DE3523666A1 - Circuit arrangement for the floating switching-on of a GTO thyristor or bipolar transistor using an impressed control current - Google Patents
Circuit arrangement for the floating switching-on of a GTO thyristor or bipolar transistor using an impressed control currentInfo
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- H02M1/06—Circuits specially adapted for rendering non-conductive gas discharge tubes or equivalent semiconductor devices, e.g. thyratrons, thyristors
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum potentialfreien Einschalten eines GTO-Thyristors oder Bipolartransistors mit eingeprägtem Steuerstrom nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for floating Switch on a GTO thyristor or bipolar transistor with an embossed Control current according to the preamble of claim 1.
Es sind schon Einschaltsteuerkreise zur Zündung von Thyristoren bekannt. In einem typischen Impulsverstärker zur Ansteuerung von GTO-Thyristoren über Impulstransformatoren sind im allgemeinen drei Stufen enthalten. Die erste Stufe ist ein Einschaltsteuerkreis mit einer Wechselspannungsquelle, die schaltbar sein kann, mit einem oder zwei Impulstransformatoren, mit einem Gleichrichter und mit einem Widerstand bzw. einem RC-Netzwerk zur Einstellung von Höhe und Zeitverlauf des Zündstromes. Zweitens ist ein Abschaltsteuerkreis mit schaltbarer Gleichspannungsquelle, ein Impulstransformator und Entkopplungsdioden darin enthalten. Als dritte Stufe wird eine negative Vorspannungsquelle mit einer im allgemeinen nicht schaltbar ausgeführten Wechselspannungsquelle, einem Transformator, einem Gleichrichter und einem Widerstand verwendet.Switch-on control circuits for igniting thyristors are already known. In a typical pulse amplifier for driving GTO thyristors Three stages are generally included via pulse transformers. The first stage is a start-up control circuit with an AC voltage source, which can be switchable with one or two pulse transformers, with a rectifier and with a resistor or an RC network for setting the level and timing of the ignition current. Second, a shutdown control circuit with a switchable DC voltage source, a pulse transformer and decoupling diodes included therein. The third stage is a negative bias voltage source with an im general non-switchable AC voltage source, a Transformer, a rectifier and a resistor are used.
Zur notwendigen Entkopplung des Einschaltsteuerkreises vom Abschaltsteuerkreis und der negativen Vorspannungsquelle während der Sperrdauer ist ein Entkopplungsnetzwerk eingefügt. Dabei wird entweder eine passive Entkopplung mit einer Zenerdiode bzw. einer Diodenreihenschaltung vorgesehen oder eine aktive Entkopplung mit einem Transistorschalter, der noch z.B. über Optokoppler gesteuert werden kann (N.Seki u.a. "Present Condition of High Power GTO-Applications", Proceedings of PCI, September 1982, Seite 391 ff).For the necessary decoupling of the switch-on control circuit from the switch-off control circuit and the negative bias source during the lockout period inserted a decoupling network. This is either a passive decoupling provided with a zener diode or a series diode connection or an active decoupling with a transistor switch that still e.g. can be controlled via optocouplers (N.Seki et al. "Present Condition of High Power GTO Applications ", Proceedings of PCI, September 1982, page 391 ff).
Da die Gate-Kathodenspannung eines GTO-Thyristors unter anderem vom Gate- Strom und der Temperatur abhängig ist und einen weiten Streubereich aufweist, erfordert die Einhaltung der angestrebten engen Gate-Strom-Toleranzen bei den herkömmlichen Gate-Stromeinstellungen mit Widerständen eine hohe Spannung am Ausgang des Gleichrichters. Dies führt zu einem hohen Leistungsbedarf.Since the gate cathode voltage of a GTO thyristor is used, among other things, by the gate Current and temperature is dependent and has a wide range, requires compliance with the desired narrow gate current tolerances in the conventional gate current settings with resistors a high voltage at the output of the rectifier. This leads to one high power requirement.
Die Aufgabe besteht darin, eine Schaltungsanordnung zum potentialfreien Einschalten eines GTO-Thyristors oder Bipolartransistors mit eingeprägtem Steuerstrom anzugeben, mit der eine Schaltungsvereinfachung und eine Verbesserung der Zündbedingungen des GTO-Thyristors sowie die Reduzierung des Leistungsbedarfs des Impulsverstärkers erzielt werden kann. Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch die in den Patentansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst.The task is to create a circuit arrangement for floating Switch on a GTO thyristor or bipolar transistor with an embossed Specify control current with which a circuit simplification and an improvement in the ignition conditions of the GTO thyristor and the reduction the power requirement of the pulse amplifier can be achieved. The object is achieved according to the invention by the in the claims specified measures solved.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren ist der Einschaltsteuerkreis im Detail dargestellt, während der Abschaltsteuerkreis und der Kreis für die negative Vorspannungsquelle nur angedeutet sind.The invention is described below using exemplary embodiments with reference to Drawings explained in more detail. In the figures is the start-up control circuit shown in detail while the shutdown control circuit and the circuit for the negative bias voltage source are only hinted at.
Der Einschaltsteuerkreis (Fig. 1) enthält einen Impulstransformator T mit angezapften Wicklungen. Die Primärwicklung des Impulstransformators T ist über die Mittelanzapfung mit der Spannungsquelle verbunden. Überbrückt wird die Spannungsquelle von einem Kondensator C 1. Außerdem liegen an der Primärwicklung noch Schalter Q 2 und Q 3.The switch-on control circuit ( Fig. 1) contains a pulse transformer T with tapped windings. The primary winding of the pulse transformer T is connected to the voltage source via the center tap. The voltage source is bridged by a capacitor C 1 . In addition, switches Q 2 and Q 3 are located on the primary winding.
An der Sekundärwicklung des Impulstransformators T liegen Dioden D 1 und D 2, welche den Strom gleichrichten. Von ihnen wird der Zündstrom i G an den GTO-Thyristor geleitet. Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Impulstransformators T wird über einen bedarfsweise hinzuzufügenden Widerstand R 4 mit einer schaltbaren Stromquelle Q 1 verbunden. Der Widerstand R 4 dient zur Gegenkopplung. Die schaltbare Stromquelle Q 1 kann ein Transistor sein. Je nachdem, ob die schaltbare Stromquelle Q 1 in der kathodenseitigen GTO-Steuerleitung, wie in Fig. 1, oder in der Gate-Leitung wie in Fig. 2 angeordnet ist, wird entweder ein NPN-Transistor, ein NPN-Darlington- Transistor bzw. N-Kanal-FET oder ein PNP-Transistor, ein Darlington- Transistor bzw. P-Kanal-FET verwendet.On the secondary winding of the pulse transformer T are diodes D 1 and D 2 , which rectify the current. The ignition current i G is passed from them to the GTO thyristor. The center tap of the secondary winding of the pulse transformer T is connected to a switchable current source Q 1 via a resistor R 4 to be added if necessary. The resistor R 4 serves for negative feedback. The switchable current source Q 1 can be a transistor. Depending on whether the switchable current source Q 1 is arranged in the cathode-side GTO control line, as in FIG. 1, or in the gate line as in FIG. 2, either an NPN transistor, an NPN Darlington transistor or N-channel FET or a PNP transistor, a Darlington transistor or P-channel FET is used.
Die Steuerspannung U ST wird aufwandsarm über eine Spannungsteilerschaltung R 5, R 6 aus der Gleichrichter-Ausgangsspannung U A abgeleitet.The control voltage U ST is derived from the rectifier output voltage U A with little effort via a voltage divider circuit R 5 , R 6 .
Der erforderliche Zeitverlauf des Zündstroms kann durch einen Zusatz eines RC-Gliedes zum Spannungsteiler R 5, R 6 (Fig. 3) oder durch ein zeitabhängiges Gegenkopplungsnetzwerk (Fig. 4) eingestellt werden. Außerdem kann - unter weiterer Verringerung der Verluste - der Zeitverlauf des Zündstromes durch zeitlich gestaffeltes Einschalten unterschiedlicher Spannungsquellen auf der Primärseite geformt werden (ohne Figur).The required timing of the ignition current can be set by adding an RC element to the voltage divider R 5 , R 6 ( FIG. 3) or by a time-dependent negative feedback network ( FIG. 4). In addition - with further reduction of the losses - the time course of the ignition current can be formed by staggered switching on of different voltage sources on the primary side (without figure).
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die angestrebten engen Gate-Stromtoleranzen mit verringertem Leistungsbedarf bei kleinem schaltungstechnischen Aufwand eingehalten werden können.The advantage of the invention is that the targeted tight Gate current tolerances with reduced power requirements with small circuit complexity can be met.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853523666 DE3523666A1 (en) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | Circuit arrangement for the floating switching-on of a GTO thyristor or bipolar transistor using an impressed control current |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853523666 DE3523666A1 (en) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | Circuit arrangement for the floating switching-on of a GTO thyristor or bipolar transistor using an impressed control current |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3523666A1 true DE3523666A1 (en) | 1987-01-08 |
DE3523666C2 DE3523666C2 (en) | 1987-12-17 |
Family
ID=6274772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853523666 Granted DE3523666A1 (en) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | Circuit arrangement for the floating switching-on of a GTO thyristor or bipolar transistor using an impressed control current |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3523666A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0748037A2 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | Kollmorgen Corporation | Electronic motor controller with isolated gate drive and distributed power supply |
DE19731835A1 (en) * | 1997-07-24 | 1999-02-04 | Asea Brown Boveri | Device for limiting the holding current of a shutdown thyristor |
-
1985
- 1985-06-29 DE DE19853523666 patent/DE3523666A1/en active Granted
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
etz Archiv Bd.6 (1984), H.5, S.189-194 * |
Patents Abstracts of Japan E-64 July 3, 1981, Vol.5, No.103 JP 56-46659(A) * |
Proceedings of PCI, September 1982, S.392,393 * |
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---|---|---|---|---|
EP0748037A2 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | Kollmorgen Corporation | Electronic motor controller with isolated gate drive and distributed power supply |
EP0748037A3 (en) * | 1995-06-07 | 1998-03-04 | Kollmorgen Corporation | Electronic motor controller with isolated gate drive and distributed power supply |
DE19731835A1 (en) * | 1997-07-24 | 1999-02-04 | Asea Brown Boveri | Device for limiting the holding current of a shutdown thyristor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3523666C2 (en) | 1987-12-17 |
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