-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten hoher Spannungen
bzw. Ströme,
insbesondere eine Thyristorvorrichtung mit den im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 aufgeführten
Merkmalen.
-
Vergleichbare
bekannte Vorrichtungen zum Schalten bzw. Thyristorvorrichtungen
für das
Schalten hoher Spannungen (bzw. Ströme), die gegenüber der
Sperrspannung des Thyristors groß sind, weisen mehrere einzelne
Thyristorelemente auf. Die große Anzahl
von Thyristoren ist deshalb notwendig, damit die gewünschten
Leistungsmerkmale mit bekannten Thyristoren erreicht werden können.
-
Da
die einzelnen Thyristorelemente der bekannten Thyristoren räumlich beabstandet
sind, und es erforderlich ist, eine Gleichverteilung der angelegten
Spannung auf die Einzelkomponenten zu erzielen, sind aufwendige
Schaltungen erforderlich, um die Gleichverteilung bewerkstelligen
zu können.
-
Zudem
weisen die bekannten Thyristoren den Nachteil auf, daß die Schaltungen
zur Gleichverteilung (Snubberkreis) der angelegten Spannung gleichzeitig
auch zum Schutz der Thyristorelemente beim Ein- und beim Ausschalten
ausgestaltet sein müssen.
Beim Einschalten von in Serie geschalteten Thyristoren ist darauf
zu achten, daß alle
Thyristoren zum gleichen Zeitpunkt den Gateimpuls erhalten (Δt ≤ 30 ns). Falls
dies durch eine entsprechende Zündschaltung
(Gateunit) nicht gewährleistet
werden kann, ist eine Schutzschaltung zu verwenden (RC-Glieder,
Sättigungsdrossel),
die die später
gezündeten
Thyristoren vor Überspannungen
bewahrt.
-
Beim
Abschalten treten negative Überspannungen
auf, die durch die parasitären
Induktivitäten, die
auch aufgrund der voluminösen
Geometrie der bekannten Thyristorvorrichtungen entstehen, induziert
werden. Um diese Überspannung
aufzunehmen, ist ebenfalls eine Schutzschaltung (RC-Glied, Freilaufdiode
usw.) vonnöten.
-
Wie
bereits angedeutet, ist die bekannte Thyristorvorrichtung auch vergleichsweise
groß,
vor allem wenn damit relativ hohe Spannungen, bspw. oberhalb von
20 kV bewältigt
werden sollen. Da die Anzahl der Thyristoren mit der Erhöhung der
Leistungsmerkmale der bekannten Thyristorvorrichtung ebenfalls ansteigt,
steigt dabei auch die Induktivität und
damit die parasitäre
Induktivität
des Schalters an, was insbesondere bei Pulsstromanwendungen zu nicht
vernachlässigbaren
Verlusten führen
muß, die
ebenfalls durch die Sicherheitsschaltung aufgefangen werden müssen.
-
Vorrichtungen
zum Schalten von hohen Spannungen bzw. Strömen sind aus den Druckschriften
DE 81 31 930 U1 ,
JP 4-206563 AA und
US-5,119,175 bekannt.
-
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum
Schalten hoher Spannungen bzw. Ströme, d.h. eine Thyristorvorrichtung, vorzuschlagen, die
bei vergleichbaren Leistungsmerkmalen gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen eine
erheblich geringere Baugröße aufweist
und ohne eine aufwendige Schutzschaltung auskommt.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1
aufgeführten
Merkmalen gelöst.
-
Vorteilhafte
Ausführungsformen
gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
-
Die
gemäß der Erfindung
zu erzielenden Vorteile beruhen im Prinzip darauf, daß mindestens, zwei
vorzugsweise mehrere Thyristoranordnungen in einer stapelartigen
Anordnung vorgesehen sind, wobei die Thyristoranordnungen eng zueinander
benachbart und insbesondere über
Zwischenscheiben, vorzugsweise aus einem Halbleitermaterial, miteinander
verbindbar sind.
-
Durch
die diese Vorrichtung ist es möglich, innerhalb
eines äußerst kompakten
Gehäuses
auf engstem Raum Thyristoranordnungen vorzusehen, die vorteilhafterweise
eine Vielzahl von Thyristorchips aufweisen, die in stapelartiger
Anordnung übereinander
angeordnet sind, wobei oberhalb sowie unterhalb des Thyristorchip
jeweils mindestens eine Kontaktscheibe, vorzugsweise aus einem Halbleitermaterial,
insbesondere Silizium oder aus Molybdän, angeordnet ist. Molybdän hat sich
als besonders vorteilhaft erwiesen, da die thermischen Eigenschaften von
Molybdän
gerade für
die Hochspannungs- bzw. Hochstromtechnologie in Verbindung mit Halbleitern sehr
vorteilhaft sind.
-
Als
besonders wichtig hat es sich erwiesen, daß Gatekontakte, die für die Thyristorchips
zur Verfügung
gestellt werden müssen,
um diese mit einem Gatestrom zu versorgen, um die Sperrspannung
des Thyristors zu überwinden,
mit einem genau definierten Druck auf das Gate des Thyristorchips
gepreßt werden.
Dieser Druck muß unabhängig von
der thermischen und mechanischen Belastung des Stapels, der die
Thyristorchips enthält
aufgebracht werden. Um diesen genauen Druck aufbringen zu können, könnten zunächst auch
metallene Federn, z.B. Kupferfedern, über die gleichzeitig auch der
elektrische Kontakt zum Gate des jeweiligen Thyristorchips hergestellt
werden kann, verwendet werden. Es hat sich jedoch herausgestellt,
daß bestimmte
Elastomere ganz besonders geeignet und vorteilhaft sind, um unter
unterschiedlichsten thermischen und mechanischen Belastungen einen
nahezu oder exakt gleichbleibenden Druck auf das Gate des jeweiligen
Thyristorchips auszuüben.
Dabei muß mit
in Betracht gezogen werden, daß während des
Schaltvorganges in einer Thyristorvorrichtung, und insbesondere
auch der Thyristorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
durch elektromagnetische Wechselwirkungen Abstoßungseffekte entstehen, die
zu mechanischen Belastungen führen,
so daß es
bereits aus diesem Grunde schwierig ist, in jedem Fall einen im
wesentlichen gleichbleibenden Druck zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich aber
verändern
sich die Federeigenschaften üblicher
Federeinrichtungen auch durch thermische Einwirkungen, d.h., die
Federkraft einer Feder läßt mit zunehmender
Erwärmung
nach, bzw. nimmt mit abnehmender Temperatur zu.
-
Um
den erforderlichen Druck auf die Gatekontakte der Thyristorvorrichtung
nicht nur innerhalb der Stapelanordnung sicherzustellen, sondern
außerdem
von außen
einen gleichbleibenden Druck bewirken zu können, ist die Stapelanordnung
vorteilhafterweise zwischen einem als Stempel ausgebildeten Kontakt
und einem als Widerlager oder ebenfalls als Stempel ausgebildeten
anderen Kontakt eingespannt, wobei der Stempel insbesondere über eine Federeinrichtung
mit einer wohl definierten Kraft gegen die Stapelanordnung aus Thyristorenanordnungen
gepreßt
werden kann. Auf diese Weise kann ein exakt vorgebbarer Anpreßdruck eingestellt
werden, der auf die Elastomerteile, die insbesondere scheibenartig.
ausgebildet sind, und auf die Stapelanordnung, eingestellt und ausgeübt werden
kann.
-
Um
die Gefahr von Überschlägen auszuräumen, sollte
das Gehäuse
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zumindest grobvakuum- bzw. vorvakuumdicht ausgebildet sein, in dem
bspw. zwischen dem zylinderförmigen,
vorzugsweise aus isolierendem Material hergestellten Abschnitt des
Gehäuses und
der oberen Stromzuführung
sowie der unteren Stromableitung (oder umgekehrt) Dichtungseinrichtungen
vorgesehen sind, bspw. Gummi-O-Ringdichtungen,
oder dgl.
-
Vorteilhafterweise
sind an den oberhalb und unterhalb der jeweiligen Thyristorchips
angeordneten Kontaktscheiben, insbesondere Molybdänscheiben, die
Anoden- und/oder Kathodenanschlüsse
der Thyristorchips angebracht. Die Durchführungen der Anschlüsse für die jeweiligen
Anoden bzw. Kathoden sind durch das Schutzgehäuse zumindest grobvakuum- bzw.
vorvakuumdicht hindurchgeführt.
-
Aufgrund
der engen, äußerst platzsparenden stapelartigen
Anordnung der Thyristorchips sowie der Kontaktscheiben bzw. der
Gate-Anpreßanordnungen
innerhalb der Stapelanordnung ist der Platzbedarf der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gegenüber
dem Stand der Technik erheblich reduziert. So ergibt sich eine Reduktion
schon mindestens ca. 30%, insofern Federn zum Anpressen der Gate-Kontakte aus üblichem
Material verwendet werden. Jedoch läßt sich der Platzbedarf der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
sogar auf ca. 15% der Vorrichtungen nach dem Stand der Technik reduzieren,
insofern ein entsprechendes Elastomer als äußerst vorteilhafte Maßnahme zum
Andrücken
der jeweiligen Gatekontakte verwendet wird.
-
Durch
die geringen Abmessungen wird die Eigeninduktivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung
stark reduziert, so daß eine
Schutzschaltung für das
Abschalten, ein sogenannter Snubberkreis, der eine aufwendige Schaltung
von RC-Gliedern, Sättigungsdrosseln,
Freilaufdioden etc., aufweist, nahezu oder vollständig erübrigt werden
kann.
-
Insofern
für den
Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Schalten eine Gateversorgungseinrichtung herangezogen wird,
die die Gates innerhalb eines kurzen Zeitintervalls zu Schalten
vermag, kann auch auf eine Schutzschaltung bzw. einen Snubberkreis
beim Einschalten verzichtet werden. Das Zeitintervall, in dem die Gateversorgungseinrichtung
die Gates der stapelartigen Einrichtungen mit den erforderlichen
Gateströmen
versorgt, sollte relativ kurz sein, vorzugsweise weniger als 50
ns, insbesondere weniger als 30 ns.
-
Insofern
die erfindungsgemäße Vorrichtung für Gleichstromanwendungen
bzw. für
niederfrequente Anwendungen herangezogen werden soll, müssen zusätzlich thermische
Belastungen berücksichtigt
werden, die jedoch durch Wärmesenken
zum Abführen
der Jouleschen Wärme
leicht handhabbar sind.
-
Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform
unter Bezug auf die beigefügten
Figuren näher
erläutert. Dabei
werden weitere Vorteile und Merkmale gemäß der vorliegenden Erfindung
offenbart. Es zeigen:
-
1 eine
Vorrichtung, die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist, in einer Schnittdarstellung, die entlang
der Zylinderachse einer Ausführungsform
mit zylindrischem Gehäuse
angelegt ist;
-
2 eine
Schichtfolge innerhalb einer Stapelanordnung in einer gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildeten Vorrichtung in einer schematischen Darstellung;
-
3 die
Anstiegscharakteristik des Stromes über die Zeit einer erfindungsgemäß ausgestalteten
Vorrichtung bzw. Thyristorvorrichtung;
-
4 eine
erfindungsgemäß zu bevorzugende
Schaltung bzw. Gateunit in einem schematischen Schaltbild; und
-
5 Zündcharakteristiken
zweier Schaltungen gemäß 4.
-
In 1 ist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Schalten hoher Spannungen bzw. Ströme, insbesondere eine Thyristorvorrichtung,
dargestellt, die nachfolgend als Schalter 10 bezeichnet
wird.
-
Der
Schalter 10 weist ein Gehäuse 16 auf, das vorzugsweise
zumindest teilweise aus einem isolierenden Material besteht, so
daß keine
Kurzschlußströme über das
Gehäuse
abfließen
können. Das
Material des Gehäuses 16 sollte
insgesamt luft- bzw. gasdicht sein. Für den Betrieb eines erfindungsgemäß ausgestalteten
Schalters 10 sollte dieser nämlich zumindest auf ein Grobvakuum
evakuierbar sein, um die Wahrscheinlichkeit von Spannungsüberschlägen zu reduzieren
bzw. zu beheben. Vorteilhafterweise kann der erfindungsgemäße Schalter 10 auch
mit einem Schutzgas, bspw. einem inerten Gas bzw. Edelgas gefüllt werden.
-
Die
Anoden – bzw.
Kathoden – und
Gateanschlußdrähte können durch
Bohrungen im Gehäuse 16 nach
außen
geführt
werden. Die Dichtung zwischen den Anschlußdrähten und dem Gehäuse kann beispielsweise
mit O-Ring-Dichtungen erfolgen.
-
Um
den Anoden- bzw. Kathodenanschlußdraht an der Mo-Scheibe 40 zu
kontaktieren, kann diese am Rand mit einer Ausnehmung bzw. Bohrung versehen
werden. In diese kann der Anschlußdraht eingebracht und anschließend durch
mechanisches Zusammendrücken
des Loches bzw. Bohrloches mit der Mo-Scheibe kontaktiert werden.
-
Am
oberen und unteren Ende des vorliegend zylinderförmig ausgebildeten Gehäuses 16 sind
die Stromanschlüsse 12, 14 des
erfindungsgemäßen Schalters 10 vorgesehen.
Dabei weist der obere Kontakt einen Kontaktdeckel 12a auf,
der eine Öffnung enthält, in welche
ein schraubenkopfartiger oberer Abschnitt 12 eines Stempels 22 eingesetzt
ist. Der Stempel 22 wird durch eine Federeinrichtung 24 gegenüber dem
Gehäusedeckel 12a abgestützt, wobei die
Federeinrichtung 24 einen bestimmten Druck zur Verfügung stellt,
mit dem der Stempel 22 auf die erfindungsgemäße Stapelanordnung
einwirken kann.
-
Der
schraubenkopfartige Abschnitt 12 des Stempels 22 ist
gegenüber
den Hohlraum innerhalb des Gehäuses 16,
in dem die erfindungsgemäße stapelartige
Thyristorchipanordnung vorgesehen ist, bzw. gegenüber der
Gehäuseumgebung
durch eine Dichteinrichtung 20, bspw. eine O-Ring-Dichtung,
abgedichtet. Zwischen dem oberen Gehäusedeckel 12a und
dem zylinderförmigen
Abschnitt des Gehäuses 16 ist
ebenfalls eine Dichteinrichtung 20 vorgesehen. Auch zwischen
dem unteren, als Widerlager dienenden Kontakt 14, und dem
zylinderförmigen
Abschnitt des Gehäuses 16 ist
eine Dichteinrichtung 20 einsetzbar. Anstelle der Dichteinrichtungen 20 könnte auch
eine Verklebung zumindest von Teilen des Gehäuses 16 vorgenommen
werden, wobei jedoch der schraubenkopfartige obere Abschnitt 12 des Stempels 22 vorteilhafterweise
beweglich angeordnet sein sollte, da hier aufgrund von mechanischen Belastungen
beim Schalten des erfindungsgemäßen Schalters 10 mechanische
Belastungen auftreten können,
die von der Federeinrichtung 24 aufgefangen werden sollen,
während
dieses nicht möglich
wäre, falls
der Stempel 22 in seiner Lage durch ein Einkleben des oberen
schraubenkopfartigen Abschnitts 12 fix gehalten würde.
-
Ist
das Gehäuse 16 aus
Einzelteilen zusammengesetzt, so kann dieses über Schrauben, Gewindestangen
oder dgl. 18 zusammengehalten werden. Dieses hat den Vorteil,
daß für unterschiedliche
Anforderungen ein und derselbe Schalter mittels unterschiedlichen
Anzahlen von Thyristorchips 46 ausgestattet werden könnte, um
verschiedene Leistungsmerkmale aufzuweisen.
-
Der
Schalter 10 gemäß 1 weist
bspw. vier Thyristorchips auf. Die Funktion eines Thyristors soll
hier nicht näher
beschrieben werden, da diese allgemein bekannt ist. Im Hinblick
auf das Funktionsprinzip sei nur beispielhaft auf das Buch "Halbleiterelektronik", B. Auflage, 1988,
von A. Möschwitzer
und K. Lunze, Seite 330 ff verwiesen. Der Inhalt dieses Zitats sei
hinsichtlich der Funktion von Thyristoren ausdrücklich auch zur Offenbarung
des vorliegenden Textes gemacht.
-
Die
zwischen dem Stempel 22 und dem als Widerlager zu dem Stempel 22 dienenden
Kontakt 14 eingespannten Thyristorchips 46 sind
zwischen jeweiligen Kontaktscheiben 40, 40' gehalten, wobei
die Kontaktscheibe 40 in Kontakt zu einem mit einer Ausnehmung
bzw. einer Öffnung
versehenen Scheibe 44 steht, in deren Ausnehmung bzw. Öffnung eine
Federeinrichtung 42, insbesondere ein Elastomerteil 42,
eingebracht ist, über
welche auf einen Gatekontakt 50 ein wohl definierter Druck
ausgeübt
wird.
-
Für das Elastomerteil 42 kann
beispielsweise ein Elastomer mit der Bezeichnung EVA Kopolymer ("Ethylene-Vinyl Acetat" Kopolymer) mit 28
% Vinyl Acetat verwendet werden. Die Dicke des Elastomers beträgt 0,5 mm.
-
-
An
den Thyristorchip 46 schließt die nachfolgende Kontaktscheibe 40' an, die gleichzeitig
als Stromabfuhr des ersten Thyristorchips 46 und als Stromzufuhr
des nachfolgenden Thyristorchips 46 bzw. der damit verbundenen
Stapelanordnung mit Scheiben 40, 44 und 46 dient.
-
Diese
oben beschriebene Schichtfolge setzt sich durch den Stapel des erfindungsgemäß ausgestalteten
Schalters 10 fort, bis letztlich die Kontaktscheibe 40' des letzten
Thyristorschips 46 in Anlage zu dem unteren Kontakt 14 kommt.
-
Um
ein Verschieben des Thyristorchips 46 zu verhindern, daß insbesondere
beim Schalten und damit verbundenen mechanischen Belastungen auftreten
kann, sind Gummipuffer 48 vorgesehen, um die Thyristorchips 46 gegenüber der
zylinderförmigen Seitenwand
des Gehäuses 16 abzustützen. Die Gummipuffer
(bzw. -ränder)
dienen auch zum Schutz vor Spannungsüberschlägen an den Rändern der Thyristorchips.
-
Um
sämtlichen
Anforderungen genügen
zu können,
sollten die Scheiben 40, 44, 46 der erfindungsgemäßen Stapelanordnungen
aus dem gleichen Halbleitermaterial bestehen, vorzugsweise aus Molybdän, da dieses
Material wegen seines Wärmeausdehnungsverhaltens
zu bevorzugen ist. Jedoch eignen sich auch andere Materialien oder
Schichtfolgen aus unterschiedlichen Materialien.
-
In 2 ist
eine Schichtenfolge innerhalb der Stapelanordnung des erfindungsgemäß ausgestalteten
Schalters 10 gemäß 1 dargestellt.
Dabei weist die Scheibe, vorzugsweise Mo-Scheibe 40 einen
Anschluß 41 auf.
Die Mo-Scheibe 40 dient als Verbindungsglied zu dem benachbarten
Thyristorchip bzw. dem Stempel 22. Der Anschluß 41 wird
aus dem Gehäuse
herausgeführt
und an die Gateunit angeschlossen.
-
Unterhalb
der Scheibe 40 ist eine Federeinrichtung 42, insbesondere
ein aus einem Elastomer bestehendes Teil, angeordnet, das ausgehend
von dem Stempel 22 gemäß 1 über die
Scheibe 40 einen Anpreßdruck
erfährt,
mit dem ein Gatekontakt 50, der innerhalb einer Ausnehmung
bzw. einer Öffnung
der Scheibe 44, die ebenfalls vorzugsweise aus Molybdän besteht,
vorgesehen ist. Die Gateanschlüsse 45 können auch
hier seitlich aus der Scheibe herausgeführt werden.
-
Über die
vorzugsweise elastomere Andrückeinrichtung 42 wird
der Gatekontakt 50 mit einem exakt einstellbaren, vorgegebenen
Anpreßdruck
auf den Thyristorchip 46 gepreßt, um die erforderlichen Gateströme auf den
Thyristorchip übertragen
zu können.
Der Thyristorchip 46 selbst weist seitliche bzw. peripher
angeordnete isolierende Abschnitte 48 auf, die bspw. aus
Kunststoff oder Gummi sein können, und
als Abstandshalter und Überschlagschutz
dienen. Die nachfolgende Scheibe 40', ebenfalls vorzugsweise aus Molybdän, weist
ebenfalls einen Kontakt 41' auf,
der als Anoden- bzw. Kathodenanschluß dient, um den Kontakt zur
Gateunit herzustellen. Zudem dient die Scheibe 40' auch als Leiterbahn
für den
durch den Schalter 10 gemäß 1 bereitzustellenden
Strom bzw. Strompuls (siehe 3).
-
Dieser
bereitzustellende Strom ist beispielshaft für den Schalter 10 gemäß 1 bzw.
gemäß 2 in 3 über seinen
Zeitverlauf dargestellt. Der insbesondere für Einzelpulsstromanwendungen ausgestaltete
Schalter 10 ist in dieser speziellen Ausführung dazu
in der Lage, einen Pulsstrom von ca. 60 kA bei einer Anstiegszeit
von 230 μs
zur Verfügung zu
stellen, wobei die maximale Sperrspannung bei ca. 12 kV liegt. Dieses
entspricht dem Produkt aus der Anzahl der eingesetzten Thyristorchips
und der Sperrspannung eines einzelnen Chips. Damit verfügt der Thyristorstapel
des erfindungsgemäß ausgebildeten
Schalters 10 auch bezüglich
Pulsstromanwendungen über
die gleichen elektrischen Fähigkeiten wie
ein konventioneller Thyristorschalter, wobei jedoch der Platzbedarf
des erfindungsgemäßen Schalters 10 auf
ca. 15% reduziert ist und sich irgendwelche komplizierten Snubberkreise
wegen der geringen Induktivität
des Schalters und der speziellen Gateunit erübrigen lassen.
-
Eine
Schaltskizze einer vorteilhafterweise verwendeten Gateunit ist in 4 dargestellt,
wobei die verschiedenen Komponenten den Normen entsprechend dargestellt
sind. Die Gateunit ist optisch triggerbar und kann deshalb in den
Thyristorkreis (Hochspannungskreis) integriert werden. Die Spannungsversorgung
für die
Gateunit erfolgt aus dem Hochspannungskreis.
-
Die
Zündcharakteristiken
von zwei beliebigen Gateunits dieses Typs sind in 5 dargestellt. Die
Anstiegsrate des Gatestromes beträgt zwischen 80 und 140 A/μs, vorzugsweise
ca. 100 A/μs.
Eine derart hohe Anstiegsrate ist für das gleichzeitige Zünden der
Thyristorchips eines Stapels unbedingt notwendig, d.h. langsamere
Zündschaltungen
mit beispielsweise Trenntransformatoren zum Entkoppeln von Hochspannungskreis
und Zündkreis
können nicht
eingesetzt werden. Die Zündverzugsdifferenz (Δtz) von verschiedenen
Gateunits sollte zumindest kleiner sein als der für das gleichzeitige
Einschalten der Thyristorchips eines Stapels erforderliche Wert, beispielsweise
kleiner als 30 ns (siehe 5). Dieser Wert liegt somit
unter dem für
das gleichzeitige Einschalten des Thyristorchipstapels geforderten
Wert von beispielsweise 50 ns. Ein maximaler, relativ geringer Gatestrom
von beispielsweise 17A ist für das zuverlässige Zünden der
Thyristorchips ausreichend.
-
Das
Gateunit ist folglich bevorzugt so konzipiert, daß die Zündverzugszeiten
(Δtz) verschiedener Gateunits
des gleichen Typs kleiner als 30 ns (siehe 5) sind,
damit in einer Serienschaltung aus mehreren Thyristoren auf eine
Schutzschaltung beim Einschalten (RC-Glied, Sättigungsdrossel) verzichtet werden
kann. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn die Anstiegsrate
des Gatestromes mindestens 80 A/μs
beträgt.
Beide Forderungen werden durch Verwendung eines VMOS-Transistors
(BUZ 60) als zentrales Bauelement der Gateunit erfüllt. Zudem kann
zum zusätzlichen
Aufstellen des Gateimpulses ein RC-Glied (10 nF, 1Ω) in der
Gateunit eingesetzt werden.
-
Der
Gatestrom kann von einem 10 μF-Kondensator
geliefert werden, welcher über
Zenerdioden (Z30) aus dem Hauptkreis aufgeladen wird.
-
Die
Gateunit kann auf optischem Wege über eine Lichtfaser getriggert
werden. Dadurch kann eine optimale Potentialtrennung zwischen Hauptkreis
und Auslösekreis
sichergestellt werden.
