DE1491910B1 - Anordnung zur funkentstoerung von thyristorschaltungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Funk- lung des Impulstransformators gebildete Parallelentstörung von Thyristorschaltungen mit weitgehen- ·, schwingkreis einen aperiodischen Einschwingvorgang der Unterdrückung der in Phasenanschnittsteuerungen für den Laststrom bewirkt und eine Unterschreitung mit steilem Stromanstieg entstehenden Oberwellen, des Haltestroms des Thyristors verhindert, und insbesondere bei elektronischen Helligkeitssteuer- 5 andererseits der Kern des Impulstransformators noch geräten mit einer im Steuerkreis für den Lastwider- eine ausreichend große remanente Permeabilität zur stand vorgesehenen Reihenschaltung eines Thyristors Übertragung des Zündimpulses besitzt,
mit einer Drossel (Sekundärwicklung eines Impuls- In der Zeichnung ist die Wirkungsweise einer erfintransformators) und einem zum Thyristor und zur dungsgemäßen Anordnung zur Funkentstörung von Drossel parallelliegenden Kondensator. io Thyristorschaltungen an Hand eines typischen Aus-

Bei solchen Leistungsthyristoren, die man in führungsbeispiels veranschaulicht.
Phasenanschnittsteuerung arbeiten läßt, liegt die Ur- F i g. 1 ist ein Schaltschema der Anordnung, und sache für das Entstehen derartiger Störungen funk- F i g. 2 ist ein Stromdiagramm,
tionsbegründet in der außerordentlichen Anstiegs- In F i g. 1 ist ein Schaltungsteil wiedergegeben, der geschwindigkeit des Verbraucherstroms nach erfolgter 15 die Helligkeitssteuerung eines Glühlampenkreises Zündung des Thyristors. Da sich die Schaltgeschwin- unter Verwendung eines symmetrischen Siliziumdigkeit dieser Bauelemente in der Größenordnung Thyristors als Schaltelement bewirkt. Derartige von Mikrosekunden bewegt, hat ein steilflankiger Schaltelemente der Leistungselektronik lassen sich Stromanstieg mithin Störspannungen zur Folge, deren bekanntlich durch eine bestimmte Art von Steuerung Frequenzspektrum im Hörfunkbereich und dabei 20 in Form einer Beaufschlagung der Anschlüsse mit amplitudenmäßig weit über dem zulässigen Normal- Spannungsimpulsen vom sperrenden in den leitenden pegel liegt. Zustand umschalten. Diese einmal gewonnene Leit-Die normalerweise gebräuchlichen Entstörungs- fähigkeit des Thyristors wird alsdann durch den maßnahmen in Form von Drossel- und Kondensator- Laststrom aufrechterhalten und verschwindet erst gliedern erweisen sich jedoch in diesem Fall nur im 25 wieder beim Unterschreiten eines bestimmten Kleinsthöheren Frequenzbereich als wirksam und lassen bei wertes, des sogenannten Haltestromes I_H.
Frequenzen unterhalb 1 MHz, d. h. im Mittel- und Im Wechselstromkreis verschwindet die Leitfähig-Langwellenbereich, die notwendige Wirksamkeit ver- keit des Thyristors beim jeweiligen Nulldurchgang missen. Selbst die mit vollem Erfolg gegen Kontakt- des Stromes und muß wieder durch anschließende störungen, verwendeten mehrgliedrigen Filter reichen 30 Zündung hergestellt werden. Dabei ermöglicht es das — von raummäßigem wie preislichem Aufwand ein- zeitliche Verschieben des betreffenden Zündimpulses, mal abgesehen — hierbei nicht aus. die Stromflußzeit in weiten Bereichen zu steuern.

Es ist zwar bekannt (deutsches Gebrauchsmuster Beim Schaltungsbeispiel gemäß Fig. 1 liegt nach 1 836 642) in Anschnittsteuerungen, Drosseln und Einlegen des Schaltkontaktes 6 vor einem Zündimpuls Kondensatoren in einer Thyristorschaltung zur Funk- 35 in jeder Halbwelle die volle Wechselspannung an dem entstörung einzusetzen, jedoch ist der dort erforder- Kondensator 3 und dem Leistungsthyristor 1 in Parliche Aufwand von mehreren Drosseln und Konden- allelschaltung. Dabei sind Spannungsabfälle an dem satoren für den vorliegenden Zweck, nämlich einer als Beispiel von einer Glühlampe S verkörperten Last-Funkentstörung in einem niedrigen Frequenzbereich, widerstand und an der Sekundärwicklung 2 des Imzu hoch, insbesondere auch dann, wenn platzmäßig 40 pulstransformators 2,4 vernachlässigbar klein. Nach nur ein äußerst geringer Einbauraum zur Verfügung der über die Primärwicklung 4 erfolgten Zündung steht. bricht die Spannung am Thyristor 1 auf einen sehr Bei einer anderen bekannten Einrichtung (Patent- geringen Betrag (etwa 1 V) zusammen. Damit eröffnet anmeldung H 14540 VIII a/21 a⁴) werden ebenfalls sich der Weg für den Laststrom I₅, dessen Größe vom Drosseln und Kondensatoren zur Funkentstörung 45 Lastwiderstand 5 abhängt, sowie der Weg für den angewandt, wobei zwar die Drosseln bedämpft wer- Entladestrom/₃ des Kondensators 3. Ohne das Vorden, jedoch ist auch diese für den vorliegenden handensein der Sekundärwicklung 2 des Impulstrans-Zweck nicht ausreichend. formators würde der Strom I₅ +1₃ sehr schnell anAufgabe der Erfindung ist es nunmehr, für einen wachsen. Die Induktivität der Wicklung 2 im Lastniedrigen Frequenzbereich (Mittel- und Langwellen- 50 kreis verringert dagegen grundsätzlich die Anstiegsbereich des Hörfunks) eine Entstörung zu schaffen, geschwindigkeit des Laststromes. Nach der Erfindung die die Störspannungen bei dem eingangs erwähnten soll aber der Kondensator 3 möglichst so groß gewählt Gerät auf ein Mindestmaß begrenzt. Außerdem soll werden, daß die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes die Entstöreinrichtung zusammen mit dem betreffen- noch weiter verringert wird, damit die Oberwellen den Gerät ebenfalls räumlich derart abgestimmt sein, 55 infolge dieses Vorganges nicht mehr in einen Fredaß für das gesamte Gerät einschließlich Funkent- quenzbereich oberhalb 150 kHz fallen oder dort nur Störung kein größerer Raumbedarf zum Einbau in noch unbedeutend kleine Amplituden haben,
eine Dose erforderlich ist, als für normale Installa- Dabei ist die Dämpfung des aus der Wicklung 2 tionsgeräte. des Impulstransformators 2,4 und dem Kondensator 3 Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 60 gebildeten Parallelschwingkreises so bemessen, daß löst, daß vorzugsweise zum Einbau in eine normale sich für den Laststrom /- ein aperiodischer Ein-Unterputzdose Drossel und Kondensator so dimen- Schwingvorgang ergibt. Diese Maßnahme ist deshalb sioniert sind, daß einerseits die Stromanstiegs- notwendig, weil eine Verminderung des Laststromes I₅ geschwindigkeit nach dem Zünden des Thyristors bei Unterschreiten der sogenannten Haltestromgrenze stark verringert wird, wobei die Drossel einen Kern 65 des Thyristors 1, d.h. also kurz vor jedem Nulldurchaus einem Material mit hoher Eigendämpfung besitzt, gang, ein Löschen zur Folge hat und der Thyristor und wobei der Kondensator eine so große Kapazität alsdann wieder neu gezündet werden müßte,
aufweist, daß der zusammen mit der Sekundärwick- Da eine durch äußere Widerstände erwirkte Dämp-

fung zu unerwünschten Daucrvcrlusten führen würde, soll dieser Effekt — wie bereits erwähnt — durch Verwendung eines Kernmaterials mit ausreichender Eigendämpfung für den Impulstransformator 2, 4 erzielt werden. Ein solcher Kern läßt nämlich wegen seiner frequenzabhängigen Eisenverluste den Strom I₃ + /₃ nach erfolgter Zündung des Thyristors 1 mit geringem Durchschwingen nur bis auf den Betrag des Laststromes I₅ abklingen, ohne dabei die Haltestromgrenze (In) des Thyristors 1 zu unterschreiten. Andererseits muß das Kernmaterial des Transformators 2,4 zu einer Übertragung des Zündimpulses eine remanente Permeabilität ausreichender Größe aufweisen. Infolgedessen läßt sich die Übertragung durch einen sehr geringen Anteil der Gesamtflußänderung von nur wenigen Prozenten verwirklichen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Impulstransformators für die Zündung von Leistungsthyristoren ermöglicht es im Zusammenwirken mit einem entsprechend dimensionierten Kondensator, derartige Schaltungsanordnungen von Funkstörungen zu befreien, indem deren Entstehung bereits unmittelbar an ihrem Ursprung unterdrückt wird.

In bezug auf den Einbau und die Installation bietet die erfindungsgemäß entstörte Schaltungsanordnung, as ohne sich in der Anwendung auf Beleuchtungszwecke zu beschränken, den wesentlichen Vorteil, als kleines Steuerelement einem einpoligen Ausschalter entsprechend in eine Ader eines Leistungszuges gelegt werden zu können, wogegen bei einigermaßen wirksamen Filterketten üblicher Bauart, von Kosten und Platzaufwand abgesehen, zufolge der Einschaltung in beide Zuleitungen in jedem Fall eine besondere Netzrückleitung erforderlich würde. Demgegenüber läßt sich die Einbauausführung eines Steuergerätes mitsamt den erfindungsgemäßen Entstörungsmaßnahmen räumlich wie schaltungstechnisch ohne weiteres in einer normalen Unterputzdose unterbringen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Funkentstörung von Thyristorschaltungen mit weitgehender Unterdrückung der in Phasenanschnittsteuerungen mit steilem Stromanstieg entstehenden Oberwellen, insbesondere bei elektronischen Helligkeitssteuergeräten mit einer im Steuerkreis für den Lastwiderstand vorgesehenen Reihenschaltung eines Thyristors mit einer Drossel (Sekundärwicklung eines Impulstransformators) und einem zum Thyristor und zur Drossel parallelliegendem Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise zum Einbau in eine normale Unterputzdose Drossel (2) und Kondensator (3) so dimensioniert sind, daß einerseits die Stromanstiegsgeschwindigkeit nach dem Zünden des Thyristors (1) stark verringert wird, wobei die Drossel (2) einen Kern aus einem Material mit hoher Eigendämpfung besitzt, und wobei der Kondensator (3) eine so große Kapazität aufweist, daß der zusammen mit der Sekundärwicklung (2) des Impulstransformators (2, 4) gebildete Parallelschwingkreis einen aperiodischen Einschwingvorgang für den Laststrom (/-) bewirkt und eine Unterschreitung des Haltestroms (I_H) des Thyristors (1) verhindert, und andererseits der Kern des Impulstransformators 2,4 noch eine ausreichend große remanente Permeabilität zur Übertragung des Zündimpulses besitzt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen