DE1948257A1 - Verfahren und Anordnung zur Erzeugung eines Zuendimpulses mit einer hohen steilen Spitze und einem Impulsruecken - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Erzeugung eines Zuendimpulses mit einer hohen steilen Spitze und einem Impulsruecken

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DE1948257A1
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/57Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a semiconductor device
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters

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Description

  • Verfahren und Anordnung zur Erzeugung eines Zündimpulses mit einer hohen steilen Spitze und einem Impulsrücken Für die Zündung von Thyristoren werden Zündimpulse mit einer möglichst großen Steilheit und Höhe verlangt. Das gilt besonders für die Reihen- oder Parallelschaltung von Thyristoren. Bei der Reihenschaltung ist ein gleichzeitiges. Zünden der Thyristoren erforderlich, damit der zuletzt gezündete Thyristor nicht mit Uberspannung beansprucht wird. Bei der Parallelschaltung darf der zuerst gezündete Thyristor nicht strommäßig überlastet werden. Nach dem Zünden der Thyristoren soll außerdem die Zündbereitschaft noch einige 100 nikrosekunden erhalten bleiben, weil die Thyristoren durch Stromschwingungen leicht verlöschen können. In der Praxis werden daher Zündimpulse verwendet , wle sie in Figur 1 der Zeichung dargestellt sind. Zündimpulse mit dieser Impulsform können auf verschiedene Weise erzeugt werden. In den Figuren 2 und 3 sind zwei bekarinte Schaltungen dargestellt (Siemena-Zeitschrift, März 1965, Seite 187, Bild 4). In Figur 2 wird beim Anlegen der Spannungsquelle 1 und beim Aufsteuern des Transistors 2, der als Schalttransistor betrieben wird, im ersten Augenblick die gesamte Spannung über den Kondensator 4 an den Inpulsübertrager 5 gelegt. Die volle auf die Sekundärseite des Ubertragers 5 transformierte Spannung wird über die Diode 6 an die Steuerstrecke des Thyristors 7 geschaltet.
  • Nacn der Aufladung des Kondensators 4 wird der Strom durch den Widerstand 3 begrenzt, so daß dann dem Thyristor 7 mir noch der Impulsrückenstrom zugefiihrt wird. Der wesentliche Nachteil dieser Schaltung ist der schlechte Wirkungsgrad.
  • Der größte Teil der Leistung wird im Widerstand 3 umgesetzt.
  • Die Zündspannungsquelle 1 muß sehr leistungsstark sein.
  • In Figur 3 ist eine andere bekannte Schaltung mit besserem Wirkungsgrad dargestellt. Be-im Aufsteuern des Transistors 2 wird der vorher über die Zündspannungsquelle 1 und den Impulsübertrager 5 aufgeladene Kondensator 9 auf die Primärwicklung eines zweiten Ubertragers 8 geschaltet, der die Spannung über die Diode 10 auf den Thyristor 7 schaltet.
  • Da der über den zweiten tbertrager 8 übertragene Impuls sehr schmal ist und daher nur eine geringe Spannungs zeitfläche erforderlich ist, genügen wenige Windungen auf dem 8bertrager 8, 90 daß bei der geringen Ubertragerstreuung die Übertragung eines steilen Impulses möglich ist. Der Impuisrücken wird silber den Übertrager 5 und die Diode 6 übertragen. Dem Thyristor 7 wird also die Summe der übertragenen Ströme zugeführt. Der Wirkungsgrad dieser Anordnung ist relativ gut. Der Nachteil dieser Schaltung ist aber die Notwendigkeit eines zweiten Übertragers. Ein weiterer Nachtell der belden bekannten Schaltungen ist die Notwendigkeit, besondere Mittel für die Abmagnetisierung der übertrager vorzusehen. Dazu werden im allgemeinen entweder Zenerdioden oder Widerstände mit Dioden in Reihe parallel zu den Übertragern geschaltet. Die in der Zenerdiode oder im Widerstand umgesetzte Leistung liegt bei ca. 10 % der Impuisleistung, ist also recht beachtlich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Anordnung zur Erzeugung von Zündimpulsen der obengenannten Art anzugeben, mit denen die Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden. Demzufolge betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines Zündimpulses mit einer hohen steilen Spitze und einem Impulsrücken zur Zündung von steuerbaren Stromrichterventilen, unter Verwendung einer Zündspannungsquelle, eines elektronischen Schaltelementes und eines Impulsübertregers e ist durch gekennzeichnet, daß die Abmagnetisierungsenergie des Impulsübertragers auf einen kapazitiven Energiespeicher übertragen wird und danach zur Erzeugung der hohen steilen Spitze des Zündimpulses herangezogen wird. Eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnest, daß zwischen der Zündspannungsquelle und dem Impulsübertrager eine in Durchlaßrichtung gepolte erste Diode angeordnet ist, welcher einerseits ein erster Kondensator und andererseits eine Reihenschaltung aus einer Impedanz und einem zweiten Kondensator mit einer im Vergleich zum ersten Kondensator großen Kapazität parallelgeschaltet ist, wobei der zweite Kondensator über die erste Diode und eine zweite Diode in der Weise mit der Primärwicklung des Impulsübertregers verbunden ist, daß er durch den Abmagnetisierungsstrom des Impulsübertragers aufladbar ist.
  • An Hand der Figuren 4 und 5 der Zeichnung seien zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
  • In Fig. 4 sind eine Zündspannungsquelle 1, ein elektronisches Schaltelement 2, hier ein Schattransistor, und die Primärwicklung eines Impulsübertragers 5 in Reihe geschaltet. Die Sekundärwicklung des Übertragers 5 ist über eine Diode 6 mit der Steuerstrecke eines steuerbaren Stromrichterventils 7, hier eines Thyristors, verbunden. Der Thyristor 7 ist Teil einer nicht weiter dargestellten beliebigen Stromrichterschaltung. Zwischen der Zündspannungsquelle 1 und der Primärwicklung des Übertragers 5 ist eine in Durehlaßrichtung gepolte Diode 15 angeordnet. Dieser Diode 15 ist einerseits ein Kondensator 11 und andererseits eine Reihenschaltung aus einer Impedanz 12 und einem zweiten Kondensator 14 parallelgeschaltet. Der zweite Kondensator 14 ist über die erste Diode 15 und eine zweite Diode 13 in der Weise mit der Primärwicklung des Impulsübertragers 5 verbunden, daß fur die eine Stromrichtung ein geschlossener Stromkreis entsteht. Durch gestrichelte Darstellung ist angedeutet, daß gegebenenfalls parallel zum zweiten Kondensator 14 eine Zenerdiode 16, bzw, ein entsprechendes spannungsbegrenzendes Bauelement, oder eine zusätzliche Spannungsquelle 17 geriger Leistung parallelgeschaltet sein kann.
  • In Fig. 5 ist eine Anordnung zur Erzeugung von zwei Zündimpulsen pro Periode dargestellt. Zwei Zündimpulse pro Periode werden für zweipulsige Stromrichterschaltungen benötigt. Entsprechend sind für p-pulsige Stromrichterschaltungen p Zündimpulse pro Periode erforderlich. Prinzipiell stimmt die in Fig. 5 gezeigte Anordnung mit der in Fig. 4 dargestellten Anordnung überein. Wegen der zu erzeugenden zwei Impulse pro Periode sind nunmehr Jedoch Jeweils zwei Transistoren 22,21, Impulsübertrager 51,52, erste Dioden 151,152, erste Kondensatoren 111,112, Impedanzen 121,122 und zweite Dioden 131,132 vorhanden. Die übrigen Elemente der Schaltung bleiben unverändert. In entsprechender Weise ist auch eine Anordnung zur Erzeugung von p Impulsen pro Periode aufzubauen.
  • Die Funktionsweise der in Fig. 4 dargestellten Anordnung ist folgende.
  • Es sei zunächst angenommen, daß die Kondensatoren 11,14 mit der eingezeichneten Polarität aufgeladen sind. Die Spannung dieser Kondensatoren sei beispielsweise um den Faktor 3 größer als die Spannung der Zündspannungsquelle 1. Die Diode 15 ist dann also gesperrt. Beim Durchschalten des Transistors 2 wird über die Loltusg 18 die Summe der Spanmingen von 1 und 11 an den Übertrager 5 gelegt. Diese hohe Spannung Erzeugt einen entsprechend steilen und hohen Ziindimpuls rür den Thyristors 7. Durch die Wahl der Kapazität dcs Kondensateru 11 kann die Impulsbreite beispielsweise zu ca. 10-30 /uo tjefltimmt werden. Nach der Entladung des Kondensators 11 wird die Diode 15 leitend, so daß die Spannungsquelle 1 die Stromlieferung für den Impulsrücken übernimmt.
  • Die dann noch am zweiten Kondensator 14, der eine im Vergleich zum ersten Kondensator 11 große Kapazität besitzt, liegende Spannung wird an die Impedanz 12 gelegt. Nach dem Sperren des Transistors 2 wird die Abmagnetisierungsenergie des Impulsübertragers 5 erfiadungsgemäß auf den zweiten Kondensator 14 übertragen, Das geschieht in der Weise, daß der Ubertrager 5 über die zweite Diode 13, den zweiten Kondensator 14 und die erste Diode 15 abmagnetisiert und damit den Kondensator 14 auflädt. Die Energie des Impulsübertragers 5 wird dabei nahezu verlustlos an den Kondensator 14 abgegeben. Die am zweiten Kondensator 14 anstehende Spannung wird über die Impedanz 12 auf den ersten Eondensator 11 geschaltet. Die Impedanz 12 kann relativ hochohmig sein, da die Kapazität des autzuladenden Kondensators 11 klein ist und die Zeit für die Aufladung zwischen dem Ende des Impulses und dem Beginn des folgenden Impulses relativ groß ist. Die Impedanz kann wahlweise aus einer Drossel oder einem ohmschen Widerstand bestehen. Beim Einsatz einer Drossel ist in Reihe mit der Drossel eine Diode zu schalten, um Stromschwingungen zu vermeiden. Da die Verlustleistung int Widerstand sehr gering tat, empfiehlt sich dessen Einsatz ans Platz- und Preisgründen. Bei reichlich zur Verfügung stehender Abmagnetisierungsenergie kann ein spannungsbegrenzenden Element, wie z.B. eine Zenerdiode, parallel zum zweiten Kondensator vorgesehen werden. Falls die Magnettsierungsenergie Jedoch nicht ausreichend ist oder schon beL dem ersten Impuls nach dem Einschalten der Anlage ein steiler und hoher Impuls verlangt wird, kann parallel zum zweiten Kondensator 14 eine zusätzliche Spannungsquelle 17 geschaltet werden. Die Leistung dieser Spannungsquelle kann im Vergleich zur Zündspannungsquelle sehr niedrig sein. Die Zenerdiode 16 kann dabei fortgelassen werden.
  • Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht also im wesentlichen darauf, daß die Magnetisierungsenergie, die der Ubertrager während der Impulsdauer aus der Zündspannungsquelle 1 bezogen hat, an die Kondensatoren 11 und 14 abgegeben wird, wo sie wiederum für die Erzeugung der Impulsspitze zur Verfügung steht Der Wirkungsgrad der Anordnung ist folglich sehr gut.
  • Bei der Parallel- oder Reihenschaltung mehrerer Thyristoren sind gegebenenfalls mehrere parallele Impulsübertrager notwendig. Dabei ändert sich am Prinzip der Schaltung nichts.
  • Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie die Anordnung nach Fig. 4, nur daß an Stelle eines einzigen Transistors nunmehr zwei Transistoren im Rhytmus der zu erzeugenden Zündimpulse leitend gemacht werden. Die dazu erforderlichen auf die Basis der Transistoren wirkenden Steuer- oder Regeleinrichtungen sind nicht besonders dargestellt.
  • 7 Seiter Beschreibung, 9 Patentansprüche und 1 Blatt Zeichnungen mit 5 Figuren

Claims (9)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e Verfahren zur Erzeugung eines Zündimpulses mit einer hohen steilen Spitze und einem Impulsrücken zur Zündung von steuerbaren Stromrichterventilen, unter Verwendung einer Zündspannungsquelle, eines elektronischen Schaltelementes und eines Impulsübertragers, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmagnetisierungsenergie des Impulsübertragers (5) auf einen kapazitiven Energiespeicher (11,14) übertragen wird und danach zur Erzeugung der hohen steilen Spitze des Zündimpulses herangezogen wird.
  2. 2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, in der eine Zündspannungsquelle, ein elektronisches Schaltelement und die Erimärwicklung eines Impulsübertragers, über dessen Sekundärwicklung den steuerbaren Stromrichterventilen die Zündimpulse zuführbar sind, in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Züiidspaniungsquelle (1) und dem Impulsübertrager (5) eine in Durchlaßrichtung gC-polte erste Diode (15) angeordnet ist, welcher einerseits ein erster Kondensator (11) und andererseits eine Reihenschaltung aus einer Impedanz (12) und einem weiten Kondensator (14) mit einer im Vergleich zum ersten Kondensator (11) großen Kapazität parallelgeschaltet ist, wobei der zweite Kondensator (14) über die erste Diode (15) und eine zweite Diode (13) in der Weise mit der Primärwicklung des Impulsübertragers (5) verbunden ist, daß er durch den Abmagnetisierungsstrom des Impulsübertragers (5) aufladbar ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz aus einem ohmschen Widerst;and (12) besteht.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz aus einer Drosselspule besteht.
  5. ,r. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselspule eine Diodo in Reihe geschaltet Lst.
  6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Kondensator (14) ein spannungsbegrenzendes Element, insbesondere eine Kenerdiode (16), parallelgeschaltet ist.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Kondensator (14) eine Zusatzspannungsquelle (17) parallelgeschaltet ist, deren Leistung im Vergleich zur Leistung der Zündspannungsquelle (1) gering ist.
  8. 8. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Parallel- er Reihenschaltung von mehreren steuerbaren Stromrichterventilen gegebenenfalls mehrere Impulsübertrager parallelgeschaltet sind.
  9. 9. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer mehrpulsigen Stromrichteranordnung Jeweils eine der Pulszahl entsprechende Anzahl von elektronischen Schaltelementen (21,22), Impulsübertragern (51,52), ersten Dioden (151,152), ersten Kondensatoren (111,112), zweiten Dioden (131 132) und Impedanzen (121,122), Jedoch Jeweils nur eine, allen gemeinsame Zündspannungsquelle (1) und ein, allen gemeinsamer zweiter Kondensator (14) vorgosehen sind.
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DE3043390A1 (de) * 1979-05-02 1982-09-23 Gen Electric Pulse shaping circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980002486A1 (en) * 1979-05-02 1980-11-13 Gen Electric Pulse shaping circuit
US4256982A (en) * 1979-05-02 1981-03-17 General Electric Company Electric pulse shaping circuit
DE3043390A1 (de) * 1979-05-02 1982-09-23 Gen Electric Pulse shaping circuit

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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977