündung von Thyristoren werden Zündimpulse mit einer möglichst großen Steilheit und Höhe verlangt. Das gilt besonders für die Reihen- oder Parallelschaltung von Thyristoren. Bei der Reihenschaltung ist ein gleichzeitiges Zünden der Thyristoren erforderlich, damit der zuletzt gezündete Thyristor nicht mit Überspannung beansprucht wird. Bei der Parallelschaltung darf der zuerst gezündete Thyristor nicht strommäßig überlastet werden. Nach dem Zünden der Thyristoren soll außerdem die Zündbereitschaft noch einige 100 Mikrosekunden erhalten bleiben, weil die Thyristoren durch Stromschwingungen leicht verlöschen können. Aber auch bei Thyristoren mit innerer Zündverstärkung (sog. »Amplifying Gate«) werden erhöhte Anforderungen an die Impulsform des Zündstromes gestellt. In der Praxis werden daher Zündimpulse verwendet, wie sie in F i g. 1 der Zeichnung dargestellt sind. Sie bestehen im wesentlichen aus einem kurzen, steilen Impuls großer Stromstärke und einem breiten Impuls geringerer Stromstärke. Zündimpulse mit dieser Impulsform können auf verschiedene Weise erzeugt werden. Beispielsweise mit einer Einrichtung nach Bild 5 auf Seite 125 der BBC-Nachrichten, März 1968. Diese Einrichtung enthält zwei Spannungsquellen, wobei die eine Spannungsquelle größer ist als die andere und die kleinere Spannungsquelle über einen Widerstand einen Kondensator lädt. Beim Schalten eines Endstufentransistors entlädt sich die Energie des Kondensators über einen Endüberirager und erzeugt im Stcueikrcis des Thyristors eine hohe, steile Steucrstronispit/.c. Reim Entladen des Kondensators sinkt seine Spannung ab. Sobald die Kondensatorspannung den Wert der /weiten Spanmingsquclle erreicht hat, speist diese Spannungsquelle über eine Diode den Steuerkreis mit nahezu konstantem Strom bis zum Ende der Impulsdauer. Die auf die Sekundärseite des Übertragers transformierte Spannung wird bei dieser Einrichtung über einen Widerstand an die Steuerstrecke des zu zündenden Thyristors geschaltet Bei dieser bekannten Einrichtung muß die zur Aufladung des Kondensators dienende Spannungsquelle sehr leistungsstark sein. Will man außerdem die Steilheit oder Dauer

ίο des Impulses beeinflussen, müssen Spannungsquellen mit höheren Spannungen verwendet werden. Durch die dadurch bedingten größeren Potentialunterschiede gegen Erde werden die verwendeten Bauelemente erheblichen Beanspruchungen ausgesetzt, was eine wesentliehe Verteuerung der Einrichtung nach sich zieht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Zündimpulses, der aus einem Steil- und einem Dauerimpuls variabler Höhe und Breite besteht, anzugeben, bei der die auftretenden Potentialunterschiede und die Leistungsentnahme an den erforderlichen Spannungsquellen so gering wie möglich gehalten werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmaie gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der Transistor-Schaltstufen ist eine zeitliche Entkopplung zwischen dem Steilimpuls und dem Dauerimpuls möglich, da beide Schaltstufen zu unterschiedlichen Zeiten angesteuert werden können. Für beide Impulse sind die Höhe des Impulsstr'omes und die Impulsdauer getrennt einstellbar. Dadurch ergibt sich sowohl eine bessere Ausnutzung der Spannungsquellen bei geringstmöglicher Leistungsaufnahme als auch eine Verringerung der Potentialunterschiede gegen Erde durch die Reihenschaltung zweier Spannungsquellen.

Anhand eines in der F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.

Die Anordnung enthält einen Impulsübertrager 4, dessen Sekundärwicklung über eine Diode 7 und der Steuerstrecke eines steuerbaren Stromrichterventils 8, hier eines Thyristors, verbunden ist. Der Thyristor ist Teil einer nicht weiter dargestellten beliebigen Stromrichtcrschaltung.

Die Primärwicklung des Impulsübertragers 4 ist mit der positiven Klemme einer ersten Spannungsquelle Udi und sowohl mit der Reihenschaltung einer Diode 3, eines ersten Widerstandes 2 und der Kollektor-Emitter-Strecke eines ersten Transistors 1 als auch mit der Reihenschaltung eines zweiten Widerstandes 6 und der

so Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors 5 verbunden. Der Emitter des ersten Transistors 1 ist an Bezugspotential, z. B. an 0 Volt, geschaltet, während der Emitter des zweiten Transistors 5 an eine negative Spannungsquelle Usi angeschlossen ist.

Werden die Basis-Anschlüsse der beiden Transistoren 1 und 5 mit den in der F i g. 2 dargestellten Impulsen A und B angesteuert, so fließen durch die Primärwicklung des Übertragers 4 die Ströme

'Dl

Udi

und

'si

wobei Ri)i der Widcrstp.ndswert des ersten Widerslandes 2 und Rsi der Wert des zweiten Widerstandes 6 ist.

28 03 Oil

Werden beide Transistoren 1 und 5 zeitgleich angesteuert so ergibt sich durch Addition beider Ströme ioi und ist ein Stromimpuls, dessen Höhe und Dauer beliebig einstellbar ist. Durch Transformation des Suiuinciisiromes it)i+isi beziehungsweise der einzelnen Ütröme im und .'si wird auf der Sekundärseite ein Impulsstrom ic erzeugt, dessen zeitlicher Verlauf der F i £. 1 bei beliebiger Höhe und Breite der beiden Teilimpulse entspricht

Hierzu t Blatt Zeichnungen io

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Claims

28 03 Oil Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erzeugung eines Zündimpulses mit einer hohen steilen Spitze und einem Impulsrükken zur Zündung eines steuerbaren Stromrichterventils (8), mit zwei Spannungsquellen, wobei in Reihe zu einer Spannungsquelle die Emitter-Kollektor-Strecke eines ersten Transistors (1), ein erster Widerstand (2) und die Primärwicklung eines Impulsübertragers (4) liegen, dessen Sekundärwicklung der Steuerstrecke des steuerbaren Stromrichterventils (8) parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zur Primärwicklung des Impulsübertragers (4) ein zweiter Widerstand (6) und die Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors (5), dessen Emitter an negatives Potential (Usi) angeschlossen ist, geschaltet sind, und daß cine Diode (3) anodenseitig an den zweiten Widerstand (6) und kathodenseitig an den ersten Widerstand (2) und der Emitter des ersten Transistors (1) an Bezugspotential angeschlossen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des ersten Transistors (1) mit einem Langzeitimpuls (A) und die Basis des zweiten Transistors (5) mit einem Kurzzeitimpuls (B) beaufschlagt sind.