DE3437371A1

DE3437371A1 - Elektronischer steuerstromkreis

Info

Publication number: DE3437371A1
Application number: DE19843437371
Authority: DE
Inventors: Robert J. Wickliffe Ohio Crosby
Original assignee: Acme Cleveland Corp
Current assignee: Acme Cleveland Corp
Priority date: 1983-10-12
Filing date: 1984-10-11
Publication date: 1985-04-25
Also published as: GB2148622B; GB8425372D0; DE3437371C2; JPS60107915A; GB2148622A; US4571501A

Description

W 45 140 (Gh/sm)

Elektronischer Steuerstromkreis

Die Erfindung betrifft allgemein Steuerstromkreise, die hohen Verstärkungsfaktor, niedrige Sättigungsspannung, schwachen Haltestrom, hohe Spannung und geringe Streuung bzw. geringen Streuverlust im abgeschalteten Zustand, sowie schnelle Ansprechzeit fordern.

Die beiden am meisten verwendeten Festkörper-Steuervorrichtungen sind der gesteuerte Siliziumgleichrichter (SCR) bzw. der Thyristor, und der Energietransistor. Der Thyristor ist eine mit hoher Verstärkung, starkem Strom und hoher Spannung arbeitende Steuervorrichtung, jedoch ist er schwierig und langsam abzuschalten. Das typische Abschalten eines Thyristors besteht darin, zu ermöglichen, daß der Arbeitsstrom auf Null geht, oder einen Kommutierungsstromkreis zu verwenden, um den Strom an der Anode des Thyristors zu beseitigen. Der Energietransistor kann bei gewissen Geschwindigkeiten leicht abgeschaltet werden, jedoch erfordert er für die Sättigung einen starken Antriebsstrom. Der Antriebsstrom wird üblicherweise von einem Darlington-Antriebstransistor geliefert, der den zur Basis fließenden Steuerstrom verringert, jedoch die Spannung an beiden Transistoren erhöht und die durch solche Transistoren bewirkte Steuerung verlangsamt. Dieses System kann durch einen Stoßstrom oder Stromstroß der Last aus der Sättigung gebracht werden, der die Antriebsfähigkeit der Transistoren übersteigt. Weiterhin sind mit hoher Spannung und hoher Verstärkung arbeitende Transistoren teuer im Vergleich zu mit hoher Spannung und niedriger Verstärkung arbeitenden Transistoren und Thyristoren. Die Verwendung des Thyristors als Pernbasis pnp-Transi-

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stor ist in dem SCR Manual von General Electric, 3. Ausgabe, 1964, Seiten 10 und 11 beschrieben. Die Verwendung eines gesteuerten Siliziumgleichrichters (nachstehend der Einfachheit halber als SCR bezeichnet) in dieser Weise führt dazu, daß er als pnp-Transistor mit hoher Spannung und geringer Verstärkung arbeitet. -Das Tor wird der Emitter, die Kathode wird die Basis, und die Anode wird der Kollektor. Diese Gestaltung ist seit etwa 20 Jahren bekannt, sie ist jedoch wenig verwendet worden.

Die Zweitransistor-Analogie der pnp-Struktur eines Thyristors ist ebenfalls in dieser dritten Ausgabe des SCR Manuals von General Electric auf Seite 5 beschrieben. Diese Veröffentlichung zeigt/ daß die pnpn-Struktur angesehen werden kann als bestehend aus zwei Transistoren, nämlich einem pnp- und einem npn-Transistor, die derart miteinander verbunden sind, daß ein regeneratives Rückkopplungspaar gebildet ist. Dieses regenerative Rückkopplungspaar zweier entgegengesetzter Arten von Transistoren ist als ein VerriegelungsStromkreis bekannt, beispielsweise aus der US-PS 3 902 079. Diese pnpn-Struktur wurde auch verwendet in einer Tor-Abschaltvorrichtung. Jedoch sowohl beim Thyristor als auch bei der Tor-Abschaltvorrichtung schaltet die Vorrichtung nicht lediglich durch Zurückführen der Spannung des Tors auf die Spannung der Kathode ab, sondern das Tor muß relativ zur Kathode negativ angetrieben werden. In der genannten Patentschrift werden die beiden Transistoren als Transistoren gleicher Größe und gleicher Stromführungskapazität beschrieben, und es ist beabsichtigt, daß sie in einem logischen Stromkreis mit niedrigem Energiepegel verwendet werden sollen. Die Patentschrift gibt an, daß das Abschalten erhalten werden kann durch Beseitigen der Arbeitsspannung vom Stromkreis, oder durch Unterbrechen des Basisstromflusses zu einem der beiden oder jedem der beiden Transistoren.

Ein zu lösendes Problem besteht daher darin, einen einfachen SteuerStromkreis zu schaffen, der in einem großen Bereich von Betriebsspannungen arbeitet, hohe Verstärkung, niedrige Sättigungsspannung, schwachen Haltestrom, schwachen Einleitungsstrom und schnelle Ansprechzeit hat. Weiterhin ist ein Stromkreis erwünscht, der in der Sättigungs-Arbeitsweise betrieben werden und bequem angeschaltet und bequem abgeschaltet werden kann, oder der mit linearer Steuerung betrieben werden kann in einem Zwischenbereich zwischen regenerativer Leitung und degenerativer Nichtleitung.

Das genannte Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektronischen Steuerstromkreis, der in Kombination folgende Mer.kmale aufweist, nämlich erste und zweite Anschlüsse, die jeweils an positive und negative Gleichstrom-Quellenanschlüsse geschaltet werden können, einen Steueranschluß an dem Steuerstromkreis, einen npn-Transistor mit Kollektor-, Emitter- und Basiselektroden, eine Halbleitervorrichtung, die wenigstens eine Struktur aufweist mit einer ersten Reihe von Bereichen mit npn-Leitfähigkeit und einer zweiten Reihe von Bereichen mit pnp-Leitfähigkeit, wobei der Bereich mit p-Leitfähigkeit der genannten ersten Reihe mit dem zuerst genannten Bereich von p-Leitfähigkeit in der genannten zweiten Reihe direkt und mit dem ersten Anschluß verbunden ist, der als zweiter genannte Bereich mit η-Leitfähigkeit in der genannten ersten Reihe mit dem Bereich von n-Leitfähigkeit in der genannten zweiten Reihe direkt verbunden ist, der zuerst genannte Bereich mit n-Leitfähigkeit in der ersten Reihe mit dem Kollektor verbunden ist, und der als zweiter genannte Bereich von p-Leitfähigkeit in der genannten zweiten Reihe mit der Basis verbunden werden kann. Weiterhin sind vorgesehen eine Einrichtung, welche .den Emitter mit dem zweiten Anschluß verbindet, und eine

Einrichtung, welche den Steueranschluß mit der Basis verbindet, um den in die Basis fließenden Strom zu steuern.

Das genannte Problem wird weiterhin gelöst durch einen elektronischen Steuerstromkreis, der in Kombination folgende Merkmale' aufweist, nämlich erste und zweite Anschlüsse, die an Spannungsquellenanschlüsse geschaltet werden können, eine Thyristor, der Anoden-, Kathoden- und Torelektroden aufweist, einen npn-Transistor, der Kollektor-, Emitter- und Basiselektroden aufweist, eine Einrichtung, welche das Tor mit dem ersten Anschluß verbindet, eine Einrichtung, welche den Emitter mit dem zweiten Anschluß verbindet, eine Einrichtung, welche die Kathode mit dem Kollektor verbindet, eine Einrichtung, welche die Anode mit der Basis verbindet, um einen regenerativen Stromkreis des Thyristors und des Transistors zu bilden, einen Steueranschluß, und eine Einrichtung, welche den Steueranschluß mit dem regenerativen Stromkreis verbindet, wodurch, wenn Strom durch den Steueranschluß fließt, der Transistor und der Thyristor regenerativ leitend gemacht werden, und wodurch bei Beendigung des Stromflusses durch den Steueranschluß der Transistor und der Thyristor degenerativ nichtleitend gemacht werden.

Demgemäß besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, einen elektronischen Steuerstromkreis zu schaffen mit hoher Verstärkung, starkem Strom, hoher Spannung, hoher Schaltgeschwindigkeit sowohl beim Einschalten als auch beim Ausschalten, hoher Geräuschunempfindlichkeit und mit schwachem Haltestrom, wobei außerdem der Steuerstromkreis billig sein soll.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, einen elektronischen Steuerstromkreis zu schaffen unter Verwendung eines Thyristors und eines Transistors, um einen Nutzen

zu ziehen aus der großen Stromführungskapazität des Thyristors im Vergleich zu seinen niedrigen Kosten.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, einen
elektronischen Steuerstromkreis zu schaffen mit drei
Transistoren, die in einen regenerativen Stromkreis geschaltet sind, um für schnelles Anschalten und schnelles Abschalten gesteuert zu werden.

Die Erfindung schafft einen Thyristor, der in Fernbasis-Arbeitsweise als ein pnp-Transistor geschaltet und mit
einem npn-Transistor kombiniert ist. Das Zuführen von
Strom zur Basis des npn-Transistors führt dazu, daß sein Kollektor Basisstrom an den pnp-Transistor liefert, wodurch bewirkt wird, daß dieser Transistor leitend wird
und zusätzlicher Basisantrieb für den npn-Transistor geschaffen wird und damit Regeneration über den Kollektor des pnp-Transistors. Wenn keine weitere Steuerung der Basis des npn-Transistors zugeführt wird, geht der regenerative Stromkreis in vollständige Sättigung, solange wie die Schleifenverstärkung hfe₁ χ hfe~ größer als 1 ist.
Dieser Steuerstromkreis bleibt gesättigt, bis der Kollektorstrom auf Null geht oder der Basisantrieb zu dem npn-Transistor beseitigt wird, zu welchem Zeitpunkt der Steuerstromkreis abgeschaltet wird. Für Linearbereichearbeiten muß eine Steuerung an der Basis des npn-Transistors aufrechterhalten werden.

Ein Steuerstromkreis gemäß vorstehender Beschreibung kann weiterhin folgende Merkmale aufweisen: (1) Eine empfindliche Basissteuerung mit sehr schwachen Strömen von '50 Nanoampere bis 5 Mikroampere, abhängig von der Vorrichtungsauswahl, kann den Steuerstromkreis in Sättigung treiben. (2) Der Steuerstromkreis kann in Sättigungsarbeitsweise oder mit Lineararbeitsweise arbeiten. (3) Die sehr hohe

Verstärkung kann sowohl in der Lineararbeitsweise als auch in der Sättigungsarbeitsweise verwirklicht werden. (4) Hohe Geräuschunempfindlichkeit ergibt sich, weil die Verstärkung des Thyristors sehr gering ist. (5) Die Sättigungsspannung ist annähernd gleich dem Abfall eines Überganges. (6) Hohe Spannungen bis zu Hunderten von Volt sind a.ls Arbeitsspannungen möglich, weil ein Hochspannungsthyristor für einen mit hoher Spannung und geringer Ver-. Stärkung arbeitenden pnp-Transistor verwendet wird. (7) Absolute Steuerung wird aufrechterhalten durch die Verwendung zweier getrennter Halbleiter, und es ist vollständige Steuerung der Basis des npn-Transistors möglich. (8) Niedriger Haltestrom beispielsweise von 6 0 Mikroampere, ist möglich. (9) Betrieb mit Wechselspannung ist möglich durch Hinzufügen eines Brückengleichrichters· (10) Schnelles Anschalten und Abschalten sind möglich, weil der Stromkreis sowohl regeneriert als auch degeneriert, und (11) der Steuerstromkreis bleibt während Stromstößen in Sättigung als Folge der Regeneration, und der regenerative Stromkreis kann den erforderlichen Basisantrieb für den · npn-Transistor liefern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines elektronischen Steuerstromkreises gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm eines abgewandelten Stromkreises gemäß der Erfindung.

Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren abgewandelten Stromkreises gemäß der Erfindung.

Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren abgewandelten Stromkreises gemäß der Erfindung.

Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm eines vollständigen Stromkreises gemäß der Erfindung für eine Last.

Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm eines Regulatorstromkreises oder Regelstromkreises gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen elektronischen Steuerstromkreis 11, der einen gesteuerten Siliziumgleichrichter bzw. einen Thyristor 12 und einen bipolaren Transistor aufweist, insbesondere einen npn-Transistor 13. Der Steuerstromkreis 11 kann mit ersten und zweiten Spannungsquellenanschlüssen 14 und 15 verwendet werden, welche der positive und der negative Anschluß einer Gleichstromquelle sind. Ein Steueranschluß 16 ist vorgesehen, der mit dem Stromkreis 11 verbunden werden kann. Der Thyristor 12 umfaßt eine Anode 17, eine Kathode 18 und eine Torelektrode 19, und der npn-Transistor 13 hat eine Kollektorelektrode 21, eine Emitterelektrode 22 und eine Basiselektrode 23. Es sind Mittel vorgesehen, die als ein Leiter 24 dargestellt sind, um das Tor 19 mit dem ersten Spannungsanschluß 14 zu verbinden. Weiterhin sind Mittel, die als ein Leiter 25 dargestellt sind, vorgesehen, um die Kathode 18 mit dem Kollektor 21 zu verbinden. Weiterhin sind Mittel, die als ein Leiter 26 dargestellt sind, vorgesehen, um den Emitter mit dem zweiten Spannungsanschluß 15 zu verbinden, obwohl dies eine Diode sein kann, wenn dies für einen Extraspannungsabfall benötigt wird, um den Spannungsabfall eines Transistors auszugleichen, der als Steuerelement an dem Steueranschluß 16 verwendet wird, und es sind Mittel, die als ein Leiter 27 dargestellt sind, vorgesehen, um die

Anode 17 mit der Basis 23 und mit dem Steueranschluß 16 zu verbinden. Die Vervollständigung dieses letzteren Anschlusses schafft einen regenerativen Stromkreis für den Thyristor 12 und den Transistor 13.

Der elektronische Steuerstromkreis 11 kann entweder in Sättigungsarbeitsweise oder in einer Arbeitsweise mit linearer Steuerung verwendet werden. In jedem dieser Falle sind Mittel vorgesehen, um an dem Steueranschluß 16 relativ zu dem zweiten Spannungsanschluß 15 eine positive Vorspannung hervorzurufen. In Fig. 1 ist diese Vorspanneinrichtung als ein Widerstand 31 dargestellt, der mittels eines Leiters 32 mit einer Quelle positiver Spannung verbunden ist, beispielsweise mit dem ersten Spannungsanschluß 14. Das andere Ende des Widerstandes 31 ist über einen Leiter 33 mit dem Steueranschluß 16 verbunden. Die Schaltung gemäß Fig. 1 zeigt den elektronischen Steuerstromkreis 11 als einen Stromkreis für die Sättigungsarbeitsweise. Hierfür ist ein Schalter 34 vorgesehen, der mit dem Steueranschluß 16 verbunden werden kann, und gemäß Fig. 1 ist er zwischen den Steueranschluß· 16 und den zweiten Spannungsanschluß 15 geschaltet. Der Schalter 34 kann ein Schalter mit mechanischen Kontakten, ein Zungenschalter, ein Transistor, ein Thyristor oder eine andere Art von Schalter sein. Wenn der Schalter 34 geschlossen ist, ist der Basisstrom für den Transistor 13 über den Widerstand 31 über diesen Schalter 34 und von dem Transistor weg in· Nebenschluß gelegt. Der Widerstand 31 kann einen hohen Widerstandswert haben, beispielsweise ein Megohm, weil die hohe Verstärkung, die sich aus der Regeneration des Transistors 13 und des Thyristors 12 ergibt, nur einen sehr kleinen Basisantriebsstrom an der Basis des Transistors 13 benötigt, um Regeneration einzuleiten, durch welche dann Basisantrieb von dem Thyristor 12 an den Transi-

stör 13 geliefert wird. Daher verbraucht der geschlossene Schalter 34 nicht viel Energie durch das Legen des Basisantriebsstromes in Nebenschluß. Der Thyristor 12 ist in Fernbasisarbeitsweise angeschlossen, bei welcher das Tor 19 der Emitter eines pnp-Transistors, die Anode 17 der Kollektor dieses Transistors, und die Kathode 18 die Basis dieses Transistors sind.

Fig. 2 zeigt diese Stromkreisverbindung besser, bei welcher der elektronische Steuerstromkreis 11A den äquivalenten Stromkreis für den Thyristor 12 zeigt mit zwei Transistoren 12A und 12B, die als npn- und pnp -Transistoren dargestellt sind, die durch direkte Verbindungen an den zuerst genannten p-Bereichen und an dem zuerst genannten n-Bereich im Transistor 12A mit dem η-Bereich in dem Transistor 12B miteinander verbunden sind. Der zuerst genannte p-Bereich ist das Tor des Thyristors und er wirkt als der Emitter des pnp-Transistors. Der als dritter genannte p-Bereich wirkt als die Anode des Thyristors oder des Kollektors dieses besonderen pnp-Transistors. Der zuerst genannte n-Bereich des npn-Transistors 12A wirkt als die Kathode des Thyristors oder die Basis des npn-Transistors. Andere Stromkreiskomponenten in der Schaltung oder dem Stromkreis gemäß Fig. 2 sind denen von Fig. 1 äquivalent und tragen die gleichen Bezugszeichen. Die Fernbasisgestaltung ist eine, bei welcher die pnpn-Struktur des Thyristors gewöhnlich nicht vorgespannt ist, um sich in sich selbst zu regenerieren, so daß bistabile Wirkung beseitigt ist. Der Thyristor bei der Schaltung gemäß Fig. 2 unterstützt die Erläuterung des Arbeitens des Stromkreises gemäß Fig. 1. Zunächst sei angenommen, daß der Schalter 34 geschlossen ist, in welchem Fall der Basisantrieb für den Transistor 13 von dem Basisemitter weg in Nebenschluß gelegt ist, so daß der Transistor 13 nichtleitend ist. Wenn jedoch der Schalter 34 geöffnet wird, ist die Basis 23 positiv vorge-

spannt, um den Transistor 13 anzuschalten bzw. leitend zu machen. Dadurch kommt der Kollektor 21 nahe an das negative Potential des Spannungsanschlusses 15, und demgemäß wird der pn-übergang im Transistor 12A so vorgespannt, daß dieser leitend wird. Durch das Leiten des' npn-Transistors 12A ergibt es sich, daß der η-Bereich des pnp-Transistors 12B auf ein Potential nahe dem negativen Potential des zweiten Spannungsanschlusses 15 kommt. Hierdurch wird der obere pn-übergang des Transistors 12B leitend, so daß der Transistor 12B leitend wird-und Strom von dem ersten Spannungsanschluß 14 nach unten zu dem Steueranschluß 16 über den Transistor 12B fließt. Hierdurch wird das Leiten oder Anschalten des Transistors 13 verstärkt und der gesamte Steuerstromkreis 11A regeneriert sich als regenerativer Stromkreis, um den Thyristor 12 und den Transistor 13 schnell anzuschalten.

Fig. 3 zeigt eine diskrete Ausführung eines elektronischen Steuerstromkreises 41 gemäß der Erfindung. Dieser Stromkreis hat eine Anzahl von Komponenten, welche entsprechenden Komponenten gemäß den Fig. 1 und 2 gleich sind und gleiche Bezugszeichen wie diese tragen. In dem elektronischen Steuerstromkreis 41 ist der Thyristor 12 durch einen pnp-Transistor 42 und einen npn-Transistor 43 ersetzt. Der Emitter des pnp-Transistors ist an den ersten Spannungsanschluß 14 geschaltet, wie auch die Basis des npn-Transistors 43. Der Kollektor des pnp-Transistors 42 ist an den Steueranschluß 16 und an die Basis des npn-Transistors 13 geschaltet, und die Basis des Transistors 42 ist an den Kollektor des Transistors 43 geschaltet. Der Emitter des Transistors 43 ist an den Kollektor des Transistors 13 geschaltet.

Die Arbeitsweise des Steuerstromkreises 41 ist im wesentlichen die gleiche wie die Arbeitsweise der Stromkreise

gemäß den Fig. 1 und 2. Wenn der Schalter 34 geschlossen ist, ist kein Basisantrieb zum Transistor 13 vorhanden, so daß dieser nichtleitend ist. Beim öffnen des Schalters 34 wird der Transistor 13 leitend, wodurch der Transistor 43 angeschaltet wird, was wiederum zu Anschalten des Transistors 42 führt. Das Anschalten dieses Transistors führt zu einem Regenerationsvorgang, in dem verstärketer Basisstrom an den Transistor 13 geliefert wird, so daß diese Schleife von drei Transistoren in Sättigungsarbeitsweise schnell in den leitenden Zustand regeneriert. Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und Fig. 3 ist gefunden worden, daß das Anschalten der Vorrichtung sehr schnell erfolgt, d. h., daß wenigßr als eine Mikrosekunde für den Regeneratxonsvorgang erforderlich ist, um den gesättigten Zustand des Thyristors und Transistors gemäß Fig. 1 oder der drei Transistoren gemäß Fig. 3 hervorzurufen. Weiterhin ist in beiden Fällen, wenn der Schalter 34 geschlossen ist, der Basisstrom zum Transistor 13 von diesem Transistor weg in Nebenschluß gelegt, so daß dieser Transistor abgeschaltet oder nichtleitend ist. Ein Abschalten des Transistors 13 führt zum Abschalten des Transistors 43 in Fig. 3, der seinerseits den Transistor 42 abschaltet. Im Fall der Fig. 1 wird durch das Abschalten des Transistors 13 der Thyristor 12 abgeschaltet. Demgemäß degeneriert die Stromkreisschleife schnell in den nichtleitenden oder ausgeschalteten Zustand. Dieses Abschalten erfordert weniger als 1 Mikrosekunde, was im Gegensatz zu den allgemein schnellsten Thyristoren auf dem Markt steht, die eine Abschaltzeit von etwa 5 bis 10 MikroSekunden haben, wobei etwa 40 bis 50 Mikrosekunden eine typischere Abschaltzeit ist, wenn das Abschalten durch Kommutierung erfolgt. Ebenfalls im Gegensatz zu einem Thyristor, bei welchem das Beseitigen lediglich des Torsignales an einem Thyristor nicht zu dessen Abschalten führt, wird beim Beseitigen des Basisantriebs zum Transistor 13 der Steuerstrom-

kreis 11 oder 41 abgeschaltet, weil er schnell in den nichtleitenden Zustand degeneriert. Wenn der Schalter 3 4 sich schließt, ist der durch diesen Schalter fließende Strom anfänglich, d. h. für eine Mikrosekunde, der Basisstrom für den Transistor 13, der für Sättigung benötigt wurde, und dieser Basisstrom verringert sich schnell zu einem schwachen Streustrom. Die Spannung an dem Schalter 34 beträgt 1 vbe, oder weniger als 1 Volt. Der Basisstrom wird gemäß der Darstellung von dem Widerstand 31 geliefert, er könnte jedoch auch durch irgendein anderes Stromkreiselement geliefert werden. Als Folge der regenerativen Wirkung dieses Stromkreises ist, wenn die Last einen Stromstoß benötigt, der für den Transistor 13 erforderliche zusätzliche.Basisantrieb durch den Thyristor 12 oder durch den Transistor 43 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 geschaffen. Dadurch wird die Fähigkeit dieses Stromkreises, Stromstöße zu ertragen oder zu führen, unabhängig von dem einleitenden Strom und abhängig von den Vorrichtungen 12, 13_f 42 und 43.

Fig. 4 zeigt einen Steuerstromkreis 11B, der dem S-teuerstromkreis 11 gemäß Fig. 1 ähnlich ist, wobei gewisse gleiche Stromkreiskomponenten gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 haben. In dem Steuerstromkreis 11B ist keine direkte Verbindung von der Anode des Thyristors 12 zur Basis des Transistors 13 vorhanden. Stattdessen ist die Anode des Thyristors 12 über einen Leiter 47 an'einen zweiten Steueranschluß 48 geschaltet. Der Schalter 34 ist zwischen den Steueranschluß 16 und den zweiten Steueranschluß 48 geschaltet. Der Widerstand 31 ist zwischen den ersten Spannungsanschluß 14 und den zweiten Steueranschluß 48 geschaltet, und eine Zenerdiode 49 ist zwischen den zweiten Steueranschluß 48 und den zweiten Spannungsanschluß 15 geschaltet. Ein Widerstand 50 ist zwischen den ersten Steueranschluß 16 und den zweiten Spannungs-

anschluß 15 geschaltet.

Der Stromkreis gemäß Fig. 4 hat eine Arbeitsweise der Art, daß der offene und der geschlossene Zustand des Schalters 34 zu einem Ergebnis führen, welches mit Bezug auf die bei den Stromkreisen gemäß den Fig. 1 bis 3 erhaltenen Ergebnisse umgekehrt ist. Wenn der Schalter 34 offen ist, ist der Basisantrieb an dem Transistor 13 beseitigt und der Stromkreis befindet sich im abgeschalteten Zustand. In diesem Zustand hält der Widerstand 50 den Streustrom oder Verluststrom des Transistors 13 auf einem Minimum, indem diese Ströme von dem Basis-Emitter-Übergang weggeführt werden. Wenn der Schalter 34 offen ist, ist die an ihm liegende maximale Spannung die Spannung der Zenerdiode 49, so daß die Diode 49 den Schalter 34 gegen hohen Spannungen schützt, die an den Spannungsanschlüssen 14 und 15 liegen können.

Wenn der Schalter 34 schließt, wird dadurch der regenerierende oder rückgekoppelte Stromkreis vervollständigt, und es wird Basisantrieb an den Transistor 13 geliefert, wodurch dieser und der Thyristor 12 leitend werden, so daß die beiden in den Sättigungszustand regenerieren. Wenn der Schalter 34 öffnet, wird der Basisantrieb beseitigt, und der Stromkreis degeneriert in den abgeschalteten Zustand.

Fig. 2 zeigt ein zusätzliches Merkmal der Erfindung, gemäß welchem der elektronische Steuerstromkreis gemäß den Fig. 1, 2, 3 oder 4 als Pilotelement verwendet werden kann, um eine größere Energievorrxchtung anzutreiben, um die Stromführungskapazität der gesamten Schaltung zu erhöhen. Gemäß Fig. 2 ist .dies dargestellt durch einen Belastungswiderstand 53, der zwischen den positiven Spannungsanschluß 54 und den ersten Spannungsanschluß 14 geschaltet ist. Weiterhin ist ein Energietransistor 55 vorgesehen,

dessen Ausgang zwischen den ersten Spannungsanschluß 14 und einen negativen Spannungsanschluß 56 geschaltet ist. Der zweite Spannungsanschluß 15 des Stromkreises 11A ist mit dem Eingang des Transistors 55, d. h. mit dessen Basis, verbunden, und ein Widerstand 59 ist an den Eingang des Energietransistors 55 geschaltet, d. h. an die Basis-Emitter-Verbindung. Der Transistor 55 ist ein großer Energietransistor mit einer Verstärkung von beispielsweise 10, und, wenn der Schalter 34 geschlossen ist, fließt als Folge des hohen Widerstandes des Widerstandes 31 nicht genügend Strom., um den Transistor 55 leitend zu machen bzw. anzuschalten. Demgemäß ist dieser Transistor 55 nichtleitend· wie der Steuerstromkreis 11A oder 11 oder 41, wenn■ein solcher Steuerstromkreis mit dem Energietransistor gemäß Fig. 2 verwendet werden sollte. Ein Öffnen des Schalters 34 führt zum Anschalten des Transistors 13 und zum regenerierenden oder rückkoppelnden Anschalten des gesamten Steuerstromkreises 11A..Der Eingang zum Transistor 55 kann als eine Last für den Steuerstromkreis 11A angesehen werden, so daß durch sein Anschalten der Antrieb geliefert Wird zum Anschalten des Transistors 55. Der Widerstand 53 ist auf diese Weise der Belastungswiderstand für den Transistor 55, welcher den Ausgang des Steuerstromkreises 11A verstärkt. Wenn der Schalter 34 geschlossen ist, ist der Basisstromantrieb zum Transistor 13 beseitigt und der Steuerstromkreis 11A ist degenerierend abgeschaltet. Da der Widerstand 31 nicht genug Strom liefern kann, um den Transistor 55 anzutreiben, wird auch dieser Transistor degenerativ oder degenerierend nichtleitend gemacht. Der Schalter 34 kann zwischen den Steueranschluß 16 und den negativen Spannungsanschluß 56 geschaltet werden anstelle der gezeigten Schaltung, da in jedem Fall der Schalter 3 4 in der Lage ist, die Basis-Emitter-Spannung auf Null zurückzuführen, um degenerierende Wirkung hervorzurufen. Es kann sogar eine geringe negative Vorspannung an der Basis in gewissen Stromkreisen erwünscht

sein, um das Abschalten des Transistors 13 und damit des
Thyristors 12 zu erzielen.

Fig. 5 zeigt einen Energiesteuerstromkreis 61, bei welchem der elektronische Steuerstromkreis 11 oder 41 gemäß den
Fig. 1,2, 3 oder 4 verwendet wird. Dieser Steuerstromkreis ist in der Gestaltung gemäß den Fig. 2 und 3 dargestellt, obwohl für den Fachmann zu verstehen ist, daß . auch der Stromkreis gemäß Fig. 4 verwendet werden könnte. Eine Spannungsquelle 62 ist dargestellt, und diese kann
entweder eine Wechselstromquelle oder eine Gleichstrom- . quelle sein. Eine Last 63 ist in Reihe mit der Spannungsquelle 62 und in Reihe mit Anschlüssen 64 und 65 des Energiesteuerstromkreises 61 geschaltet. Ein Gleichrichter 66 ist an die Anschlüsse 64 und 65 geschaltet, und dies kann ein Transformator mit Mittelanzapfung mit Vollwellengleichrichter sein oder vorzugsweise ein Brückengleichrichterstromkreis sein, um an den ersten Spannungsanschluß 14
eine positive, und an den zweiten Spannungsanschluß 15
eine negative Spannung zu liefern. Weiterhin ist ein Movistor 67 an die Anschlüsse 64 und 65 geschaltet, um Übergangsspannungen zu absorbieren.

Der Energiesteuerstromkreis 61 kann mit dem Schalter 34
beispielsweise als ein Annäherungsschalter verwendet werden. Wenn ein solcher Schalter feststellt, daß ein Gegenstand nahe ist, öffnet der Schalter, und dadurch wird der elektronische SteuerStromkreis 11 oder 41 rückgekoppelt
bzw. regenerierend zur Wirkung gebracht in Richtung gegen ein Leiten, und zwar für eine Sättigungsarbeitsweise. Demgemäß werden die Anschlüsse 64 und 64 geschlossen, um die Last 63 zu erregen. Das Nahekommen oder Nahesein eines
Gegenstandes könnte auch dazu verwendet werden, den Annäherungsschalter 34 zu schließen, wodurch bewirkt würde, daß der Steuerstromkreis 11 in den abgeschalteten Zustand de-

generiert, so daß die Last 63 entregt wird. Auf diese Weise ist ein Energiesteuerschalter 61 erhalten, der lediglich zwei Anschlüsse 64 und 65 besitzt und der in Reihe mit der Last 63 und der Spannungsquelle 62 angeordnet werden kann für vollständige Steuerung des abgeschalteten und des angeschalteten Zustandes der Last 63.

Fig. 6 zeigt ein anderes Merkmal der Erfindung, wobei der Steuerstromkreis 11 oder 41 in Lineararbeitsweise verwendet werden kann im Gegensatz zur Sättigungsarbeitsweise. Fig. 6 zeigt eine Einrichtung, um Rückkopplung an den Steueranschluß 16 zu erzielen derart, daß die regenerierenden und degenerierenden Wirkungen in Lineararbeitsweise kontinuierlich ausbalanciert werden, und zwar in Übereinstimmung mit einem unveränderlichen oder veränderlichen Steuersignal, welches an den Steueranschluß 16 angelegt ist. Fig. 6 zeigt einen einfachen linearen Spannungsreglerstromkreis 71, welcher den elektronischen Steuerstromkreis 11 oder 41 verwendet. Die Eingangsgleichspannung wird an einen positiven Anschluß 72 relativ zu einem negativen Anschluß 73 angelegt. Ein Belastungswiderstand 74 ist zwischen den zweiten Spannungsanschluß 15 und den negativen Spannungsanschluß 73 geschaltet. Der Emitter eines pnp-Transistors 75 ist an den Steueranschluß 16, und sein Kollektor an den zweiten Spannungsanschluß 15 geschaltet. Die Basis dieses Transistors 75 ist über eine Zenerdiode 76 an den negativen Spannungsanschluß 73 geschaltet.

Bei diesem Spannungsreglerstromkreis 71 gemäß Fig. 6 wird der Steuerstromkreis 11 gezwungen, in einem Zwischenbereich zwischen dem abgeschalteten Zustand und der Sättigungsarbeitsweise zu arbeiten. Der regenerierende Stromkreis des Thyristors 12 und des Transistors 13 wird zusammen mit dem Belastungswiderstand 74 gezwungen, an einer Stelle oder an einem Punkt zu arbeiten, der durch die Zenerdiode 76 und den Transistor 75 bestimmt ist. Wenn die

n.

Ausgangsspannung an dem Belastungswiderstand 74 versucht, sich zu erhöhen, hat auch die Spannung des Steueranschlusses 16 das Bestreben, sich zu erhöhen, und zwar wegen des allgemein konstanten Spannungsabfalls an dem Transistor Die Zenerdiode 76 hält das Basispotential konstant, und demgemäß hat die sich erhöhende Spannung an dem Steueranschluß 16 das Bestreben, den Transistor 75 anzuschalten, wodurch mehr Basisantrieb rund um'den Transistor 13 in Nebenschluß gelegt wird, was zu einer Verringerung der Verstärkung des regenerierenden Stromkreises des Thyristors 12 und des Transistors 13 führt. Dies bedeutet, daß der elektronische Steuerstromkreis gezwungen wird, in Lineararbeitsweise in einem Zwischenbereich zwischen dem abgeschalteten Zustand und der Sättigungsarbeitsweise zu arbeiten. Als ein spezielleres Beispiel sei angenommen, daß die Spannung an dem positiven Anschluß 120 Volt-beträgt und daß an der Zenerdiode 76 eine Spannung von 6,0 Volt anliegt. Der Transistor 75 könnte eine Verstärkung von 40 haben mit einer vbe von 0,6 Volt. Der Transistor 13 würde ein größerer Energietransistor als der Transistor 75 sein und könnte eine vbe von 0,65 Volt haben, wobei an dem Steueranschluß 16 eine Spannung von 6,6 Volt anliegt und die Spannung an dem Belastungswiderstand 74 5,95 Volt beträgt. Der Widerstand 31 könnte ein Widerstand von 1 Megohm sein, und der Belastungswiderstand könnte etwa 1 Kiloohm oder 6 0 Ohm haben. Dies würde zu einem Stromfluß von 1Q0 mA in dem Belastungswiderstand 74, zu einem Basisantrieb für den Transistor 13 von etwa 2 mA, und zu einem Kollektorstrom im Transistor 75 von 3 0 mA führen, wobei bei einer Verstärkung an dem Transistor 75 von 40 die Zenerdiode 76 lediglich 0,8 mA zu absorbieren brauchte.

Wenn die Belastung sinkt, wodurch das Bestreben bestünde, daß die Ausgangsspannung am Belastungswiderstand 74 abnimmt', gelangt der Transistor 75 mehr zum abgeschalteten

Zustand und der Transistor 13 und der Thyristor 12'werden in größerem Ausmaß angeschaltet oder leitend, wobei die Ausgangsspannung auf dem eingestellten Wert bleibt. Der Transistor 75 muß in der Lage sein, den Basisstrom des Transistors 13 vollständig zu steuern. Bei dieser Art von Stromkreis ist der Steuerstrom durch die Zenerdiode 76 minimal, und die Eingangsspannung kann sich in großem Ausmaß ändern, beispielsweise von 10 Volt zu 400 Volt. Der Transistor 75 und die Zenerdiode 76 sind lediglich für viele Arten von Rückkopplungseinrichtungen repräsentativ, die verwendet werden könnten. Der Transistor 75 könnte weggelassen werden, und die Kathode der Zenerdiode 7 6 könnte direkt an die Basis des Transistors 13 geschaltet sein. Jedoch würde hierbei der Stromkreis Strom durch die Zenerdiode hindurch proportional zu der Verstärkung des Transistors 13 vergeuden.

Bei einem praktischen Stromkreis, der gemäß Fig. T ausgeführt war, war der verwendete Thyristor der Typ 2N6 240, der ein Thyristor mit einer Nennleistung von 4 Ampere war. Der Transistor 13 war ein Typ MJE 13007, ein Energietransistor mit einer Nennleistung von 8 Ampere und 400 Volt. Der Widerstand 31 hatte einen Widerstandswert von 1 Megohm. Während des Leitens hatte, da der Thyristor 12 vom Tor zur Kathode leitend war, was allgemein in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der der Transistor gewöhnlich leiten würde, d. h. von der Anode zur Kathode, der Thyristor eine maximale Stromführungskapazität von etwa 2 Ampere, abhängig von der Wärmeaufzehrung. Der Transistor 13 hat eine relativ hohe Verstärkung und führte 2 Arapere bei 4 00 Volt, was zu 800 Watt Leistung führte bei lediglich 100 Milliampere Basisstrom am Transistor 13.

Der Stromkreis gemäß Fig. 3 mit den'getrennten Transistoren 42 und 43 könnte vorteilhaft sein, wo gewisse Energie-

transistoren angeordnet werden können und gewünschte Eigenschaften haben, die besser sind als diejenigen der verfügbaren Thyristoren von Fig. 1 beispielsweise. In dem Stromkreis gemäß Fig. 3 würde der Transistor 43 derjenige sein, der den starken Strom führt. Wenn der Transistor 13 beispielsweise eine Verstärkung von 10 haben würde, würde der Transistor 42 lediglich etwa 1/10 des Stromes des Transistors 43 führen. Für Hochenergiestromkreise würde eine Verstärkung des Transistors 13 von 5 bis 10 eine typische Verstärkung sein, wohingegen Verstärkungen von 40 bis 100 typischer für Niederenergiestromkreise sein würde η.

Der Stromkreis gemäß Fig. 4 ist vielleicht mit einem Zungenschalter besser verwendbar, weil ein solcher Schalter niedrige Spannung und schwachen Strom hat und dennoch eine lange Lebensdauer hat und mit dem Stromkreis gemäß Fig. 4 bequem verwendet werden kann, bei welchem der Schalter 34 geschlossen wird, wenn der Steuerstromkreis sich im angeschalteten Zustand befindet. Andererseits sind die Stromkreise gemäß den Fig. 1, 2 und 3 vielleicht geeigneter für einen typischen Annäherungsschalter, bei welchem der Schalter 34 offen sein müßte, wenn der Steuerstromkreis sich im angeschalteten Zustand befindet. Der Steuerstromkreis 11 schafft einen sehr geeigneten Energiesteuerschalter mit zwei Anschlüssen, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, um eine Belastung oder Last über einen weiten Spannungsbereich zu steuern, beispielsweise über einen Bereich von 5 bis 400 Volt.

Oben wurde erläutert, daß der Schalter 34 von vielen verschiedenen Ausführungen sein kann, beispielsweise ein Transistor sein kann. Die Stromkreise gemäß den Fig. 1 bis 4 können einen solchen Transistor als einen Schalter in einem ZerhackerStromkreis verwenden, in welchem der Transistor

schnell angeschaltet und abgeschalter wird, um die mittlere Energie, die an eine Last, beispielsweise an einen Motor, angelegt werden soll, zu steuern durch einen sich ändernden Arbeitszyklus.

Der Steuerstromkreis 11 erfüllt mit sehr wenigen Komponenten die Funktionen von geringem Verluststrom oder Streustrom im abgeschalteten Zustand, von stärken Lastströmen und von hoher Geräuschunempfindlichkeit. Um dies mit Darl'ington-Transistören zu erreichen,' wäre es erforderlich, mehrere Stufen und Geräuschfilterung vorzusehen, wobei außerdem die Gefahr bestünde, daß der Stromkreis bei von der Last abgezogenen Stoßströmen oder Stromstößen außer Sättigung gelangen würde. Durch das einfache Hinzufügen des Brückengleichrichters 66, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, kann der Steuerstromkreis 11 oder 41 mit Wechselspannungsquellen und mit Gleichspannungsquellen verwendet werden. Wenn der Transistor 13 mit niedriger Verstärkung betrieben wird, wird der Laststrom von seiner Basis und seinem Kollektor geteilt, was bedeutet, daß ein kleinerer Transistor verwendet werden kann. Die Verstärkungscharakteristiken dieses Stromkreises sind sehr geeignet für einen Stromkreis mit zwei Anschlüssen, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, bei welchem der Strom zum Betreiben der Energiesteuerelemente das wichtigste ist. Weiterhin kann dieser Steuerstromkreis 11 ein schnelleres Abschalten eines Wechselstromschalters als ein Stromkreis mit einem Thyri-, stör für eine Ausgangsvorrichtung .ermöglichen, da der Wechselstrom nicht auf Null zu gehen braucht, um den Energieabschnitt abzuschalten. Dies bedeutet, daß die Ansprechzeit eines Wechselstromschalters beträchtlich kürzer gemacht werden kann.

Der Steuerstromkreis 11 oder 41 kombiniert die Vorteile, von hoher Verstärkung, starkem Strom, hoher Spannung, hoher Schaltgeschwindigkeit, sowohl beim Anschalten als

auch beim Abschalten, von hoher Geräuschunempfindlichkeit und von schwachem Haltestrom, der beispielsweise nur 60 Nanoampere zu sein braucht. Außerdem ist auch der Vorteil niedriger Kosten erhalten, wobei in den meisten Steuerstromkr.eisen die genannten Eigenschaften oder Vorteile sich gegenseitig ausschließen. Der Steuerstromkreis führt von selbst zu Niederenergiestromkreisen und Hochenergiestromkreisen, und zwar entweder Wechselstromkreisen oder Gleichstromkreisen. Wenn der Steuerstromkreis 11 oder 41 in der Sättigungsarbeitsweise arbeitet, bleibt er, wenn einmal die Basis des npn-Transistors 13 aktiviert ist, in Sättigung, bis der Belastungsstrom auf Null geht, oder der Strom an der Basis des npn-Transistors 13 beseitigt wird, oder alternativ an der Kathode des Thyristors. Die Basis des npn-Transistors wird bevorzugt, weil sie weniger Strom benötigt, um den Steuerstromkreis anzuschalten und abzuschalten, was zu einem Stromkreis größerer Verstärkung führt. In der Linearsteuerarbeitsweise, wie sie anhand Fig. 6 erläutert ist, ist die Verstärkung noch groß und der begrenzende Faktor ist die Energieaufzehrung der ausgewählten Vorrichtungen. Die beiden Steuervorrichtungen teilen die Energieaufzehrung auf in Abhängigkeit von den Verstärkungen der Vorrichtungen. Richtige Steuerung des npn-Transistors 13 ergibt richtige lineare Steuerung. Die Steuerlogik muß in der Lage sein, den Basisstrom des npn-Transistors 13 zu steuern. Als Folge der großen Stromkreisverstärkung und des schwachen anfänglichen Stromes wird der Steuerstromkreis 11 oder 41 bei sehr niedrigen Wechselspannungen oder Gleichspannungen angeschaltet, und zwar bei 4 bis 5 Volt oder weniger. Das Vorsehen von zwei getrennten Vorrichtungen 12 und 13 und direkten Zuganges zur Basisverbindung des Transistors 13 ermöglicht vollständige Steuerung dieses Stromkreises im Vergleich zu einem Thyristor oder einer Tor-Abschaltvorrichtung. Die Verwendung des Thyristors als Hochspannungs-pnp-Transi-

stör mit geringer Verstärkung ermöglicht die Schaffung einer bequem verfügbaren Energievorrichtung, die wenig kostet.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

Claims

Patentansprüche

1. Elektronischer Steuerstromkreis, dadurch gekennzeichnet , daß er in Kombination folgende Komponenten enthält:

einen ersten und einen zweiten Anschluß, die an einen positiven bzw. einen negativen Gleichstromguellenanschluß geschaltet werden können,
einen Steueranschluß,

einen npn-Transistor mit Kollektor-, Emitter- und Basiselektroden,

eine Halbleitervorrichtung mit wenigstens einem Gebilde, welches eine erste Reihe von Bereichen mit npn-Leitfähigkeit, und eine zweite Reihe von Bereichen mit pnp-Leitfähigkeit aufweist, von denen, der Bereich mit p-Leitfähigkeit der ersten Reihe mit dem zuerst genannten Be-

71. KONTO-NR. 60/35

reich mit p-Leitfähigkeit in der zweiten Reihe direkt und mit dem ersten Anschluß verbunden ist, der als zweiter genannte Bereich mit η-Leitfähigkeit in der ersten Reihe mit dem Bereich mit η-Leitfähigkeit in der zweiten Reihe direkt verbunden ist, der zuerst genannte Bereich mit n-Leitfähigkeit in der ersten Reihe mit dem Kollektor verbunden ist, und von denen der als zweiter genannte Bereich mit p-Leitfähigkeit in der zweiten Reihe mit der Basis verbunden werden kann,

eine Einrichtung, welche den Emitter mit dem zweiten Anschluß verbindet und

eine Einrichtung, welche den Steueranschluß mit der Basis verbindet, um den zu dieser fließenden Strom zu steuern.

2. Stromkreis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltereinrichtung (34), die an den Steueranschluß (16) geschaltet ist, um das Anlegen eines Steuersignales an diesen zu steuern.

3. Stromkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch' gekennzeichnet , daß die Halbleitervorrichtung ein einzelner Thyristor (12) ist.

4. Stromkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Halbleitervorrichtung einen diskreten npn-Transistor (42) und einen diskreten pnp-Transistor (43) aufweist.

5. Stromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Verbinden des Steueranschlusses (16) mit der Basis eine Schaltereinrichtung (34) aufweist.

6. Stromkreis nach einem der Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Vorspanneinrichtung, um den Steueranschluß relativ zu dem Emitter positiv vorzuspannen, um regenerierendes Leiten des Transistors (13) und der Halbleitervorrichtung (12) hervorzurufen.

7. Stromkreis nach Anspruch 6, gekenn.z'eichn e t durch eine Schaltereiririchtung (34), die an den Steueranschluß (16) geschaltet ist, um das Anlegen positiver Vorspannung an den Steueranschluß zu beenden, um Degeneration in Richtung gegen den abgeschalteten oder nichtleitenden Zustand des Transistors (13) und der Halbleitervorrichtung (12) hervorzurufen.

8. Stromkreis nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Schaltereinrichtung (34), die zwischen den Steueranschluß (16) und den zweiten Spannungsanschluß (15) geschaltet ist.

9. Stromkreis nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine Belastungsimpedanz, die zwischen den zweiten Spannungsans.chluß und den negativen Gleichströmquellenanschluß geschaltet ist, und durch eine Einrichtung, mittels welcher eine Zenerdiöde zwischen den Steueranschluß und den negativen Spannungsquellenanschluß geschaltet wird.

10. Stromkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zenerdiöde anschließende Einrichtung einen Transistor aufweist, von welchem ein Ausgang zwischen den Steueranschluß und den zweiten Spannungsanschluß geschaltet ist, und daß die Zenerdiode an den Eingang dieses Transistors geschaltet ist.

11. Elektronischer Steuerstroinkreis, dadurch gekennzeichnet , daß er in Kombination folgende Komponenten aufweist:

einen ersten und einen zweiten Anschluß, die an die Anschlüsse einer Spannungsquelle geschaltet werden können,

einen Thyristor (12) mit Anoden-, Kathoden- und Torelektroden,

einen npn-Transistor (13) mit Kollektor-, Emitter- und Basiselektroden,

eine Einrichtung zum Verbinden des Tores mit dem ersten Anschluß (14),

eine Einrichtung zum Verbinden des Emitters mit dem zweiten Anschluß (15),

eine Einrichtung zum Verbinden der Kathode mit dem Kollektor,

eine Einrichtung zum Verbinden der Anode mit der Basis zum Bilden eines regenerierenden Stromkreises des Thyristors und des Transistors,
einen Steueranschluß (16) und

eine Einrichtung zum Verbinden des Steueranschlusses mit dem regenerierenden Stromkreis, wodurch bei Stromfluß durch den Steueranschluß der Transistor und der Thyristor regenerierend in den leitenden Zustand gebracht werden, und bei Aufhören des Stromflusses durch den Steueranschluß der Transistor und der Thyristor degenerierend in den nichtleitenden Zustand gebracht werden.

12. Stromkreis nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um den St.eueranschluß relativ zu dem zweiten Anschluß positiv vorzuspannen, um zu bewirken, daß der Transistor und der Thyristor regenerierend in Richtung gegen den leitenden Zustand gebracht werden.

13. Stromkreis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verbinden des Steueranschlusses mit dem regenerierenden Stromkreis eine Schaltereinrichtung aufweist, die mit dem Steueranschluß verbunden ist, um abwechselnd zu bewirken, daß der regenerierende Stromkreis zum leitenden Zustand regeneriert und zum nichtleitenden Zustand degeneriert.

14. Stromkreis nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltereinrichtung zwischen den Steueranschluß und den zweiten Spannungsanschluß geschaltet ist.

15. Stromkreis nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinrichtung zwischen die Anode und die Basis geschaltet ist.

16. Stromkreis nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch eine Reglereinrichtung, um die Spannung an dem Steueranschluß zusteuern, um das regenerierende und degenerierende Leiten in einem Zwischenbereich auszugleichen.

17. Stromkreis nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch eine Rückkopplungseinrichtung, um die Spannung an dem Steueranschluß zu steuern, um das regenerierende und degenerierende Leiten in einem Zwischenbereich auszugleichen.