DE1052557B - UEberwachungseinrichtung fuer eine Anordnung mit Halbleiterventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung für eine Anordnung mit Halbleiterventilen, bei der mindestens zwei Halbleiterventile für die Speisung eines Verbrauchers in Reihe geschaltet sind. Neuerdings werden als Halbleiterventile vielfach solche auf der Basis eines Halbleiters aus Germanium oder Silizium benutzt, die in der Lage sind, relativ hohe Belastungsströme in Verbraucheranlagen zu führen, so daß beim Schadhaftwerden eines solchen Ventils, falls keine entsprechenden Schutzmaßnahmen getroffen sind, ernsthafte Störungen entstehen können. Es ist daher in solchen Fällen erwünscht, daß in einer solchen Anordnung mit Halbleiterventilen entsprechende Schutzmaßnahmen oder Überwachungseinrichtungen AOrhanden sind.

Eine vorteilhafte Lösung für diese Aufgabe wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß in der Anordnung Halbleiterventile allein oder in Verbindung mit zusätzlichen Widerständen eine Brückenschaltung bilden, in deren Ausgangsdiagonale eine Überwachungseinrichtung oder die eine solche speisende oder steuernde Einrichtung eingeschaltet ist. Diese Überwachungseinrichtung kann eine reine Signaleinrichtung sein oder auch eine Einrichtung, die im Falle von Störungen an den Halbleiterventilen eine Anzeige bzw. Meldung des schadhaften Ventils und/oder eine Schutzschaltung für die Anlage herbeiführt. Befindet sich die Anlage in ordnungsgemäßem Zustand, so ist die in der Ausgangsdiagonale der jeweiligen Brückenschaltung liegende Überwachungseinrichtung nicht vom Strom durchflossen, weil Brückengleichgewicht herrscht, während, sobald an einem der Ventile ein Schaden eintritt, das Brückengleichgewicht aufgehoben wird und dadurch in der Ausgangsdiagonale eine entsprechende Spannung bzw. ein entsprechender Strom entstehen, welche dann für die Anzeige der Schadenstelle und/oder die Auslösung einer Schutzschalteinrichtung benutzt werden können.

Eine solche Anordnung ist an sich sowohl zur Überwachung von Schadenfällen an den Gleichrichterelementen geeignet, welche in einem Ansteigen des Stromes an einem der Ventile in der Sperrichtung bestehen, als auch solchen, welche in einer Unterbrechung der Stromführung an den Gleichrichterventilen in dessen Flußrichtung bestehen. Es kann sich jedoch in gewissen Fällen empfehlen, insbesondere wenn den Gleichrichterventilen für ihre einwandfreie Arbeitsweise Hilfsschaltungselemente parallel geschaltet sind, wie z. B. wenn solche zur Beherrschung des Trägerstaueffektes an den Gleichrichterelementen diesen parallel geschaltet sind, neben der die Elemente in Sperrichtung überwachenden Einrichtung eine solche vorzusehen, welche die Ventile in der Fluß richtung überwacht und dann ebenfalls in dem überwachungseinrichtung für eine
Anordnung mit Halbleiterventilen

Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke
Aktienges ells chaf t,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Willi Mosch, Berlin, und Otto Werner, Berlin-Siemensstadt, sind als Erfinder genannt worden

Diagonalzweig einer gebildeten Brücke angeordnet ist. Jedes Element gehört dann in einer solchen zusätzlichen Überwachungseinrichtung je einem Zweig zweier verschiedener, schaltungsmäßig benachbarter Brücken an, wobei die eine Brücke für eine Einrichtung zur Überwachung der Ventile in Sperrrichtung gebildet wird und die andere für eine strommäßige Überwachung der Halbleiterventile in Flußrichtung. Hieraus ergibt sich, daß eine solche Anordnung dann mindestens drei parallele Reihenschaltungen bedingt, von denen mindestens zwei aus je mindestens zwei in Reihe geschalteten Ventilen besteht, während die dritte Reihenschaltung aus mindestens zwei in Reihe liegenden Widerständen bestehen kann. Die Zahl der benachbarten gebildeten Brücken ist jedoch nicht begrenzt. Sie bestimmt sich lediglich durch die Zahl der parallelen Reihenschaltungen aus den Ventilen und den Reihenschaltungen aus Widerständen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Ausführungsbeispiele nach den Figuren der Zeichnung Bezug genommen, bei deren Besprechung sich noch weitere vorteilhafte Einzelmerkmale der Erfindung bzw. im Rahmen der Erfindung ergeben werden.

In der Schaltung nach Fig. 1 wird von dem an den Klemmen 1 und 2 liegenden Wechselstromnetz über den Transformator 3 und die Reihenschaltung aus den beiden Ventilen 4 und 5 der Verbraucher 6 gespeist. Unter Benutzung der beiden Ventile 4 und 5 ist durch Parallelschaltung der beiden Widerstände 7 und 8 eine Brückenschaltung hergestellt. Zwischen den Punkten 9 und 10 der Ausgangsdiagonale dieser Brücke ist vorzugsweise in Reihe mit einem einstellbaren Wider-

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stand 11 die Primärwicklung 12 α eines Wandlers 12 eingeschaltet. Von dessen Sekundärwicklung 12 & aus wird irgendeine Anzeigeeinrichtung oder/und Auslöseeinrichtung gesteuert, durch welche im Falle einer Störung im Sperrverhalten mindestens eines der beiden Ventile 4 und 5 eine entsprechende Anzeige oder Meldung erfolgt oder eine Schutzschaltung hergestellt wird. Die beiden Widerstände 7 und 8 sind relativ hochohmig gewählt, damit sie die Sperrwirkung der Ventile 4 und 5 in der Anlage nicht nennenswert vermindern. Sind die beiden Ventile 4 und 5 in Takt, so haben sie die gleiche Kennlinie in Sperrichtung, und sind außerdem die beiden Widerstände 7 und 8 untereinander gleich, so ist die Brücke im Gleichgewicht, und zwischen den beiden Punkten 9 und 10 tritt keine Spannungsdifferenz auf. Sobald die Sperrwirkung eines der Ventile 4 oder 5 nachläßt oder in einem der Ventile eine Unterbrechung stattfindet, kommt aber die Brücke aus dem Gleichgewicht, indem eine Spannungsdifferenz zwischen den Punkten 9 und 10 entsteht, so daß nunmehr ein Strom über die AVandlerwicklung 12 a fließt. Dieser Strom hat den Charakter eines Halbwellenwechselstromes, so daß eine entsprechende Übersetzung der an der Wicklung 12a liegenden Spannung auf die Sekundärseite 12b des Wandlers stattfindet. Durch den in Reihe mit der Wicklung 12 a geschalteten Widerstand 11 kann die Empfindlichkeit der Überwachungseinrichtung eingestellt werden, indem auf diese Weise der von der Gesamtspannung zwischen den Punkten 9 und 10 auf die Wicklung 12 a entfallende Spannungsanteil entsprechend eingestellt werden kann. An die Stelle des Wandlers in der Brückendiagonale, der die Meldeoder Schalteinrichtung steuert, kann jeweils unmittelbar ein Relais treten, welches unmittelbar oder mittelbar anzeigt oder steuert.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Soweit in diesem wieder die gleichen Teile vorhanden sind wie in Fig. 1, sind für diese Teile unmittelbar die gleichen Bezugszeichen beibehalten worden. Diese Schaltung unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß für die Bildung der Brücke nicht besondere zusätzliche Widerstände 7 und 8 benutzt worden sind, sondern vielmehr eine Brücke lediglich aus entsprechenden Ventilen 4 und 5 sowie 13 und 14 gebildet ist, und daß in der Brückendiagonale an Stelle eines Wandlers ein Relais 12 c angeordnet ist.

Die beiden bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen Anordnungen mit Ein wegschal tungen, wobei entweder nach Fig. 1 lediglich zwei Ventile 4 und 5 in Reihe geschaltet sind oder nach Fig. 2 jeweils je zwei Ventile 4 und 5 bzw. 13 und 14 in Reihe und diese Reihenschaltungen parallel geschaltet sind.

Ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung bei einer Gleichrichter-Brückenschaltung welche in ihren Zweigen je eine Ventilanordnung in Form einer Gruppenparallelschaltung aus Halbleiterventilen aufweist, veranschaulicht die Fig. 3 der Zeichnung. Die Brückenschaltung wird wieder vom Wechselstromnetz an den Klemmen 1 und 2 gespeist. Die Ventilanordnungen in den vier Brückenzweigen sind mit A bis D bezeichnet. In jedem der Brückenzweige A bis D ist eine Anordnung benutzt, wie sie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in der einen Speiseleitung zum Verbraucher 6 in Form von vier Ventilen 4 und 5, 13 und 14 vorgeschlagen ist, die zusammen eine Gruppenparallelschaltung bilden. Um den Zusammenhang zwischen den Anordnungen nach Fig. 3 und einer solchen Anordnung nach Fig. 2 er-

kennen zu lassen, sind für die einzelnen Schaltungsteile in jedem Brückenzweig nach Fig. 3 die gleichen Zahlen wie in Fig. 2 als Index zu dem jeweiligen großen Buchstaben gewählt, welcher den Brückenzweig bezeichnet.

In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Aufbau der einzelnen Brücke mit Überwachungseinrichtung jeweils derart, daß in allen vier Brückenzweigen gleiche große Widerstände vorhanden waren. Handelt es sich aber um eine Anordnung, bei welcher mehr als zwei bzw. vier Gleichrichterventile vorhanden sind, so kann die Anordnung auch derart gewählt werden, daß nur an den gleichen Anschlußpunkten der Eingangsdiagonale der Brücke liegende Brückenzweige gleiche Widerstände aufweisen, die Brücke also in bezug auf ihre Ausgangsdiagonale unsymmetrisch aufgebaut ist. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel einer Ventilanordnung veranschaulicht die Fig. 4 der Zeichnung, welche als eine teilweise Darstellung einer Anordnung nach einer der vorausgehenden Fig. 1, 2 oder 3, z. B. als eine der Einheiten A bis D nach Fig. 3, aufgefaßt werden soll. Bei dieser Ventilanordnung besteht die Brücke aus drei in Reihe geschalteten Ventilen 15 bis 17 sowie zwei Widerständen 18 und 19. In diesem Fall sind die Punkte 20 und 21 als Anschlußpunkte der Ausgangsdiagonale der Brücke für die Einschaltung des Wandlers 12 benutzt. Der eine Brückenzweig enthält also ein Ventil 17, der mit ihm in Reihe liegende Brückenzweig die Ventile 15 und 16. Sinngemäß sind als Widerstände 18 und 19 in den beiden anderen Zweigen der Brücke zwei Widerstände eingeschaltet, die sich in ihrem Widerstandswert entsprechend wie 2 :1 verhalten.

In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen sind jeweils in jeder Brücke nur zwei parallele Zweige vorhanden gewesen. Oftmals kann es sich aber in einer Gleichrichteranordnung als notwendig erweisen, eine größere Zahl paralleler Zweige als zwei zu benutzen. In diesem Falle kann ebenfalls mit Vorteil von der vorliegenden Anordnung Gebrauch gemacht werden, und es braucht in diesem Falle, wenn als Vergleichswiderstände in der Brückenanordnung besondere ohmsche Widerstände benutzt werden, für alle parallelen Gleichrichterzweige nur eine Reihenschaltung entsprechender Widerstände gemeinsam benutzt zu werden, die jeweils mit einem Zweig in Reihe geschalteter Ventile eine Brückenanordnung für die Überwachungseinrichtung bilden. Ein solches entsprechendes Ausführungsbeispiel veranschaulicht die Fig. 5 der Zeichnung. Es ist wieder nur eine teilweise Darstellung einer Schaltung gewählt, welche einer der Gleichrichteranordnungen nach den Fig. 1, 2, 3 oder 4 entspricht. In dieser Schaltung sind Halbleiterventile 24 bis 29 vorhanden, von denen jeweils zwei in Reihe liegen und drei Gruppen zu je zwei Ventilen parallel geschaltet sind. Außerdem ist aber außer den Halbleiterventile enthaltenden Zweigen noch ein Parallelzweig aus den ohmschen Widerständen 30 und 31 vorgesehen. Zwischen der Verbindungsleitung der beiden Widerstände 30 und 31 vom Punkt 32 aus ist jeweils die Wicklung eines Wandlers 36 bzw. 37 bzw. 38 zu den Punkten 33 bzw. 34 bzw. 35 in der Verbindungsleitung der Ventile 28 und 29 bzw. 26 und 27 bzw. 24 und 25 vorgesehen. Sobald eines der Ventile der Anordnung in seinem Sperrvermögen nachläßt, kommt die entsprechende Überwachungseinrichtung zum Ansprechen, welche über den entsprechenden der Wandler 36 bis 38 gespeist wird, der in derjenigen Brückenschaltung liegt, welche durch

das Schadhaftwerden eines Ventils aus dem Gleichgewicht gekommen ist.

Eine solche Schaltungsanordnung nach Fig. 5 braucht jedoch nicht in der Weise aufgebaut zu sein, daß die von den Wandlern in der Schaltung dargestellten Wicklungen zu je einem besonderen Wandler und je einem besonderen Eisenkern gehören. Es ist vielmehr auch möglich, die Primärwicklungen dieser Wandler 36 bis 38 auf einem gemeinsamen Eisenkern mit nur einer ihnen gemeinsam zugeordneten Sekundärwicklung anzuordnen.

Ein Wandler mit mehreren Primärwicklungen und nur einer gemeinsamen Sekundärwicklung auf dem gleichen Eisenkern läßt sich auch benutzten im Falle einer Anordnung nach Art der Fig. 3, indem die primären Wicklungen der in den Ventilanordnungen A bis D in den Brückenanordnungen enthaltenen Wandler auf einem gemeinsamen Wandlerkern angeordnet werden. Hierbei kann es dann zweckmäßig sein, in den Primärkreisen Strombegrenzungswiderstände vorzusehen, um einen Kurzschluß an der Wandleranordnung durch die Primärwicklungen in den Ausgangsdiagonalen der im Gleichgewicht befindlichen Brückenanordnungen auszuschließen.

In einer Anordnung für hohe Spannungen mit einer Reihenschaltung von Halbleiterventilen hat es sich vielfach als zweckmäßig ergeben, dieser Reihenschaltung einen Spannungsteiler aus geeignetem ohmschen oder/und Blindwiderständen zuzuordnen, um die an den Enden der Reihenschaltung der Ventile liegende Sperrspannung gleichmäßig auf die Ventile aufzuteilen. Ist eine solche Anordnung bereits vorgegeben, so läßt diese sich in vorteilhafter Weise für die Zwecke der Erfindung ausnutzen, indem dann jeweils eine entsprechende Überwachungseinrichtung bzw. ein entsprechender Wandler für eine solche in eine oder mehrere der Verbindungsleitungen zwischen den Punkten des Spannungsteilers und je zweier entsprechender, in Reihe geschalteter Ventile eingeschaltet wird.

Es ist außerdem bekannt, daß Halbleiterventile einen sogenannten Trägerstaueffekt bzw. Hole-Storage-Effekt haben, welcher zur Folge hat, daß die Gleichrichterelemente zu Beginn der Sperrphase, solange ein gewisser Trägerstaueffekt besteht, noch einen verhältnismäßig hohen Sperrstrom führen können, der erst nach einer gewissen Zeit zum Abklingen kommt, so daß auf diese Weise eine unerwünscht hohe strommäßige Belastung am Anfang der auf eine Stromführungsphase folgenden Sperrphase stattfindet, die zu einer unerwünschten thermischen Beanspruchung der Halbleiterventile führen kann. Aus diesem Grunde ist schon vorgeschlagen worden, den Halbleiterventilen geeignete Schaltungselemente parallel zu schalten, durch welche die Wirkung dieses Trägerstaueffektes beseitigt bzw. herabgesetzt wird. Sind den Halbleiterventilen in einer Schaltung solche Schaltungselemente für die Beherrschung des Trägerstaueffektes zugeordnet, so können solche auch als Elemente für die Zwecke der Erfindung ausgenutzt werden. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel dieser Art veranschaulicht die Fig. 6 der Zeichnung. In diesem Falle liegen zwei in Reihe geschaltete Gleichrichterventile 39 und 40 vor. In dieser Schaltung sind zur Beseitigung des Trägerstaueffektes diesen Gleichrichterventilen zwei Reihenschaltungen aus je einem Widerstand 41 und einer Kapazität 42 bzw. einem Widerstand 43 und einer Kapazität 44 parallel geschaltet. Aus diesen Elementen 39 und 40 ist wieder eine Brückenschaltung gebildet, deren Ausgangsdiagonale

durch die Punkte 45 und 46 bestimmt ist. In diese Ausgangsdiagonale ist wieder der Wandler für die Speisung der Überwachungseinrichtung bzw. gegebenenfalls die Wicklung eines entsprechenden Relais bzw. Auslösers eingeschaltet.

Eine Anzeigeeinrichtung für einen in der Anlage aufgetretenen Schaden kann entweder auf optische und/oder akustische Weise arbeiten.

Die Schutzschaltung, welche im Rahmen der Überwachungseinrichtung durchgeführt wird, kann in einem Kurzschließen, Überbrücken oder Abschalten von Schaltungselementen oder Leitungen oder der gesamten Anlage bestehen. Für die Überbrückung werden insbesondere schnell arbeitende Schalteinrichtungen benutzt, wie sie z. B. in Form sogenannter Kurzschließer insbesondere bei Kontaktgleichrichtern mit mechanisch gesteuerten Kontakten bekannt sind.

Eine Anordnung, welche in mindestens einer Reihenschaltung mehr als drei Ventile enthält, kann auch derart aufgebaut werden, daß jeweils zwei in einer Reihenschaltung benachbarte Ventile und zwei benachbarte Widerstände oder Ventile einer anderen parallel liegenden Reihenschaltung zu je einer Brückenanordnung zusammengefaßt werden.

Eine solche beispielsweise Anordnung veranschaulicht die Fig. 7 der Zeichnung. Es ist in diesem Falle eine Reihenschaltung aus drei Ventilen 47 bis 49 vorhanden. Dieser ist eine Reihenschaltung aus drei Widerständen 50 bis 52 für die Bildung von Brücken zugeordnet. Jeweils zwischen die Verbindungsleitung von zwei benachbarten Ventilen, wie z. B. 47 und 48 bzw. 48 und 49 der Reihenschaltung der Ventile, und die Verbindungsleitung zweier benachbarter Widerstände, wie z. B. 50 und 51 bzw. 51 und 52 der Reihenschaltung aus den Widerständen, ist eine Überwachungseinrichtung 53 bzw. 54 bzw. deren Spannungsquelle eingeschaltet. Es ist aus der Darstellung zu erkennen, daß die Schaltungselemente 47., 48, 50 und 51 und die Schaltungselemente 48, 49., 51, 52 je eine Brückenanordnung bilden.

In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Anordnung jeweils derart getroffen, daß je zwei in Reihe geschalteten Ventilen entweder in einer Brückenanordnung zwei weitere Ventile einer anderen Reihenschaltung von Ventilen oder zwei Widerstände einer anderen Reihenschaltung aus Widerständen zugeordnet wurden. Es ist aber auch möglich, mehrere parallel liegende oder parallel und in Reihe liegende Ventile als einen Zweig in einer solchen Brückenaufteilung zu benutzen. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel veranschaulicht die Fig. 8 der Zeichnung.

In dieser Fig. 8 sind wieder wie in der Ventilanordnung nach dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 in zwei parallel zueinander liegenden Reihenschaltungen je zwei Ventile 4 und 5 bzw. 13 und 14 vorhanden. Die Verbindungsleitungen der Ventile 4 und 5 und der Ventile 13 und 14 sind durch eine Leitung 58 miteinander verbunden. Außerdem ist eine weitere parallel liegende Reihenschaltung aus den beiden Widerständen 56 und 57 vorgesehen. Zwischen der Verbindungsleitung dieser Widerstände und dem rechten Endpunkt 58 & der Verbindungsleitung 58 ist der Wandler 12 eingeschaltet, der wieder zur Speisung einer Anzeige- oder/und Auslöseeinrichtung dient. Wie aus der Darstellung zu erkennen ist, bilden in diesem Fall die Ventile 4 und 13 bzw. 5 und 14 jeweils zusammen je einen Zweig einer Brücke. Die beiden anderen Zweige werden gebildet durch die Widerstände 56 und 57. Sobald jetzt eines der Ventile in seinem Sperrstromverhalten nachläßt, ergibt

Claims (12)

sich sinngemäß wieder eine Störung des vorher bestehenden Gleichgewichts der Brücke, so daß dann die Überwachungseinrichtung über den Wandler 12 zum Ansprechen kommt. Nach einer einfachen Ergänzung dieser Figur, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, läßt sich ein solches Ausführungsbeispiel auch unmittelbar für die Erläuterung des Prinzips einer Überwachungseinrichtung benutzen, durch welche die Ventile einer Gleichrichteranordnung auch in Flußrichtung auf Unterbrechung überwacht werden. In Fig. 9 sind zunächst also wieder praktisch die gleichen, auch mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Schaltungselemente wie in Fig. 8 vorhanden. Nunmehr ist jedoch an Stelle einer einfachen durchgehenden Verbindungsleitung zwischen die Punkte 58 a und 58 & ein Stromwandler 55 eingeschaltet. Fällt beispielsweise in der Schaltung nach Fig. 9 das Ventil 5 durch eine Unterbrechung in seiner Fluß richtung aus, so muß das Ventil 14 den über die beiden Ventile 4 und 13 in der Flußrichtung fließenden Strom übernehmen. Auf diese Weise fließt dann ein Strom über das Ventil 4, die Primärwicklung des Stromwandlers 55 und weiterhin durch das Ventil 14. Entsprechend diesem Strom kann dann an der Sekundärseite des Wandlers 55 eine entsprechende Spannung bzw. ein entsprechender Strom entnommen werden für die Betätigung einer Anzeige- und/oder Auslöseeinrichtung. Liegt eine Anordnung vor, bei welcher mehr als zwei Reihenschaltungen von Ventilen parallel geschaltet sind, so werden entsprechende Vergleichswiderstände 56 und 57, wie sie in Fig. 9 gezeigt sind, nicht mehr benötigt. Eine sinngemäße Schaltung mit einer Einrichtung zur Stromüberwachung und einer Einrichtung zur Spannungsüberwachung an den Ventilen läßt sich dann unmittelbar unter Ausnutzung der Ventile der parallel liegenden Reihenschaltungen verwirklichen. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel hierfür ist in der Fig. 10 dargestellt. Diese Schaltung enthält vier parallele Reihenschaltungen zu je zwei Ventilen 59 und 63, 60 und 64, 61 und 65 und 62 und 66. Zwischen die Punkte 67 und 68 und die Punkte 69 und 70 der Schaltung ist jeweils z. B. ein Stromwandler 71 bzw. 72 eingeschaltet, und zwischen die Punkte 68 und 69 sowie 67 und 70 ist jeweils ein Spannungswandler 73 bzw. 74 eingeschaltet. Durch diese Art der Schaltung ist die gesamte Gleichrichterbzw. Ventilanordnung für die Überwachung in vier Brücken aufgeteilt. Die erste Brücke wird gebildet durch die Ventile 63, 59, 64 und 60, die zweite Brücke durch die Ventile 64, 60, 65 und 61, die dritte Brücke durch die Ventile 65, 61, 66 und 62 sowie schließlich die vierte Brücke durch die Elemente 66,62,63 und 59. Jedes Ventil gehört also einem Brückenzweig' zweier verschiedener Brücken an. Nachdem die grundsätzliehe Wirkungsweise bereits an Hand der Fig. 9 erläutert worden ist, dürfte eine nähere Erläuterung der Fig. 10 nicht mehr erforderlich sein. Solche Schaltungsanordnungen nach den Fig. 9 und 10 mit einer zusätzlichen besonderen Überwachung der Ventile in Flußrichtung kann sich, wie angegeben, insbesondere empfehlen, wenn den einzelnen Ventilen gegebenenfalls irgendwelche anderen Schaltungselemente parallel geschaltet sind, z. B. mit Rücksicht auf die Beherrschung des Trägerstaueffektes. Die Anwendung von besonderen zusätzlichen Widerständen für die Bildung von Zweigen der jeweiligen Brückenanordnung kann sich in bestimmten Fällen als zweckmäßig erweisen, weil durch die Widerstände auf diese Weise eindeutige Widerstandswerte in dem einen Stromzweig der Brücke vorgegeben sind, die auch betriebsmäßig normalerweise diese Werte behalten. Werden demgegenüber in einer Brücke lediglich Gleichrichterventile in den Brückenzweigen benutzt, so kann auch der Zustand eintreten, daß bei gleichartiger nachteiliger Änderung zweier Ventile trotzdem das Brückengleichgewicht noch nicht gestört wird, so daß also nicht unbedingt mit Sicherheit in jedem Fall eine Störung erfaßt wird. Patentansprüche:

1. Überwachungseinrichtung für eine Anordnung mit Halbleiterventilen, bei der mindestens zwei Halbleiterventile für die Speisung eines Verbrauchers in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr Halbleiterventile allein oder in Verbindung mit zusätzlichen Widerständen eine Brückenschaltung bilden, in deren Ausgangsdiagonale eine Überwachungseinrichtung bzw. die eine solche Einrichtung speisende bzw. steuernde Hilfseinrichtung eingeschaltet ist.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 für eine Anordnung mit zwei in Reihe liegenden Halbleiterventilen, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Halbleiterventilen eine Reihenschaltung aus zwei Widerständen parallel geschaltet ist und in die Verbindungsleitung zwischen der Verbindungsleitung der beiden Ventile und der Verbindungsleitung der beiden Widerstände die Überwachungseinrichtung bzw. deren Speiseorgan eingeschaltet ist.

3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 für eine Halbleiteranordnung mit mindestens zwei parallelen Zweigen aus je zwei in Reihe zueinander geschalteten Ventilen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung zwischen der Verbindungsleitung zweier Ventile eines Zweiges und die Verbindungsleitung der Ventile eines anderen Zweiges die Überwachungseinrichtung oder eine diese speisende Einrichtung eingeschaltet ist.

4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein mehrerer paralleler Zweige aus mindestens je zwei in Reihe geschalteten Widerständen allen Reihenschaltungen von Ventilen gemeinsam eine entsprechende Reihenschaltung von Widerständen parallel geschaltet ist und jeweils zwischen die Verbindungsleitung dieser Widerstände und die Verbindungsleitung der Ventile in einer der Reihenschaltungen je eine Überwachungseinrichtung oder eine eine solche speisende Einrichtung vorgesehen ist.

5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden für eine Anordnung, bei der eine Reihenschaltung aus mehr als zwei Ventilen benutzt ist in einem Zweig oder mehreren parallelen Zweigen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brückenschaltung gebildet ist, welche in an den gleichen Punkt der Eingangsdiagonale der Brücke angeschlossenen Zweigen gleiche, in an verschiedenen Punkten der Brücke liegenden Brückenzweigen jedoch eine verschieden große Anzahl von Halbleiterventilen und verschieden große zugeordnete Widerstände für die Bildung der Brücke enthält.

6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden für eine Anordnung, bei

der eine Reihenschaltung aus mehr als zwei Ventilen benutzt ist in einem Zweig oder mehreren parallelen Zweigen, dadurch gekennzeichnet, daß aus je zwei in der gleichen Reihenschaltung liegenden benachbarten Ventilen und je zwei in dem Widerstandszweig liegenden benachbarten Widerständen jeweils je eine Brückenschaltung gebildet ist, in deren Ausgangsdiagonale die Überwachungseinrichtung oder die diese speisende Spannungsquelle angeordnet ist.

7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden für eine Anordnung, bei der den einzelnen Ventilen für die gleichmäßige Aufteilung der an den Enden der Reihenschaltung der Ventile liegenden Sperrspannung auf die einzelnen Ventile ein entsprechender Spannungsteiler aus einer entsprechenden Anzahl von in Reihe geschalteten Widerständen zugeordnet ist, die mit entsprechenden Punkten der Reihenschaltung der Ventile verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder mehreren Verbindungsleitungen zwischen den entsprechenden Punkten des Spannungsteilers und der Reihenschaltung der Ventile eine Überwachungseinrichtung bzw. die eine solche speisende Spannungsquelle angeordnet ist.

8. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden für die Anordnung, bei der den einzelnen Halbleiterventilen Schaltungselemente zur Beherrschung des Trägerstaueffektes schaltungsmäßig zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe liegenden Ventile zusammen mit den Schaltungselementen zum Schutz gegen den Trägerstaueffekt zur Bildung einer oder mehrerer Brückenschaltungen benutzt werden, in deren Ausgangsdiagonale die Überwachungseinrichtung oder die eine solche speisende Spannungsquelle angeordnet ist.

9. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung im Falle einer Störung eine Anzeigeeinrichtung und/oder eine Auslöseeinrichtung für die Herbeiführung einer Schutzschaltung steuert.

10. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ventile enthaltenden Brückenzweigen Ventile parallel liegen und/oder in Reihe liegen.

11. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Reihenschaltungen von Ventilen zueinander parallel liegen und eine Ergänzung zur Brückenanordnung durch mindestens zwei in Reihe geschaltete Widerstände vorgenommen ist und daß in der Ausgangsdiagonale der durch die Widerstände und die Reihenschaltung zweier Ventile gebildeten Brückenanordnung die Überwachungseinrichtung auf Sperrspannung angeordnet ist und in die Ausgangsdiagonale der Brückenordnung, welche durch die Ventile gebildet wird, eine Stromüberwachungseinrichtung bzw. ein diese speisender Stromwandler eingeschaltet ist.

12. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung aus mehr als zwei parallelen Reihenschaltungen von mindestens je zwei Ventilen besteht und jedes Ventil den Zweigen zweier verschiedener, schaltungsmäßig benachbarter Brücken angehört und daß in dem Ausgangsdiagonalzweig der einen dieser Brücken eine Spannungsüberwachungseinrichtung bzw. deren Speiseorgan und in dem Ausgangsdiagonalzweig der anderen dieser Brücken eine Stromüberwachungseinrichtung bzw. deren Speiseorgan oder Steuerorgan angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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