DE1213909B - Arrangement for the ignition of grid-controlled gas discharge tubes or controllable semiconductor cells by means of pulses - Google Patents

Description

Anordnung zur Zündung gittergesteuerter Gasentladungsröhren oder steuerbarer Halbleiterzellen mittels Impulse Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Zündung gittergesteuerter Gasentladungsröhren oder steuerbarer Halbleiterzellen mittels Impulsen. Gegenüber der Zündung mit Hilfe einer horizontal oder vertikal verschiebbaren Sinusspannung hat die Impulszündung den Vorteil des von Exemplarstreuungen der Ventile unabhängigen und exakt festlegbaren Zündzeitpunktes.Arrangement for the ignition of grid-controlled gas discharge tubes or controllable ones Semiconductor cells by means of pulses The invention relates to an arrangement for ignition grid-controlled gas discharge tubes or controllable semiconductor cells by means of Impulses. Compared to the ignition with the help of a horizontally or vertically movable Sinusoidal voltage, pulse ignition has the advantage of sample variations in the valves independent and precisely definable ignition point.

Aus der deutschen Patentschrift 705 987 ist es bereits bekannt, die Impulszündung dadurch vorzunehmen, daß die Reihenschaltung einer Induktivität, eines ohmschen Widerstandes und eines Ventils an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen und die Impulsspannung am Ventil oder an der Reihenschaltung vom Ventil und ohmschen Widerstand abgegriffen wird. Da jedoch weder der ohmsche Widerstand noch die Induktivität gleich Null gemacht werden kann, läßt sich dieser bekannte Phasenschieber weder auf 0° noch auf 90° e1. einstellen. Daraus folgt, daß der Zündwinkelbereich kleiner als 90° e1. ist und der Ausgangsstrom des gesteuerten Gleichrichters nur von etwa >50 bis <100% geändert werden kann.From the German patent specification 705 987 it is already known that Make pulse ignition that the series connection of an inductance, one Ohmic resistance and a valve connected to an AC voltage source and the pulse voltage on the valve or on the series connection of the valve and ohmic Resistance is tapped. However, since neither the ohmic resistance nor the inductance can be made equal to zero, this known phase shifter can neither at 0 ° still at 90 ° e1. to adjust. It follows from this that the ignition angle range is smaller than 90 ° e1. and the output current of the controlled rectifier is only about > 50 to <100% can be changed.

Häufig ist es jedoch erforderlich, den Strom von Null bis zu einem Höchstwert zu steuern. Das setzt aber einen Zündwinkelbereich von 0 bis 180° e1. voraus.However, it is often necessary to reduce the current from zero to one Control maximum value. However, this sets an ignition angle range from 0 to 180 ° e1. in advance.

Zur Erzielung eines Zündwinkels von 0 bis 180° e1. ist es nun aber ebenfalls bereits bekannt, eine Impulsformerstufe mit einstellbarer Ansprechschwelle oder eine Triggerschaltung mit nachgeschaltetem Differenziertransformator vorzusehen, die mit einer veränderbaren Gleichspannung und einer dieser Gleichspannung überlagerten, gegenüber der Anodenwechselspannung des Ventils um 90° e1. phasenverschobenen Sinusspannung angesteuert wird.To achieve an ignition angle of 0 to 180 ° e1. but it is now also already known, a pulse shaper stage with adjustable response threshold or to provide a trigger circuit with a downstream differential transformer, those with a variable DC voltage and one of this DC voltage superimposed, compared to the anode alternating voltage of the valve by 90 ° e1. phase shifted sinusoidal voltage is controlled.

Wenn die Summe aus der Gleichspannung und dem Augenblickswert der Wechselspannung die Ansprechschwelle des Triggers erreicht, gibt der Trigger über den Transformator einen Zündimpuls an das Ventil ab.If the sum of the DC voltage and the instantaneous value of the AC voltage reaches the response threshold of the trigger, the trigger transfers the transformer sends an ignition pulse to the valve.

Damit der Zündwinkel mit Hilfe der Gleichspannung zwischen 0 und 180° e1. verstellt werden kann, müssen die Ansprechschwelle des Triggers und der Spitzenwert der Wechselspannung gleich sein und höchstens die Hälfte der maximalen Gleichspannung betragen.So that the ignition angle is between 0 and 180 ° with the help of the DC voltage e1. can be adjusted, the response threshold of the trigger and the peak value equal to the alternating voltage and at most half of the maximum direct voltage be.

Auf Grund der Fertigungsstreuungen in der Transformatorherstellung und der Toleranzen der für den Spannungsteiler im Trigger verwendeten Widerstände ist es unvermeidlich, daß die Triggerspannung kleiner oder größer als die Wechselspannung ist. Ist die Triggerspannung zu klein, so wird die Ansprechschwelle des Triggers bei 0° nicht mehr erreicht, und der Zündimpuls kommt gerade dann nicht zustande, wenn auf Grund eines Steuer- oder Regelbefehls vom Ventil der volle Strom verlangt wird. Außerdem läßt sich dann ein Zündwinkel von 180° e1. nicht erreichen. Ist die Wechselspannung zu groß, so läßt sich der Zündwinkel weder aus 0° noch auf 180° e1. einstellen.Due to the manufacturing variance in transformer manufacturing and the tolerances of the resistors used for the voltage divider in the trigger it is inevitable that the trigger voltage will be smaller or larger than the AC voltage is. If the trigger voltage is too low, the response threshold of the trigger becomes no longer reached at 0 °, and the ignition pulse does not come about if full current is required from the valve due to a control or regulation command will. In addition, an ignition angle of 180 ° e1. not reach. Is the If the AC voltage is too high, the ignition angle can neither be adjusted from 0 ° nor from 180 ° e1. to adjust.

Es ist also bei der Herstellung der Geräte ein Abgleich eines jeden Exemplares erforderlich.So it is an adjustment of each one in the manufacture of the devices Copy required.

Die genannten Nachteile werden bei einer Anordnung zur Zündung gittergesteuerter Gasentladungsröhren oder steuerbarer Halbleiterzellen mittels Impulse, bei der von einer mit der Anodenwechselspannung des Ventils phasengleichen Wechselspannung mittels eines Phasenschiebers eine um 90° el. voreilende Spannung abgegriffen wird, dadurch behoben, daß dieser Spannung eine aus der gleichen Spannungsquelle entnommene, durch vorzugsweise denselben Phasenschieber um 15° el. verzögerte Spannung nach Halbweggleichrichtung überlagert ist und weiterhin dieser resultierenden Wechselspannung in bekannter Weise eine veränderbare Gleichspannung überlagert ist. Dazu sei bemerkt, daß Anordnungen zur Zündung steuerbarer Halbleiterzellen mit Hilfe von Impulsen, bei denen von einer mit der Anodenwechselspannung des Ventils phasengleichen Wechselspannung mittels eines Phasenschiebers eine um 90° e1. voreilende Spannung abgegriffen wird, aus der französischen Patentschrift 1284 869 bekannt sind.The disadvantages mentioned become more grid-controlled with an arrangement for ignition Gas discharge tubes or controllable semiconductor cells by means of pulses, in the case of an alternating voltage in phase with the anode alternating voltage of the valve by means of a phase shifter a voltage leading by 90 ° el. is tapped, thereby remedied that this voltage was taken from the same voltage source by preferably the same phase shifter by 15 ° electrical delayed voltage after half-wave rectification is superimposed and continues this resulting alternating voltage in known Way a variable DC voltage is superimposed. It should be noted that arrangements for the ignition of controllable semiconductor cells with the help of pulses, in which one alternating voltage in phase with the anode alternating voltage of the valve by means of a phase shifter by 90 ° e1. leading voltage is tapped off French patent 1284 869 are known.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Darin zeigt F i g. 1 eine Schaltung der erfindungsgemäßen Anordnung, F i g. 2 ein Vektordiagramm der in dieser Schaltung auftretenden Wechselspannungen, F i g. 3 die an den Klemmen der Schaltung nach F i g. 1 auftretenden Spannungen und F i g. 4 die Verhältnisse bei 5 o/oiger Über- oder Unterschreitung der Wechsel- und/oder Triggerspannungen.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. In it shows F. i g. 1 shows a circuit of the arrangement according to the invention, FIG. 2 is a vector diagram the alternating voltages occurring in this circuit, F i g. 3 those on the terminals the circuit according to FIG. 1 occurring stresses and F i g. 4 the circumstances if the alternating and / or trigger voltages are exceeded or not reached by 5%.

Die zwischen den Punkten B und C des Transformators auftretende Spannung U ist in Phase mit der Anodenwechselspannung des Ventils. Zwischen den Punkten A und D des aus den Widerständen 1 und 2 und dem Kondensator 3 bestehenden Phasenschiebers steht eine um 901 e1. vorverschobene Spannung (vgl. F i g. 2), die zur Vertikalsteuerung des Triggers dient. Ihr wird die zwischen den Punkten A und E stehende, um 151 el. nachverschobene Spannung nach Gleichrichtung mittels der Diode 4 überlagert.The voltage U occurring between points B and C of the transformer is in phase with the anode alternating voltage of the valve. Between points A and D of the phase shifter consisting of resistors 1 and 2 and capacitor 3 there is a 901 e1. advanced voltage (see Fig. 2), which is used for vertical control of the trigger. The voltage between points A and E, shifted by 151 el. After rectification by means of diode 4, is superimposed on it.

F i g. 3 zeigt sowohl beide Komponenten einzeln, als auch die Gesamtspannung zwischen den Klemmen D und F im Vergleich zur Anodenspannung. Der durch ßchraffur gekennzeichnete Ausläufer der überlagerten Halbwelle verhindert das Aussetzen des Zündimpulses am Anfang des Zündwinkelbereiches. Dadurch kann der Nennwert der Triggerspannung so groß gewählt werden, daß die um 5 0/0 überschrittene Triggerspannung von der um 51/o unterschrittenen Wechselspannung gerade noch mit Sicherheit erreicht wird (F i g. 4).F i g. 3 shows both components individually, as well as the total voltage between terminals D and F compared to the anode voltage. The one by hatching marked tail of the superimposed half-wave prevents the suspension of the Ignition pulse at the beginning of the ignition angle range. This allows the nominal value of the trigger voltage be chosen so large that the trigger voltage exceeded by 5 0/0 of the AC voltage below 51 / o is just achieved with certainty (Fig. 4).

Treffen zufällig die kleinste Triggerspannung und die größte Wechselspannung zusammen, so ist die Zündwinkelabweichung gegenüber dem zuerst genannten Extremfall infolge der größeren Steilheit der Kurve verhältnismäßig klein.The smallest trigger voltage and the largest alternating voltage hit by chance together, the ignition angle deviation is compared to the extreme case mentioned first relatively small due to the steepness of the curve.

Die Maximalwerte beider Spannungen zusammen können bei richtiger Bemessung nicht größer werden als: die maximale Gleichspannung, so daß der Zündwinkel von 1801 e1. immer erreicht wird. Der an den Klemmen D bis F (F i g. 1) liegenden Wechselspannung wird die zur Einstellung des Zündwinkels nötige veränderbare Gleichspannung überlagert, die beispielsweise einer Gleichspannungsquelle 6 über ein Potentiometer 7 entnommen wird. Zwischen den Klemmen F und G steht sodann die Summe aus Gleich- und Wechselspannung zur Verfügung. Selbstverständlich können die phasenverschobenen Spannungen auch zwei getrennten Phasenschiebern entnommen werden.The maximum values of both voltages together can with correct dimensioning not be greater than: the maximum DC voltage, so that the ignition angle of 1801 e1. is always achieved. The alternating voltage applied to terminals D to F (FIG. 1) the variable DC voltage required for setting the ignition angle is superimposed, taken for example from a DC voltage source 6 via a potentiometer 7 will. The sum of DC and AC voltage is then between terminals F and G to disposal. Of course, the phase-shifted voltages can also two separate phase shifters can be taken.

Falls die Anordnung Bestandteil eines Regelsystems ist, wird die Gleichspannung zweckmäßigerweise durch die Ausgangsspannung des Reglers gebildet. Ebenso kann sie z. B. auch einem Widerstandsferngeber entnommen werden.If the arrangement is part of a control system, the DC voltage expediently formed by the output voltage of the regulator. Likewise, it can z. B. can also be taken from a resistance transmitter.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Zündung gittergesteuerter Gasentladungsröhren oder steuerbarer Halbleiterzellen mittels Impulse, bei der von einer mit der Anodenwechselspannung des Ventils phasengleichen Wechselspannung mittels eines Phasenschiebers eine um 901 el. voreilende Spannung abgegriffen wird, dadurch gekennzeichn e t, daß dieser Spannung eine aus der gleichen Spannungsquelle (U) entnommene, durch vorzugsweise denselben Phasenschieber (1, 2, 3) um 151 e1. verzögerte Spannung nach Halbweggleichrichtung (4) überlagert ist und weiterhin dieser resultierenden Wechselspannung in bekannter Weise eine veränderbare Gleichspannung (6, 7) überlagert ist. Claims: 1. Arrangement for igniting grid-controlled gas discharge tubes or controllable semiconductor cells by means of pulses, in the case of which one with the anode alternating voltage of the valve in-phase alternating voltage by means of a phase shifter 901 el. Leading voltage is tapped, characterized in that this Voltage one taken from the same voltage source (U), preferably by the same phase shifter (1, 2, 3) by 151 e1. delayed voltage after half-wave rectification (4) is superimposed and continues to this resulting alternating voltage in known Way a variable DC voltage (6, 7) is superimposed. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung (6, 7) dem Ausgang eines Regelkreises entnommen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1284 869.2. Arrangement according to Claim 1, characterized in that the direct voltage (6, 7) is the output of a Control loop is taken. Documents considered: French patent specification No. 1284 869.