DE3423213A1

DE3423213A1 - Anordnung zur uebertragung einer impulskette zur zuendung eines thyristors

Info

Publication number: DE3423213A1
Application number: DE19843423213
Authority: DE
Inventors: Alois Dipl.-Ing. 8551 Hemhofen Goller; Wolfgang Dipl.-Ing. Weigert (FH), 8520 Erlangen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1986-01-02
Also published as: ATA157185A; AT387115B; DE3423213C2

Description

Anordnung zur Ubertragung einer Impulskette zur
Zündung eines Thyristors Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ubertragung einer Impulskette zur Zündung eines Thyristors mittels eines Impulsübertragers, dessen Primärwicklung über einen periodisch betätigbaren Schalter mit einer Stromquelle und dessen Sekundärwicklung über eine Sperrdiode mit der Zündelektrode eines Thyristors verbunden ist.
Solche Anordnungen zur Ubertragung einer Impulskette sind im Handel erhältlich. Sie dienen zur potentialfreien Zündung von Thyristoren mit Hilfe von Kettenimpulsen.
Die Potentialtrennung wird mit dem Impulsübertrager sichergestellt. Zusätzlich kann zumindest bei Impulsbeginn der Impulskette ein Steilimpuls aufgesetzt sein, der durch die Entladung eines Kondensators über die Primärwicklung des Impulsübertragers erhalten wird.
Bei diesen Übertragerbaugruppen muß der niederohmige Steuerkreis an die relativ hohe Versorgungsspannung des Impulsverstärkers angepaßt werden. Bei den bekannten Übertragerbaugruppen wird dies durch das Ubersetzungsverhältnis des Zündübertragers und durch Vorwiderstände auf seiner Primärseite erreicht. Dabei können erhebliche Verluste, die in der Größenordnung von 20 Watt liegen, in den Vorwiderständen entstehen, insbesondere dann, wenn ein Thyristor mit niedrigem Steuerkreiswiderstand bei hoher Versorgungsspannung mit größeren Spannungsänderungen betrieben wird.
Es besteht die Aufgabe, bei einer Anordnung der eingangs genannten Art die Verlustleistung zu reduzieren.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Primärkreis eine Stromstabilisierungsschaltung enthält.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird mit der Stromstabilisierungsschaltung der Zündstrom auf der Primärseite vorzugsweise mit einem Transistor geregelt und begrenzt, der zu einem Widerstand in Reihe geschaltet ist.
Damit erhält man einen konstanten Primärstrom, der es ermöglicht, das Übersetzungsverhältnis zu erhöhen. Mit dieser Maßnahme erhält man eine wesentliche Reduzierung der auftretenden Verlustleistung.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Anordnung beispielhaft anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Übertragungsanordnung. Die Primärwicklung la eines Impulsübertragers 1 ist über eine Stromstabilisierungsschaltung 2 mit einer Klemme 3 einer Stromversorgung und über einen Transistor 4 mit einer Klemme 5 verbunden, an der Bezugspotential liegt. Der Transistor 4 wird im eingeschalteten Zustand zur Erzeugung der Kettenimpulse getaktet. Die Sekundärwicklung lb des Impulsübertragers 1 ist von einem Kondensator 6 überbrückt und der eine Anschluß ist über eine Diode 7 mit der Zündelektrode des Transistors 8 und der andere Anschluß mit der Kathode des Transistors 8 verbunden. Der Kondensator 6, der eine kleine Kapazität besitzt, soll eingekoppelte Störströme so bedämpfen, daß der Thyristor nicht irrtümlich gezündet wird. Die Sperrdiode 7 verhindert das Fließen eines negativen Zündstromes. Außerdem wird durch ihre schwellspannung die Empfindlichkeit gegenüber Fehlzündungen vergrößert.
Die in den Primärkreis geschaltete Stromstabilisierungsschaltung 2 ist eine Serien-Stabilisierung. Ein Transistor 9, der im Ausführungsbeispiel ein PNP-Transistor ist, ist zusammen mit einem Widerstand 10 zur Primärwicklung la in Reihe geschaltet. Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 9 und der Widerstand 10 sind von einer Z-Diode 11 überbrückt und die Basis des Transistors 9 ist über einen Widerstand 12 mit der Klemme 5 verbunden, an der das Bezugspotential ansteht.
Zur Erzeugung der Steilimpulse zu Beginn jedes Impulses der Impulskette ist dem Widerstand 10 die Reihenschaltung eines Widerstandes 13 und eines Kondensators 14 parallel geschaltet.
Bei der bekannten Übertragungsbaugruppe, die die Stromstabilisierungsschaltung 2 und damit den Transistor 9, den Widerstand 12 und die Z-Diode 11 nicht enthält, wird der Langimpulsstrom durch den Widerstand 10, die Steilimpulsstromspitze durch die Parallelschaltung der Widerstände 10 und 13 bestimmt. Bei dieser Schaltung können in den Widerständen 10 und 13 Verlustleistungen in der Größenordnung von 10 bis 20 Watt auftreten, wobei noch ein relativ niedriges Ubersetzungsverhältnis W1 : W2 der Primärwicklung la und der Sekundärwicklung lb des Impulsübertragers 1 gewählt werden muß, das beispielsweise bei der genannten Verlustleistung gleich 2 ist. Diese hohen Verluste stören besonders dann, wenn der Zündübertrager und die Widerstände 10 und 13 zusammen in einem Becher untergebracht und vergossen werden sollen.
Bei der in Figur 1 gezeigten erfindungsgemäßen Schaltung beträgt die Größe des Langimpulsstromes: U11 W1 L Rlo W2 und die Steilimpulsstromspitze hat den Wert: U (R1 + R1W.
Ist 11 (R10 . R13) W st R10 . R13 W2 worin U11 die Z-Spannung der Z-Diode 11 und Rlo bzw. R13 die Widerstandswerte der Widerstände 11 und 13 sind.
Die Größe des primärseitigen Langimpulsstromes ist von Schwankungen der Eingangsspannung und auch von der Schwellspannung und dem Eingangswiderstand des Thyristors 8 unabhängig. Der Ausgangsstrom IL erzeugt am Widerstand 10 einen Spannungsabfall, der mit der Durchbruchsspannung U11 der Z-Diode 11 verglichen wird. Der Transistor 9 dient in diesem Begrenzer- und Regelkreis als Stellglied. Messungen zeigten, daß die Verlustleistung etwa 5 Watt beträgt, wobei ein Ubersetzungsverhältnis für die Primärwicklung la und die Sekundärwicklung lb bis zu 4 gewählt werden kann.
Zusammenfassend ist daher festzustellen, daß die in Figur 1 gezeigte Ubertragerbaugruppe mit Stromregelung auf der Primärseite die Verlustleistung der Vorwiderstände erheblich reduziert und die Übertragerleistung wesentlich verkleinert, was zu einer kleinen Bauform und kleineren Koppelkapazitäten führt und daß aus der Stromversorgung wesentlich weniger Strom gezogen wird.
Eine Abwandlung zeigt Figur 2, in der der Widerstand 12 über den Transistor 4 an Bezugspotential gelegt ist.

Claims

Patentanspruch Anordnung zur Ubertragung einer Impulskette zur Zündung eines Thyristors, mittels eines Impulsubertragers, dessen Primärwicklung über einen periodisch betätigbaren Schalter mit einer Stromquelle und dessen Sekundärwicklung über eine Sperrdidoe mit der Zündelektrode eines Thyristors verbunden ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Primärkreis eine Stromstabilisierungsschaltung (2) enthält.