DE3025276A1

DE3025276A1 - Anordnung zum zuenden von in reihe geschalteten thyristoren

Info

Publication number: DE3025276A1
Application number: DE19803025276
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich Dipl.-Ing. 8521 Weiher Leowald; Jakob 8520 Erlangen Schenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-07-03
Filing date: 1980-07-03
Publication date: 1982-01-21
Also published as: JPS5746532A; DE3025276C2

Description

Anordnung zum Zünden von in Reihe geschalteten
Th ristoren Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Zünden von in Reihe geschalteten Thyristoren, bei denen jeweils eine Reihenschaltung eines Beschaltungswiderstandes und eines Beschaltungskondensators vorgesehen ist, welcher mit einer Sperrdiode, einer Ladediode und einem die Zündenergie liefernden Impulskondensator als Schubkondensator in einer aus der Anoden-Kathoden-Spannung des Thyristors gespeisten Spannungsverdopplerschaltung verwendet ist. Gemäß der DE-PS 15 38 099 ist eine derartige Anordnung zum Zünden eines Thyristors bekannt und gestattet, bereits vor dem Nulldurchgang seiner Sperrspannung eine ausreichende Zündspannung sicherzustellen.
Zur Zündung mehrerer Thyristoren könnte man daran denken, Jeweils für Jeden der zü zündenden Thyristoren die bekannte Anordnung einzusetzen. Die Erfindung stellt sich die mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Mitteln gelöste Aufgabe, einen derartigen Aufwand zu vermeiden. Grundgedanke der Erfindung ist es also, den gemeinsam für mehrere Thyristoren verwendeten Impulskondensator während jeder Halbwelle der Anoden-Kathoden-Spannung der Thyristoren zu laden. Damit kann die Zahl der erforderlichen Energiespeicher um den Faktor 2 reduziert werden.
Die Erfindung samt ihren weiteren Ausgestaltungen, welche in Unteransprüchen gekennzeichnet sind, soll nachstehend anhand der Figuren naher erläutert werden.
In Figur 1 sind eine Anzahl von in Reihe geschalteter Thyristoren dargestellt, für die paarweise jeweils erfindungsgemäße Zündanordnungen Z1 - Z4 vorgesehen sind.
Von diesen sei die Zündanordnung Z1 im einzelnen näher erläutert. Den Thyristoren 1 bzw. 1' ist zur Unterdrückung von Uberspannungen jeweils ein RC-Glied, bestehend aus einem Beschaltungwiderstand 3 bzw. 3' und einem Beschaltungskondensator 4 bzw. 4' zugeordnet.
Dabei dienen die Kondensatoren 4 bzw. 4' zugleich als Schubkondensatoren in zwei Spannungsverdopplerschaltungen, welche außerdem noch Sperrdioden 5 bzw. 5' und Ladedioden 6 bzw. 6' sowie einen gemeinsamen, zur Lieferung der Zündimpulse bestimmten und über die Ladedioden 6 bzw. 6' aufladbaren Kondensators 7 enthalten.
Das bei der Erfindung verwirklichte, an sich bekannte Prinzip der Spannungsverdopplung besteht darin, einen ersten Kondensator, den sogenannten Schubkondensator periodisch umzuladen, wobei in der einen Halbwelle einer Wechselspannung der Verschiebungsstrom dieses Kondensators durch die Sperrwirkung einer ersten Diode gezwungen wird, über eine zweite, die sogenannte Ladediode zu fließen und einen zweiten Kondensator aufzuladen, während in der darauffolgenden Halbwelle der Schubkondensatorstrom über die zuvor sperrende Diode fließt und ihn in umgekehrter Richtung auflädt. Der Impulskondensator 7 kann somit praktisch bis zum doppelten Scheitelwert der an den Thyristoren 1 bzw. 1' anliegenden Anoden-Kathoden-Spannungen aufgeladen werden, wobei die von der Anoden-Kathoden-Spannung des Thyristors 1' gespeiste Spannungsverdopplerschaltung erfindungsgemäß um 1800 el phasenversetzt zu der dem Thyristor 1 zugeordneten Spannungsverdopplerschaltung arbeitet.
Es nimmt also bei positiven Anoden-Kathoden-Spannungen der Thyristoren 1 und 1' der Ladestrom des Impulskondensators 7 seinen Weg über die Stromkreiselemente 3 - 4 -6 - 7 - 5' - 4' - 3', während bei negativer Anoden-Kathoden-Spannung der Thyristoren 1 und 1' dieser Strom über die Stromkreiselemente 3' - 4' - 6' -7 - 5 - 4 - 3 geführt ist. Im Gegensatz zu der bekannten Spannung verdopplerschaltung wird also der Ausgangs bzw, Impulskondensator 7 nicht nur bei einer positiv ansteigenden Spannung, sondern auf hct einer negativ ansteigenden Spannung, d.h. während beider Halbwellen geladen. Mittels einer Zenerdiode 11 kann die sich am Kondensator 7 einstellende Spannung auf einen der zulässigen Betriebsspannung der Schaltelemente 8 und 9 entsprechenden Wert begrenzt werden.
Der eine Belag des Impulskondensators 7 ist mit der Kathode des Thyristors 1 bzw. der Anode des Thyristors 1' verbunden. Sein anderer Belag weist daher ein gegenüber dem Eezugspotential P höheres Potential auf, so daß mit der am Kondensator 7 anstehenden Spannung der Thyristor 1 direkt über zwei kontaktlose Schaltelement in Form von Transistoren 8 und 9 angesteuert werden kann, während der Zündatrom für den Thyristor 1' von einem im Zündkreis des Thyristors 1 liegenden Stromwandl.er 10 geliefert wird. Auf diese Weise können die in Reihe liegenden Thyristoren 1 und 1' gleichzeitig von ein und derselben, an die Basis des Transistors 9 gelegte Steuerspannung gezündet werden.
Figur 2 eigt wie die erfindungsgemäße Zündanordnung für jeweils zwei in Reihe geschaltete antiparallele Thyristorgruppen 1, 2' bzw. 1', 2 verwendet; werden kann.
Wiederum ist wi bei der Anordnung nach Figur 1 nur ein einziger, von zwei Spannungsverdopplerschaltungen beaufschlagter Impulskondensator 7 zur Lieferung der ZUndenergie der Ventile 1, 1' bzw. 2, 2' erforderlich und es werden die kathodenseitig mit dem Impulskondensator verbundenen Thyristoren (1, 2) direkt Der Schaltelemente von der Spannung des Impulskondensators 7 angesteuert, während der Zündstrom fÜr di. anodenseitig mit dem Impulskondensator 7 verbundenen Thyristoren lt s mittels Stromwandler 10 bzw. 10' vom Zündstrom der beiden anderen Thyristoren abgeleitet wird. Da die Zündung der Thyristoren 2 und 2' zu anderen Zeitpunkten erfolgen muß als die der Thyristoren 1 und 1' sind noch zwei zusätzliche Schaltelemente 8' und 9' zum Durchschalten der für die Thyristoren 2 und 2' bestimmten Zündimpulse vorgesehen.
Selbstverständlich ist es möglich, ausgehend von den Thyristoranordnungen entsprechend der Figuren 1 bzw. 2, bei entsprechender Vergrößerung der Kapazität des Kondensators 7 den einzelnen Thyristoren noch entsprechend weitere Thyristoren parallel anzuordnen und sie analog der beiden dargestellten Grundvarianten über kontaktlose Schaltelemente mit von dem Impulskondensator 7 bereitgestellten Zündstrom zu versorgen.
2 Figuren 4 Patentansprüche Leerseite

Claims

PatentansPriiche 1. Anordnung zum ZÜnden von Thyristoren, bei denen jewejis eine Reihenschaltung eines Beschaltungswiderstandes und eines Beschaltungskondensators vorgesehen ist, welcher mit einer Sperrdiode, einer Ladediode und einem die Zilndenergie liefernden Impulskondensator als Schubkondensator in einer aus der Anoden-Kathoden-Spannung des Thyristors gespeisten Spannungsverdopplerschaltung verwendet ist, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: a) mindestens für zwei in Reihe geschaltete Thyristoren (i, 1') sind zwei Spannungsverdopplerschaltungen mit einem gemeinsamen Impulskondensator (7) derart vorgesehen, daß der dem einen Thyristor (1) zugeordnete Schubkondensator (4) sich während der einen Halbwelle der Anoden-Kathoden-Spannung und der dem anderen Thyristor (1') zugeordnete Schubkondensator (4') sich während der anderen Halbwelle der Anoden-Kathoden-Spannung über den gemeinsamen Impulakondensator umlädt; b) ein im ZÜndkreis des kathodenseitig mit dem Impulskondensator verbundenen Thyristor (1) angeordneter Stromwandler liefert den Zündstrom für den anodenseitig mit dem Impulskondensator verbundenen Thyristor (1').
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur Begrenzung der Spannung des Impulskondensators eine Zenerdiode (ii) vorgesehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Impulskondensator die Zündenergie für weitere in Reihe parallel geschaltete Thyristorpaare entnommen ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Impulskondensator die Zündenergie für zwei in Reihe geschaltete antiparallele Thyristorgruppen (1, 2' bzw. lt, 2) entnommen ist.