DE2932152C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überspannungsschutz zum Schutz von Einheiten, die Halbleiterbauelemente für kleine Leistungen enthalten gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1. Ein solcher Überspannungsschutz ist bekannt aus der DD-Z "Elektrie" 1978, Seite 376-379.
Auf mehreren Anwendungsgebieten besteht ein Bedarf nach einem wirksamen, billigen und zuverlässigen Überspannungsschutz von Einheiten, die Halbleiterbauelemente für kleine Leistungen ent­ halten, gegen Überspannungen auf den Anschlußleitungen der Ein­ heiten und damit an den einzelnen Halbleiterbauelementen. Im Prinzip kann eine solche Einheit aus einem einzigen Halbleiter­ bauelement bestehen. Unter Halbleiterbauelementen für kleine Leistungen werden hier Dioden, Transistoren, Thyristoren, in Planartechnik hergestellte integrierte Gruppen von Halbleiter­ bauelementen usw. verstanden, die für Ströme von höchstens einigen Amperen und Spannungen von höchstens einem oder einigen hundert Volt vorgesehen sind und die vorzugsweise als Komponenten und Glieder zur Signalverarbeitung verwen­ det werden. Ein typisches Beispiel für die Anwendung solcher Überspannungsschütze sind Telefonanlagen, bei denen Halblei­ terelektronik in größerem Umfang verwendet wird, und zwar so­ wohl in Telefonstationen wie in Telefonapparaten.
Es ist bekannt, für diesen Zweck Gasentladungsröhren zu ver­ wenden. Nachteilig bei solchen Röhren ist ihre langsame Zün­ dung, was zur Folge hat, daß eine eintreffende Überspannungs­ welle eine hohe Amplitude erreichen kann, bevor der Schutz wirksam wird. Außerdem ist die erreichbare Präzision bei der Festlegung der Zündspannung bei diesen Röhren nicht sehr groß.
Es ist auch bekannt, Zinkoxydvaristoren als Überspannungsschutz zu verwenden. Der Nachteil solcher Varistoren ist ihr relativ hoher Leckstrom im Ruhezustand und das bei ihnen nur ungenau festlegbare Schutzniveau. Außerdem erfahren die Varistoren bei wiederholter Überspannungseinwirkung nicht unwesentliche Ver­ änderungen.
Es ist auch bekannt, Zenerdioden als Überspannungsschutz für Halbleiterbauelemente zu verwenden. Zenerdioden müssen jedoch für eine erhebliche Leistung ausgelegt werden, damit sie die in ihnen in Wärme umgesetzte Energie aufnehmen und abführen können.
Außerdem haben Varistoren und Zenerdioden relativ hohe Kapa­ zitäten, welche die Übertragung von hochfrequenten Signalen auf den Leitungen, an die der Überspannungsschutz angeschlos­ sen ist, ungünstig beeinflussen.
Aus der DD-Z "Elektrie" 1978, Seite 376-379 sind Über­ spannungsschutzanordnungen bekannt, bei denen zwei Parallel­ schaltungen vorhanden sind, von denen jede in einem ihrer Zweige einen Gasentladungs-Überspannungsableiter enthält, während in dem anderen Zweig eine Impedanz oder eine Kapa­ zität liegt. Die beiden Parallelschaltungen sind mit ihrem einen Pol zusammengeschaltet, während sie mit ihrem anderen Pol an je eine der Zuleitungen zu der zu schützenden Anlage angeschlossen sind. Bei diesen bekannten Überspannungs­ schutzanordnungen sind zur Zündung der Überspannungsableiter erhebliche Ströme über die parallelliegenden Impedanzen be­ ziehungsweise Kapazitäten erforderlich. Hierdurch tritt zugleich eine nicht unerhebliche Spannung am Überspannungs­ schutz auf und der damit verbundene Leistungsverbrauch erlaubt es nicht, einen solchen Überspannungsschutz in einer sehr kleinen, praktisch leistungslos arbeitenden Weise aufzubauen.
Aus der DE-OS 24 48 711 ist eine Überspannungsschutz­ anordnung bekannt, bei der zwischen den Zuführungsleitungen zu der zu schützenden Anordnung eine Reihenschaltung aus einem normalen Thyristor und einem Widerstand vorhanden ist. Die Zündung des Thyristors wird von einer zusätzlichen als Schwellwertschalter arbeitenden Vierschichtendiode besorgt, welche die in einem Kondensator gespeicherte Zündenergie freigibt. Zur Steuerung der Vierschichtendiode ist ein Spannungsteiler erforderlich, über den auch der genannte Kondensator aufgeladen wird. Zur Löschung des Thyristors ist ein zusätzlicher Schwingkreis erforderlich. Diese Anordnung ist sehr aufwendig und hat einen erheblichen Leistungsverbrauch, und zwar insbesondere dann, wenn die Anordnung angesprochen hat. Durch diesen Leistungsverbrauch einerseits und die große Anzahl der verwendeten Schaltungselemente andererseits ist dieser Über­ spannungsschutz relativ groß und aufwendig.
Aus der DE-AS 12 22 544 ist eine Spannungsschutzvorrichtung für Trägerfrequenz-Fernsprechsysteme mit hohen Frequenzen und brei­ ten Frequenzbändern bekannt, bei der zur Spannungsbegrenzung zwei in entgegengesetzter Richtung gepolte Zenerdioden mit je einer in Reihe liegenden Diode zwischen die Zuführungsleitungen zum zu schützenden Gerät geschaltet sind. Die Mittenpunkte der beiden parallelen Zweige aus je einer Zenerdiode und einer ein­ fachen Diode sind über je einen hochohmigen Vorwiderstand an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen, die eine Sperrspannung für die normalen Dioden liefert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überspannungs­ schutz der eingang genannten Art zu entwickeln, der sich gleichzeitig durch ein schnelles Ansprechen, ein gut definiertes und konstantes Schutzniveau, geringen Leistungsverbrauch, gerin­ gen Leckstrom, eine kleine Kapazität und kleine Abmessungen aus­ zeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Überspannungsschutz gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welcher er­ findungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ge­ nannten Merkmale hat.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen genannt.
Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Überspannungs­ schutzes nach der Erfindung und seine Schaltung zum Schutz einer zu schützenden Einheit,
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen zu dem Überspannungs­ schutz gehörenden Thyristor,
Fig. 3 eine äquivalente Aufbaudarstellung des Thyristors nach Fig. 2,
Fig. 4 die Strom-Spannungskennlinie des Thyristors in Durchlaßrichtung,
Fig. 5a die Schaltung von Thyristor und Diode, die zu einem Zweig des Überspannungsschutzes gehören,
Fig. 5b der integrierte Aufbau der beiden Halbleiterbauele­ mente gemäß Fig. 5a,
Fig. 6a und 6b Schaltung und Aufbau einer Ausführungsform eines Überspannungsschutzes, bei der die Thyristoren der einzelnen Zweige in einer ersten Halbleiterschei­ be und die Dioden der einzelnen Zweige in einer zwei­ ten Halbleiterscheibe integriert sind,
Fig. 7 einen Überspannungsschutz nach der Erfindung, der vollständig in einer einzigen Halbleiterscheibe inte­ griert aufgebaut ist.
Fig. 1 zeigt symbolisch eine elektronische Einheit E, die Halbleiterbauelemente enthält, beispielsweise ein Teil einer Telefonstations-Ausrüstung oder ein zu einem Telefonapparat gehörendes Glied. Die Einheit E ist an die Leitungen A und B (z. B. Teilnehmerleitungen) angeschlossen, die Signale und Speisespannungen übertragen und über die Überspannungen an das Glied E gelangen. Eine Impedanz, z. B. eine Streukapazität C, kann zwischen der Einheit E und Erde liegen. Überspannungen können sowohl zwischen den Leitungen A und B wie zwischen den Leitungen und Erde auftreten.
Der Überspannungsschutz besteht aus drei Zweigen, von denen je­ der einen Diodenthyristor (T 1, T 2, T 3) enthält, zu dem eine Diode (D 1, D 2, D 3) antiparallel geschaltet ist. Die Zweige sind zwischen einem gemeinsamen Schaltpunkt P und der jeweiligen An­ schlußklemme a, b und c des Überspannungsschutzes angeschlos­ sen. Diese Anschlußklemmen sind ihrerseits an die Leitungen A und B sowohl an Erde angeschlossen. Jeder Thyristor ist so be­ schaffen, daß er bei einer Kippspannung (U T , Fig. 4), welche die bei normalem Betrieb zwischen den Leitern A und B oder zwischen einem Leiter und Erde auftretende Spannung übersteigt, selbstzündet. Die Kippspannung definiert das Schutzniveau des Schutzes.
Der Schutz ist zur Verwendung für solche Einheiten vorgesehen, bei denen die Anschlußleitungen bei Kurzschluß einen auf einen bestimmten Wert, beispielsweise 100 mA, begrenzten Gleich­ strom abgeben können. Dieses ist normalerweise bei Telefon­ anlagen der Fall.
Jeder Thyristor ist so beschaffen, daß sein Haltestrom den genannten Kurzschlußstrom übersteigt.
Wenn zum Beispiel eine gegenüber Erde positive Überspannung auf der Leitung A eine Amplitude hat, welche die Kippspan­ nung der Thyristoren übersteigt, so zündet der Thyristor T 3. Hierbei wird im Prinzip die Leitung A zur Erde über die Diode D 1 und den Thyristor T 3 kurzgeschlossen, und die Einheit E ist geschützt. Wenn die Überspannung verschwindet, kehrt der Thyristor T 3 in seinen nichtleitenden Zustand zurück, sobald der Thyristorstrom den Haltestrom unterschreitet.
Eine entsprechende Funktion erhält man unabhängig von der Pola­ rität einer auftretenden Überspannung und unabhängig davon, ob die Überspannung zwischen einem Leiter und Erde oder zwischen den Leitern auftritt. Irgendeiner der Thyristoren T 1-T 3 wird immer zünden und die Einheit E schützen.
Dadurch, daß die Spannung am Schutz, wenn dieser angesprochen hat, niedrig ist, und zwar bedeutend niedriger als das Schutz­ niveau, wird die Energie der Überspannungswelle zum überwiegen­ den Teil in der Leitungsimpedanz und nur zu einem kleinen Teil im Schutz vernichtet. Daher kann der Schutz außerordentlich kleine Abmessungen haben, was u. a. die vorteilhafte Wirkung hat, daß die schädliche Kapazität des Schutzes niedrig ist.
Die Kippspannung der Thyristoren kann, wie nachstehend be­ schrieben werden soll, sehr genau festgelegt werden, wodurch das Schutzniveau mit großer Genauigkeit dem gewünschten Wert angepaßt und auf diesem gehalten werden kann.
Es hat sich als möglich erwiesen, einen Thyristor sehr schnell, beispielsweise innerhalb von etwa zehn Nanosekunden, zum Selbst­ zünden zu bringen, so daß der Schutz wirksam wird, bevor die auslösende Überspannung schädliche Werte erreicht hat.
Ein Überspannungsschutz nach der Erfindung enthält mehrere an einen gemeinsamen Schaltpunkt angeschlossene Zweige. Hierdurch haben alle zu dem Schutz gehörenden Halbleiterbauelemente einen Punkt gemeinsam. Dies hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen. Einerseits können die Halbleiterbauelemente, wie im folgenden beschrieben, in einer oder einigen wenigen Halbleiter­ scheiben integriert werden, und andererseits kann ein gemein­ samer metallischer Körper zum Aufnehmen der im Schutz durch eine Überspannung entwickelten Verlustenergie vorgesehen werden. Diese beiden Möglichkeiten ergeben wichtige produktionsmäßige und damit wirtschaftliche Vorteile.
Dadurch, daß bei einer auftretenden Überspannung Verlust­ wärme niemals in mehr als zwei oder höchstens drei der Kom­ ponenten des Schutzes gleichzeitig entwickelt wird, können die Abmessungen des genannten energieaufnehmenden Metall­ körpers auf ein Minimum beschränkt werden.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen zu dem Schutz gehörenden Thyristor. Der Thyristor hat eine erste Emitter­ schicht 1, zwei Basisschichten 2 und 3 sowie eine zweite Emitterschicht 4. Die Emitterschichten sind stärker dotiert als die Basisschichten. Um den Injektionswirkungsgrad des Anodenemitterübergangs zu verringern, ist eine hochdotierte N-leitende Schicht 3′ in der Basisschicht 3 unmittelbar an der Emitterschicht 4 vorgesehen. Die Konzentration von Stör­ atomen in dem Teil der Schicht 3′, die der Emitterschicht 4 am nächsten liegt, ist zweckmäßig von derselben Größenordnung wie die Konzentration an Störatomen in dem Teil der Schicht 4, die der Schicht 3′ am nächsten liegt. Die Schicht 1 ist mit einem Kathodenkontakt 6 und die Schicht 4 ist mit einem Ano­ denkontakt 5 versehen. Um zwischen dem Kontakt 6 und der Schicht 1 einen niedrigen Kontaktwiderstand zu bekommen, ist unmittelbar am Kontakt 6 eine Schicht 7 aus Platinsilizid an­ geordnet. Die Kontakte 5 und 6 bestehen aus Metallschichten, beispielsweise Goldschichten. Eventuell kann auch unter dem Kontakt 5 eine Schicht aus Platinsilizid vorgesehen werden, um den Kontaktwiderstand zu verringern. Die Schicht 1 ist mit über ihre Oberfläche verteilten Kurzschlußlöchern 8 ver­ sehen, durch welche die Basisschicht 2 an den Kathodenkontakt 6-7 hinaufreicht. Eine dünne P⁺-leitende Schicht 9 ist am Rande der Basisschicht 2 vorhanden. Diese umgibt vorzugsweise die gesamte Peripherie der Basisschicht und damit die Emitter­ schicht 1. Die Schicht 9 bildet zusammen mit der Schicht 3 eine Zenerdiode, die bei positiver Anodenkathodenspannung am Thy­ ristor Sperrspannung bekommt. Die Durchbruchsspannung (Knie­ spannung) der Zenerdiode wird einerseits von der Konzentration an Störatomen in der Schicht 9 und andererseits vom Krümmungs­ radius r 1 (Fig. 2) am Rande der Schicht 9 bestimmt. Durch ge­ eignete Wahl dieser beiden Parameter kann man die Durchbruchs­ spannung auf den gewünschten Wert bringen. Um sicherzustellen, daß der Durchbruch über die Zenerdiode und nicht im Thyristor selbst stattfindet, ist die Dotierung der Schicht 9 vorzugs­ weise stärker als die der Schicht 2, und vorzugsweise ist der Krümmungsradius r 1 am Rand der Schicht 9 kleiner als der Krüm­ mungsradius r 2 am Rand der Schicht 2. Eine Schicht 10 aus Pla­ tinsilizid gibt eine niederohmige ohmsche Verbindung in seit­ licher Richtung von der Zenerdiode zur Basisschicht 2 des Thy­ ristors. Die Oberfläche des Thyristors ist mit einer Silizium­ dioxidschicht 11 bedeckt. Eine ringförmige Schutzschicht 12, die stark N-dotiert ist, umgibt die Peripherie der Anordnung und verhindert Oberflächenleckströme.
Fig. 3 zeigt schematisch eine äquivalente Aufbaudarstel­ lung des Thyristors aus den Schichten 1-4 und den Kontakten 5 und 6. Eine bei positiver Anodenspannung leitende Diode 13 besteht aus den Schichten 4, 3′ und 3 und liegt mit der aus den Schichten 3 und 9 gebildeten Zenerdiode 14 in Reihe. Der Widerstand R 1 in Fig. 2 besteht aus dem lateralen Widerstand der Schicht 10 sowie der Schicht 2 bis zum Rand der Emitter­ schicht 1. Der Widerstand R 2 in Fig. 2 besteht aus dem la­ teralen Widerstand der Schicht 2 vom Rand der Schicht 1 bis zum nächsten Kurzschlußloch 8.
Wenn die Spannung am Thyristor am Kontakt 5 positiv ist und die Durchbruchsspannung der Zenerdiode übersteigt, fließt Strom durch die Dioden 13 und 14 und die Widerstände R 1 und R 2 zur Kathode des Thyristors. Wenn der Spannungabfall über dem Wider­ stand R 2 so groß wird, daß er den Durchlaßspannungsfall (ca. 0,5 -1 V) am Übergang zwischen den Schichten 1 und 2 erreicht, be­ ginnt die Emitterschicht 1 Elektronen an ihrem der Zenerdiode am nächsten liegenden Rand zu injizieren, und die Zündung ver­ teilt sich daher schnell über die Oberfläche des Thyristors.
Fig. 4 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie des Überspannungs­ schutzes, wobei U K die Durchbruchsspannung des Zenerdiodenteils, U T die Zündspannung des Schutzes, I T den Zündstrom des Schutzes, I H den Haltestrom des Schutzes bezeichnet.
Der Haltestrom des Thyristors wird so hoch gewählt, daß er den Strom übersteigt, den die normale Leitungsspannung durch den Thyristor zu treiben vermag, wodurch der Thyristor er­ löscht, sobald die Überspannung verschwindet. Die Größe des Haltestroms kann u. a. durch Wahl der Anzahl der Kurzschluß­ löcher pro Oberflächeneinheit bestimmt werden.
Fig. 5 zeigt, wie der Thyristor und die Diode in einem Zweig des Überspannungsschutzes integriert werden können. Fig. 5a zeigt einen Zweig T 1-D 1 des Schutzes. Fig. 5b zeigt, wie diese beiden Halbleiterbauelemente auf einer gemeinsamen Siliziumscheibe hergestellt werden können. Die Scheibe hat in der Mitte eine schwach N-leitende Schicht 20. Der Dioden­ teil liegt rechts der Linie D-D′ in Fig. 5b und der Thyristor­ teil links dieser Linie. Die Anodenschicht der Diode besteht aus der P-leitenden Schicht 22, und die Kathodenschicht der Diode besteht aus der Schicht 20.
Der Anodenemitter des Thyristors besteht aus der P⁺-leitenden Schicht 21, die N-Basis aus der Schicht 20, die P-Basis aus der Schicht 22 und der Kathodenemitter aus der N⁺-leitenden Schicht 24, die mit Kurzschlußlöchern 25 versehen ist. Die integrierte Zenerdiode besteht aus der Schicht 20 und der P⁺-leitenden Schicht 23. Das Bauelement hat die Kontakte 27 und 28 an gegen­ überliegenden Flächen. Am Kontakt 28 ist eine N⁺-leitende Schicht 26 angeordnet, um einen niedrigen Übergangswiderstand zu erhalten. Aufbau und Funktion des Thyristorteils sind im Prinzip die gleichen wie bei dem vorstehend anhand der Fig. 2 bis 4 beschriebenen Thyristors. Ein Metallkörper 29 mit einer Dicke von beispielsweise einigen Millimetern steht mit dem Kontakt 28 der Siliziumscheibe entweder durch Druck oder durch Löten in Kontakt. Der Metallkörper nimmt die in dem Bauelement entwickelte Verlustwärme auf und führt diese ab. Er besteht vorzugsweise aus Wolfram oder Molybdän.
Bei dieser Ausführung enthält der Schutz also eine Silizium­ scheibe für jeden Zweig. Die Siliziumscheiben können in sepa­ raten Kapseln angeordnet werden. Alternativ können sie in ein und derselben Kapsel angeordnet werden, wobei der Metallkörper 29 für alle Scheiben gemeinsam sein kann und den gemeinsamen Schaltpunkt P bilden kann.
Fig. 6a zeigt schematisch, wie die Thyristoren T 1-T 3 eines Schutzes mit drei Zweigen in einer ersten Siliziumscheibe in­ tegriert werden können, während die Dioden D 1-D 3 in einer zwei­ ten Siliziumscheibe integriert werden können. Fig. 6b zeigt den Aufbau eines solches Schutzes nach Fig. 6a detaillierter. Eine erste Siliziumscheibe 30 enthält die drei Thyristoren T 1- T 3. Die Anodenemitterschicht 3 ist gemeinsam. Der Thyristor T 1 hat die N-Basisschicht 32, die P-Basisschicht 33, die mit Kurz­ schlußlöchern versehene N-Emitterschicht 34 und den Kathoden­ kontakt 35. Die integrierte Zenerdiode (z. B. 20-23 in Fig. 5b) ist der Deutlichkeit halber nicht in Fig. 6b dargestellt. Die beiden anderen Thyristoren T 2 und T 3 haben denselben Auf­ bau wie der Thyristor T 1 und sind mit den Kathodenkontakten 35′′ und 35′ versehen. Die P⁺-leitende Schicht 31 reicht bis zur oberen Fläche der Scheibe 30 und trennt die Thyristoren voneinander, wodurch die Leckströme der beiden nichtleitenden Thyristoren geringer werden, wenn ein Thyristor leitet. Ein Metallkontakt 36 ist an der unteren Fläche der Scheibe 30 ange­ ordnet.
Eine zweite Siliziumscheibe 40 enthält die drei Dioden D 1-D 3. Die N⁺- beziehungsweise N-leitende Schicht 41 und 42 wie auch der Metallkontakt 45 sind gemeinsam. Die Diode D 1 hat die P-lei­ tende Anodenschicht 43 und den Anodenkontakt 44. Die beiden an­ deren Dioden D 2 und D 3 sind in entsprechender Weise aufgebaut und haben die Anodenkontakte 44′′ beziehungsweise 44′. Eventuell kann die Schicht 41 so angeordnet werden, daß sie bis zur obe­ ren Fläche der Scheibe 40 reicht und die Dioden voneinander trennt.
Die Scheiben 30 und 40 sind auf einem gemeinsamen wärmeauf­ nehmenden und wärmeableitenden Metallkörper 50 angeordnet, der dem Körper 29 in Fig. 5b entspricht und der den gemeinsamen Schaltpunkt P bildet. Die Scheiben und der Körper werden dann in einer gemeinsamen Kapsel untergebracht. Alternativ können die Scheiben 30 und 40 mit separaten Metallkörpern versehen und eventuell in separaten Kapseln untergebracht werden.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der ganze Über­ spannungsschutz in einer einzigen Siliziumscheibe 60 aufge­ baut ist. Diese enthält drei nebeneinander in der Scheibe angeordnete Einheiten T 1-D 1, T 2-D 2 und T 3-D 3. Jede Einheit bildet einen Zweig des Schutzes und ist in der in Fig. 5b gezeigten Weise wie vorstehend beschrieben aufgebaut. Die Einheit T 1-D 1 ist mit denselben Bezugsbezeichnungen ver­ sehen, die in Fig. 5b verwendet werden. Die Einheiten T 2-D 2 und T 3-D 3 haben die Kontakte 27′′ bzw. 27′ an der oberen Fläche der Scheibe 60, und an der unteren Fläche der Scheibe ist ein gemeinsamer Kontakt 28 angeordnet. Eine P⁺-leitende Schicht 61 umgibt jede der drei Einheiten und separiert diese voneinander.
Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform erfordert nur eine Siliziumscheibe, nur einen wärmeaufnehmenden Körper 29 und nur eine Kapsel, wodurch sie hinsichtlich Fertigung und Mon­ tage außerordentlich vorteilhaft ist.
Vorstehend ist ein Überspannungsschutz mit drei Zweigen be­ schrieben worden. Alternativ kann der Schutz nur zwei Zweige oder mehr als drei Zweige haben.
In den beschriebenen Ausführungsformen können die P-leitenden Schichten natürlich gegen N-leitende und umgekehrt ausge­ tauscht werden, was eine Polumkehrung der einzelnen Halbleiter­ bauelemente zur Folge hat.

Claims (9)

1. Überspannungsschutz zum Schutz von Einheiten, die Halbleiter­ bauelemente für kleine Leistungen enthalten, gegen Überspan­ nungen auf den Anschlußleitungen, welcher Schutz mindestens zwei Zweige enthält, die einerseits an einen gemeinsamen Schaltpunkt (P) und andererseits an je eine der Anschlußleitungen (A, B) an­ geschlossen sind, wobei jeder Zweig aus einer Parallelschaltung besteht, deren einer Arm aus einem Schaltungselement besteht, wel­ ches bei einem vorbestimmten Spannungsniveau selbstzündet, dadurch gekennzeichnet, daß das selbstzündende Schaltungselement ein selbstzündender Diodenthyristor (T 1) ist, daß der andere Arm der genannten Parallelschaltung aus einer zum Diodenthyristor (T 1-T 2) antiparallel geschalteten Diode (D 1-D 2) besteht, daß die Diodenthyristoren der Zweige vom gemeinsamen Schaltpunkt (P) aus gesehen die gleiche Stromdurchlaßrichtung haben und daß der Diodenthyristor der Zweige so ausgebildet ist, daß sein Haltestrom (I H ) größer ist als der maximale Gleichstrom, der bei Kurzschluß der Anschlußleitungen (A, B) von den an diesen Leitungen angeschlossenen Geräten gelie­ fert werden kann.
2. Überspannungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Zweig (T 3-D 3) gleicher Ausführung wie die an die Anschlußleitungen (A, B) angeschlossenen Zweige vorhanden ist, der zwischen dem gemeinsamen Schaltpunkt (P) und Erde angeschlossen ist.
3. Überspannungsschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Diodenthyristor in jedem Zweig eine mit dem Diodenthyristor integrierte Zenerdiode (3-9, Fig. 2) enthält, die den Mittelübergang (2-3) des Diodenthyristors über­ brückt und die Zündspannung (U T in Fig. 4) des Diodenthyristors be­ stimmt.
4. Überspannungsschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Diodenthyristor und die Dioden eines Zweiges (T 1- D 1 in Fig. 5) in einer gemeinsamen Halbleiterschei­ be ausgebildet sind.
5. Überspannungsschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Diodenthyristoren (T 1-T 3) in einer gemeinsamen Halbleiterscheibe (30 in Fig. 6b) ausgebildet sind.
6. Überspannungsschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (D 1-D 3) in einer gemeinsamen Halbleiterscheibe (40 in Fig. 6b) ausge­ bildet sind.
7. Überspannungsschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Diodenthyristoren (T 1-T 3) und Dioden (D 1-D 3) in einer einzigen gemeinsamen Halbleiterscheibe (60 in Fig. 7) ausgebildet sind.
8. Überspannungsschutz nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch kennzeichnet, daß die eine Seite der Halbleiterscheibe mit einem Kontakt (z. B. 27 in Fig. 5b) zum Anschluß an einen Anschlußleiter oder Erde versehen ist und daß die andere Seite der Scheibe mit einem Kontakt (28) zum Anschluß an den gemeinsamen Schaltpunkt (P) versehen ist.
9. Überspannungsschutz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterscheibe oder die Halbleiterscheiben mit der genannten anderen Seite an einem Metallkörper (29) anliegt/an­ liegen, der den gemeinsamen Schaltpunkt (P) bildet.
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