DE3246810A1 - Steuerschaltung fuer gategesteuerte diodenschalter - Google Patents
Steuerschaltung fuer gategesteuerte diodenschalterInfo
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Description
Beschreibung
Steuerschaltung für gategesteuerte Diodenschalter
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für eine erste gategesteuerte Diodenschaltvorrichtung,
die einen Halbleiterkörper aufweist, der einen Hauptmasseabschnitt mit einem relativ hohen spezifischen
Widerstand, eine erste Zone eines ersten Leitungstyps mit einem relativ niedrigen spezifischen Widerstand und
eine zweite und eine dritte Zone besitzt, die von einem zweiten, dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten Leitungstyp
sind und die an Ausgangsanschlüsse der ersten Schaltvorrichtung angeschlossen sind, wobei die zweite
Zone an einen Steueranschluß der Schaltvorrichtung gekoppelt ist, die erste, die zweite und die dritte Zone
durch Abschnitte der Hauptmasse des Halbleiterkörpers voneinander getrennt sind, mit einer zweiten gategesteuerten
Diodenschaltvorrichtung desselben Typs und mit im wesentlichen denselben elektrischen Eigenschaften wie
die erste Schaltvorrichtung, wobei ein Ausgangsanschluß
der zweiten Schaltvorrichtung an den Steueranschluß der ersten Schaltvorrichtung angeschlossen ist.
Die US-PS 4 250 409 beschreibt eine Steuerschaltung zum Steuern des Zustands von für den Betrieb bei hoher Spannung
und relativ starkem Strom ausgelegten Festkörperschaltemwie
z. B. gategesteuerten Diodenschaltern (GDS) , die in dem Artikel "A 500 V Monolithic Bidirectional
2x2 Crosspoint Array", 1980 IEEE International Solidstate
Circuits Conference-Digest of Technical Papers, Seiten 170 und 171 beschrieben sind« Wie in der Patentschrift
hervorgehoben ist, ergeben sich besondere Probleme beim Steuern der GDS dadurch, daß die Notwendigkeit
besteht, beim Ausschalten des Bauelements einen starken Strom bereitzustellen oder aus dem Gate zu
ziehen« Die Steuerschaltung besteht aus einer kleineren Anzahl von Transistoren und einem Strombegrenzerelement.
Ein Problem bei dieser Steuerschaltung besteht darin, daß Ströme mit unerwünschten Stromstärken in die Lastschalter
und die zugehörigen Schaltungsteile aufgrund von Schwankungen in dem Strombegrenzer injiziert werden.
Es wäre wünschenswert, eine Schaltung zur Verfügung zu
V
-
haben, die dieselbe grundlegende Funktion hat wie die oben beschriebene Steuerschaltung, die jedoch keinen
Strombegrenzer benötigt und weniger Bauelemente und weniger Chipfläche für die Realisierung benötigt.
Erfindungsgemäß werden diese Probleme bei einer Steuerschaltung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine dritte und eine vierte Schaltvorrichtung vorge
sehen sind, die jeweils einen Steueranschluß und einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß aufweisen,
daß die Steuerschaltung im Stande ist, in die zweite Schaltvorrichtung einen Strom bis zu einer vorgewählten
Stärke zu schicken, daß der Steueranschluß der dritten Schaltvorrichtung und ein erster Ausgangsanschluß der
vierten Schaltvorrichtung an einen ersten Steuerschaltungs-Eingangsanschluß
angeschlossen sind, daß ein zweiter Ausgangsanschluß der vierten Schaltvorrichtung an
einen ersten Ausgangsanschluß der zweiten Schaltvorrichtung angeschlossen ist, daß der Steueranschluß der
vierten Schaltvorrichtung und der erste Ausgangsanschluß der dritten Schaltvorrichtung zusammengeschaltet
und an einen zweiten Steuerschaltungsanschluß gekoppelt sind, und daß ein zweiter Ausgangsanschluß der dritten
Schaltvorrichtung an den Steueranschluß der zweiten
- 9 Schaltvorrichtung angeschlossen ist.,
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Ausführungsform der Erfindung.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Steuerschaltung, die bei einem Steuerschalter GDSC eingesetzt wird, der
mit einem Ausgangsanschluß an den Steueranschluß eines
ähnlichen Lastschalters GDSL1 oder GDSL2 angeschlossen
ist. Steuerschalter und Lastschalter besitzen jeweils
einen Steueranschluß und einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß, In einer bevorzugten Ausführungsform
sind diese Schalter gategesteuerte Diodenschalter, deren Äusgangsanschlüsse die Anode und die Kathode sind, während ihr Steueranschluß das Gate ist. Die erfindungsgemäße Steuerschaltung enthält im wesentlichen zwei Schaltvorrichtungen Q 2 und Q3, die jeweils einen Steueranschluß und einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß besitzen. In einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Schaltvorrichtung PNP-Bipolartransistoren. Die
Basis von Q2 und der Emitter von Q3 sind zusammen an
einen Eingangsanschluß gekoppelt. Der Emitter von Q2
und die Basis von Q3 sind an einen gemeinsamen Anschluß
mit einem Ausgangsanschluß an den Steueranschluß eines
ähnlichen Lastschalters GDSL1 oder GDSL2 angeschlossen
ist. Steuerschalter und Lastschalter besitzen jeweils
einen Steueranschluß und einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß, In einer bevorzugten Ausführungsform
sind diese Schalter gategesteuerte Diodenschalter, deren Äusgangsanschlüsse die Anode und die Kathode sind, während ihr Steueranschluß das Gate ist. Die erfindungsgemäße Steuerschaltung enthält im wesentlichen zwei Schaltvorrichtungen Q 2 und Q3, die jeweils einen Steueranschluß und einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß besitzen. In einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Schaltvorrichtung PNP-Bipolartransistoren. Die
Basis von Q2 und der Emitter von Q3 sind zusammen an
einen Eingangsanschluß gekoppelt. Der Emitter von Q2
und die Basis von Q3 sind an einen gemeinsamen Anschluß
gekoppelt. Der Kollektor von Q3 ist an die Anode von GDSC gekoppelt, während der Kollektor von Q2 an das Gate
von GDSC gekoppelt ist. Q 2 und Q3 dienen im wesentlichen zum Steuern des Zustands von GDSC.
Es soll nun speziell auf Fig. 1 Bezug genommen werden. Die Figur zeigt eine Schaltanordnung 10 mit einer Steuerschaltung
12 (innerhalb des größten Rechtecks), die mit einem Ausgangsanschluß 34 an die Gates eines Paares von
gategesteuerten Hochspannungs-(Durchlaß-)Diodenlastschaltvorrichtungen GDSL1 und GDSL2 angeschlossen ist.
Die Anode von GDSL1 und die Kathode von GDSL2 sind an einen Anschluß XO und an einen ersten Anschluß eines
Widerstands R3 angeschlossen. Ein zweiter Anschluß von R3 ist an einen Anschluß 36 und an eine Potentialquelle
V1 angeschlossen. Die Anode von GDSL2 und die Kathode von GDSL1 sind an einen Anschluß YO und an einen
ersten Anschluß eines Widerstands R4 angeschlossen. Ein zweiter Anschluß von R4 ist an einen Anschluß 38 und an
eine Potentialquelle V2 gekoppelt. Die aus GDSL1 und GDSL2 bestehende Kombination arbeitet als bidirektionaler
Schalter, der über einen Pfad relativ niedrigen Widerstands durch GDSL1 oder GDSL2 selektiv ein Leiten
zwischen den Anschlüssen XO und YO bewirkt. Als an-
schauliches Beispiel sei angenommen,, daß es sich bei diesen
Schaltern um gategesteuerte Diodenschalter handle. Die Steuerschaltung 12 arbeitet so, daß sie die zum
Steuern der Zustände von GDSL1 und GDSL2 benötigten Potentiale an den Anschlüssen 34 und XO und die benötigten
Potentiale und Stromquellen und -senken bereitstellt.
Ein gategesteuerter Diodenschalter (GDS) enthält in an sich bekannter Weise einen Halbleiterkörper, der einen
Hauptmasseabschnitt eines ersten Leitungstyps und mit einem relativ hohen spezifischen Widerstand, eine Anodenzone
des ersten Leitungstyps und mit einem relativ niedrigen spezifischen Widerstand, und eine Gate- und
eine Kathodenzone eines zweiten Leitungstyps, der dem ersten Leitungstyp entgegengesetzt ist, aufweist. Die
Anoden- und die Kathodenzone sind mit Ausgangsanschlüssen des Schalters verbunden. Die Gatezone ist an einen
Steueranschluß des Schalters angeschlossen. Die Anoden-, die Gate- und die Kathodenzone sind durch Abschnitte der
Hauptmasse des Halbleiterkörpers voneinander getrennt. Während des EIN-Zustands erfolgt ein Leiten zwischen der
Kathoden- und der Anodenzone durch Doppelträgerinjektion, die ein leitendes Plasma bildet. Die Vorrichtung
wird dadurch in den AUS-Zustand geschaltet, daß an die
Gatezone eine Spannung gelegt wird, die ausreicht, um
den Hauptmasseabschnitt zwischen der Anoden- und der Kathodenzone von Trägern zu verarmen.
Die Steuerschaltung 12 enthält im wesentlichen einen
Hochspannungsschalter GDSC, eine erste Spannungsverzweigungsschaltung 14 (diese ist durch ein gestricheltes
Rechteck dargestellt) und eine zweite Spannungsverzweigungsschaltung 16 (diese ist durch ein weiteres gestricheltes
Rechteck dargestellt). Als Beispiel sei angenommen, GDSC sei ein gategesteuerter Diodenschalter. Die
Verzweigungsschaltung 14 hält GDSL1 und GDSL2 selektiv derart im EIN-Zustand, daß ein Leiten durch entweder
GDSL1 oder GDSL2 möglich ist, wenn die Potentiale an dem jeweiligen Anoden- und Kathodenanschluß ausreichen, um
den leitenden Zustand zu unterstützen. Die Verzweigungsschaltung 14 kann ein Leiten durch beide Lastschalter
verhindern, indem die Lastschalter im AUS-Zustand gehalten werden, oder sie kann zur Erzielung eines relativ
schwachen Stromflusses durch GDSL1 und/oder GDSL2 eine Unterbrechung des Stromflusses verursachen (GDSL1
oder GDSL2 wird in den AüS-Zustand geschaltet). Die Verzweigungsschaltung 14 dient im wesentlichen dazu,
GDSL1 und GDSL2 in einen AUS-Zustand zu schalten, sie unterstützt daher das Unterbrechen (Sperren) eines re-
lativ starken Stroms zwischen den Anschlüssen XO und YO
unabhängig von den an sie angelegten Potentialen, solange diese Potentiale innerhalb vorgewählter Grenzen
liegen*
Die Verzweigungsschaltung 14 enthält PNP-Transistoren Q1, Q2 und Q3, einen NPN-Transistor Q4 sowie Widerstände
R1 und R2. Ein V -Eingangsanschluß 18 ist an einen ersten Anschluß von R1 angeschlossen. Ein zweiter Anschluß
von R1 liegt an der Basis von Q1 und Q2, dem Emitter von 03 und an einem Anschluß 20. Der Emitter von
Q1 ist an einen ersten Anschluß von R1 und an einen Anschluß 22 angeschossen. Ein zweiter Anschluß von R2
ist an den Emitter von Q1, die Basis von Q3 und an einen
Anschluß 26 angeschlossen, der an eine Spannungsquelle V++ gekoppelt ist. Der Kollektor von Q1 ist an die Basis
von Q4 und an einen Anschluß 24 gekoppelt. Der Kollektor von Q2 ist an das Gate von GDSC und an einen Anschluß
28 angeschlossen. Der Kollektor von Q 3 ist an die Anode von GDSC und an einen Anschluß 30 angeschlossen.
Der Emitter von Q4 ist an XO angeschlossen, und der Kollektor von Q4 ist an die Gates von GDSL1 und
GDSL2, an die Kathode von GDSC und an einen Ausgangsanschluß 34 angeschlossen.
Die Verzweigungsschaltung 16 enthält im wesentlichen eine Diode D1, deren Kathode an den Anschluß 30 und deren
Anode an einen Anschluß 32 sowie eine Spannungsversorgung V+ angeschlossen ist. Typischerweise hat die
Spannungsversorgung V+ ein weniger positives Potential als die Spannungsversorgung V++.
Die Anordnung 10 arbeitet grundsätzlich wie folgt: Unter der Annahme, daß GDSL1 und GDSL2 nicht leiten und die
an den Eingangsanschluß 18 angelegte Spannung eine "1" ist (was typischerweise gleichbedeutend damit ist, daß
diese Spannung 2,5 Volt positiver ist als V++), sind Q1, Q 2 und Q4 derart vorgespannt, daß sie ausgeschaltet
sind, während Q3 in den eingeschalteten Zustand vorgespannt ist. GDSC ist eingeschaltet, da dessen Anode
(Anschluß 30) auf einem nah bei V++ befindlichen Potential liegt und sein Gateanschluß typischerweise bei dem
Pegel von V++ oder einem weniger positiven Pegel potentialmäßig schwimmt. Kriechströme von GDSL1 und GDSL2
können vom Anschluß 18 durch die Emitter-Kollektor-Strecke von Q3 über die Anoden-Kathoden-Strecke von
GDSC und in die Gates von GDSL1 und GDSL2 fließen. An dem Anschluß 3 4 erscheint annähernd der Potentialpegel
von V++. GDSL1 und GDSL2 sind ausgeschaltet und können keinen Strom leiten.
Es sei nun angenommen, V schalte von "1" auf "O" (der
Spannungspegel "O" ist typischerweise 2,2 Volt weniger positiv als V++). Dann sind QL, Q2 und Q4 eingeschaltet,
während Q3 ausgeschaltet ist« Wenn Q2 eingeschaltet wird, steigt das Potential am Gate von GDSC (Anschluß
23) auf V++. Das Potential der Anode von GDSC (Anschluß
30), das ebenfalls etwa V++ betragen hatte, beginnt abzufallen, da GDS10 und Q4 beide eingeschaltet sind. Das
Potential der Anode und der Kathode von GDSC fällt ab, . bis sie etwa 20 Volt unterhalb des Potentials des Gate
von GDSC liegen, und dann schaltet GDSC aus. Da Q4 eingeschaltet ist, fährt dann der Anschluß 34 fort, in
Richtung auf das Potential am Anschluß XO entladen zu werden.
Es sei nun angenommen, daß V1 +200 Volt und V2 Erdpotential entspreche, und daß V++ = 315 Volt und V+ =
+275 Volt betrage. Wenn der Anschluß 34 auf etwa + 20 Volt oberhalb des Potentials am Anschluß XO entladen wird,
wird GDSL1 eingeschaltet und veranlaßt dann ein rasches Entladen des Anschlusses 34 auf etwa das Potential am
Anschluß XO. Somit ist GDSL1 eingeschaltet und leitet Strom vom Anschluß XO zum Anschluß YO. Wenn alternativ
das Potential von V1 +200 Volt und das Potential von
V2 Massepotential wäre, würde GDSL2 eingeschaltet werden und Strom vom Anschluß YO zum Anschluß XO leiten.
Wenn nun Strom entweder durch GDSL1 oder GDSL2 fließt, soll V. von "0" auf "1" schalten. Nun werden Q1, Q2
und Q4 ausgeschaltet, während Q3 eingeschaltet wird. Zu Beginn liegt das Gate von GDSC (Anschluß 28) etwa auf
V++, und die Anode (Anschluß 30) liegt auf etwa 20 Volt niedrigerem Potential. Dies führt dazu, daß GDSC im
AUS-Zustand ist. Dann beginnt das Potential an der Anode von GDSC in Richtung auf V++ anzusteigen, wobei GDSC
eingeschaltet wird. Die Potentiale an der Anode, der Kathode und dem Gate von GDSC beginnen nun abzufallen,
während Strom in den eingeschalteten und leitenden gategesteuerten Last-Diodenschalter GDSL1 oder GDSL2 fließt.
Das Gate (Anschluß 28) von GDSC wird auf etwa 0,7 Volt unterhalb des Potentials der Anode (Anschluß 30) von
GDSC gehalten, da GDSC leitet. Wenn das Potential der Anode von GDSC etwa um einen Diodenspannungsabfall unter
dem Potentialpegel von V+ abfällt, wird D1 leitend und liefert einen beträchtlichen Strom durch GDSC und in
den Anschluß 34 sowie das Gate von GDSL1 oder GDSL2.
Das Potential von V+ (Anschluß 3 2) und der in das Gate von GDSL1 oder GDSL2 geschickte Strom sind beide so
vorgewählt, daß sie ausreichen, den Stromfluß durch den leitenden gategesteuerten Dioden-Lastschalter zu sperren und den Schalter dadurch auszuschalten. Wenn GDSL1
oder GDSL2 ausgeschaltet wird, wird der in sein Gate fließende Strom signifikant reduziert. Dies ermöglicht,
daß das Potential am Anschluß 30 auf etwa den Pegel von V++ ansteigt und dadurch D1 in Sperrichtung vorspannt.
Dies sperrt jeglichen Stromfluß von V+.
Wenn der Pegel des Stromflusses durch GDSL1 oder GDSL2 ausreichend niedrig ist, reicht der relativ mäßige, durch
Q3 und in GDSC hineinfließende Strom aus, den Stromfluß
durch GDSL1 oder GDSL2 zu unterbrechen, und das Potential am Anschluß 30 fällt nicht so weit ab, daß es
zum Vorspannen von D1 in Durchlaßrichtung ausreicht.
Die Kombination der Transistoren Q2 und Q3 steuert
GDSC und steuert wenigstens teilweise den Zustand von GDSL1 und GDSL2 relativ unabhängig von V+ und D1 und
der Kombination von Q1 und Q4, die den entsprechenden Transistoren gemäß der US-PS 4 250 409 äquivalent sind.
R3 und R4 dienen zum Begrenzen des Stroms, der durch GDSL1 und/oder GDSL2 fließen kann und ermöglichen, daß
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die Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen XO und
YO typischerweise etwa 2,2 Volt beträgt, wenn GDSL1 oder GDSL2 eingeschaltet und leitend ist.
Die Schaltanordnung 10 wurde aufgebaut und geprüft, und es stellte sich heraus, daß sie einwandfrei arbeitet.
Die Steuerschaltung 12 und GDSL1 und GDSL2 wurden sämtlich auf einem einzigen Halbleitersubstrat unter Verwendung
dielektrischer Trennung realisiert. Die hergestellte Schaltung enthielt auch ein zweites Paar von gategesteuerten
Last-Diodenschaltern mit zwei zusätzlichen Transistoren ähnlich den Transistoren Q1 und Q4. Die
Kathode von GDSC dieser aufgebauten Schaltung war an die Anoden eines Paares zusätzlicher Dioden (nicht dargestellt)
gekoppelt, die den entsprechenden Dioden ähnlich waren, die in Fig. 4 der US-PS 4 250 409 dargestellt
sind.
Bei der realisierten Schaltung betrugen V++ = +315 Volt,
V+ = +275 Volt, V1 = ±200 Volt, V2 = ±200 Volt, R1 = 18k 0hm, R2 = 10k 0hm, VIN "1" = +317,5 Volt, νχΝ "0" =
+312,8 Volt, während GDSC, GDSL1 und GDSL2 sämtlich den
grundsätzlichen Aufbau hatten, wie er in dem Artikel "A 500 V Monolithic Bidirectional 2x2 Crosspoint
Array", 1980 IEEE International Solid-States Circuits Conference Digest of Technical Papers, Seiten 170 und
-19-171 beschrieben ist.
Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele haben lediglich
beispielhaften Charakter» Es sind verschiedene Abweichungen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindunc
abzuweichen. Beispielsweise könnten die Bipolartransistoren Q1, Q2, 03 und Q4 Feldeffekttransistoren oder andere
Arten von Schaltvorrichtungen sein, die für den Betrieb mit hohen Spannungen und mäßigen Strömen ausgelegt
sind. Weiterhin kann ein Transistor oder eine andere Schaltvorrichtung die Diode D1 ersetzen. Ferner
können elektrisch oder optisch aktivierte Schalter, wie sie in Fig. 4 der US-PS 4 250 409 beschrieben sind,
zwischen die Diode D1 und die Spannungsversorgung V+ geschaltet werden. Darüber hinaus könnte ein Strombegrenzer
oder dergleichen zwischen den Anschluß 34 und die Anschlüsse XO oder YO oder an eine negative Spannungsversorgung
gekoppelt werden, und R2, Q1 und Q4 könnten fortgelassen werden. GDSC und/oder GDSL1 und/oder GDSL2
könnten durch Schaltvorrichtungen ersetzt werden, bei denen es sich nicht um gategesteuerte Diodenschalter
handelt. Derartige Schalter wären dadurch gekennzeichnet, daß sie eine hohe Steuerspannung zum Anlegen an
den Steueranschluß und das Aufnehmen von Strom in den
Steueranschluß benötigen, um das Leiten zwischen den Ausgangsanschlüssen
der Schalter zu unterbechen (zu Sperren) .
Claims (3)
1. Steuerschaltung für eine erste gategesteuerte Diodenschaltvorrichtung
(GDSL1), die einen Halbleiterkörper aufweist, der einen Hauptmasseabschnitt mit einem
relativ hohen spezifischen Widerstand, eine erste Zone eines ersten Leitungstyps mit einem relativ
niedrigen spezifischen Widerstand und eine zweite und eine dritte Zone besitzt, die von einem zweiten, dem
ersten Leitungstyp entgegengesetzten Leitungstyp sind, und die an Äusgangsanschlüsse (XO, YO) der ersten
Schaltvorrichtung angeschlossen sind, wobei die zweite Zone an einen Steueranschluß (34) der Schaltvorrichtung gekoppelt ist, die erste, die zweite und die
dritte Zone durch Abschnitte der Hauptmasse des Halbleiterkörpers voneinander getrennt sind, mit einer
zweiten gategesteuerten Diodenschaltvorrichtung (GDSC)
München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. . E. Hoffmann Dipl.-Ing.
Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.
desselben Typs und mit im wesentlichen denselben elektrischen Eigenschaften wie die erste Schaltvorrichtung,
wobei ein Ausgangsanschluß der zweiten Schaltvorrichtung an den Steueranschluß (34) der ersten
Schaltvorrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine dritte (Q2) und eine vierte (Q3) Schaltvorrichtung
vorgesehen sind, die jeweils einen Steueranschluß und einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß
aufweisen, daß die Steuerschaltung im Stande ist, in die zweite Schaltvorrichtung einen Strom bis zu einer
vorgewählten Stärke zu schicken, daß der Steueranschluß (20) der dritten Schaltvorrichtung und ein erster
Ausgangsanschluß der vierten Schaltvorrichtung an einen ersten Steuerschaltungs-Eingangsanschluß (18) angeschlossen
sind, daß ein zweiter Ausgangsanschluß (30) der vierten Schaltvorrichtung an einen ersten Ausgangsanschluß
der zweiten Schaltvorrichtung (GDSC) angeschlossen ist, daß der Steueranschluß (26) der
vierten Schaltvorrichtung und der erste Ausgangsanschluß der dritten Schaltvorrichtung zusammengeschaltet
und an einen zweiten Steuerschaltungsanschluß (V++) gekoppelt sind, und daß ein zweiter Ausgangs-
anschluß (28) der dritten Schaltvorrichtung an den Steueranschluß der zweiten Schaltvorrichtung angeschlossen
ist.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß an die zweite Schaltvorrichtung eine Verzweigungsschaltung (16) angeschlossen ist, die im Stande ist,
in die zweite Schaltvorrichtung einen Strom mit einer Stärke zu schicken, die größer ist als die erwähnte
vorgewählte Stromstärke, wenn, und nur wenn die Stärke des in die zweite Schaltvorrichtung fließenden
Stroms die vorgewählte Stromstärke erreicht, daß eine fünfte (Q1) und eine sechste (Q4) Schaltvorrichtung
vorgesehen sind, die jeweils einen Steueranschluß und einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß aufweisen
und für den Betrieb bei relativ hoher Spannung ausgelegt sind, daß der Steueranschluß (20) der
fünften Schaltvorrichtung an den Steueranschluß der dritten Schaltvorrichtung gekoppelt ist, daß der
zweite Ausgangsanschluß der fünften Schaltvorrichtung an den Steueranschluß (24) der sechsten Schaltvorrichtung
angeschlossen ist, daß der erste Ausgang der fünften Schaltvorrichtung an den Steueranschluß
(26) der vierten Schaltvorrichtung angeschlossen ist,
daß der erste Ausgangsanschluß der sechsten Schaltvorrichtung an einen der Ausgangsanschlüsse (XO) der
ersten Schaltvorrichtung angeschlossen ist, und daß der zweite Ausgangsanschluß der sechsten Schaltvorrichtung
an den zweiten Ausgangsanschluß (34) der zweiten Schaltvorrichtung (GDSC) angeschlossen ist.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß
eine erste (R1) und eine zweite (R2) Widerstandsanordnung vorgesehen sind, die jeweils einen ersten und
einen zweiten Anschluß aufweisen, daß der erste Anschluß der ersten Widerstandsanordnung an den ersten
Steuerschaltungs-Eingangsanschluß (v"TN) angeschlossen
ist, daß der zweite Anschluß (20) der ersten Widerstandsanordnung an die Steueranschlüsse der dritten
(Q2) und der fünften (Q1) Schaltvorrichtung und an den ersten Ausgangsanschluß der vierten Schaltvorrichtung
(Q3) angeschlossen ist, daß der erste Anschluß (22) der zweiten Widerstandsanordnung an den ersten
Ausgangsanschluß der fünften Schaltvorrichtung angeschlossen ist, und daß der zweite Anschluß (26) der
zweiten Widerstandsanordnung an den ersten Ausgangsanschluß der dritten Schaltvorrichtung und an den
Steueranschluß der vierten Schaltvorrichtung angeschlossen ist.
4„ Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß
die erste und die zweite Schaltvorrichtung strukturell für den Betrieb bei hoher Spannung und relativ
starkem Strom ausgelegt sind, daß die dritte, die vierte, die fünfte und die sechste Schaltvorrichtung
strukturell für den Betrieb bei hoher Spannung und mäßigem Strom ausgelegt sind, und daß die erste und
die zweite Widerstandsanordnung ein erster bzw. zweiter Widerstand ist.
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|---|---|---|---|
| US06/333,434 US4447744A (en) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | Control circuitry for high voltage solid-state switches |
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| Publication Number | Publication Date |
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