DE2135897B2 - Schaltung eines thyristor-gleichstromschalters mit drei schwingkreisen - Google Patents

Schaltung eines thyristor-gleichstromschalters mit drei schwingkreisen

Info

Publication number
DE2135897B2
DE2135897B2 DE19712135897 DE2135897A DE2135897B2 DE 2135897 B2 DE2135897 B2 DE 2135897B2 DE 19712135897 DE19712135897 DE 19712135897 DE 2135897 A DE2135897 A DE 2135897A DE 2135897 B2 DE2135897 B2 DE 2135897B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thyristor
switching
switch
branch
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19712135897
Other languages
English (en)
Other versions
DE2135897A1 (de
Inventor
Frantishek Dipl.-Ing. Pilsen Vondrashek (Tschechoslowakei)
Original Assignee
Skoda, N.P., Pilsen (Tschechoslowakei)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Skoda, N.P., Pilsen (Tschechoslowakei) filed Critical Skoda, N.P., Pilsen (Tschechoslowakei)
Publication of DE2135897A1 publication Critical patent/DE2135897A1/de
Publication of DE2135897B2 publication Critical patent/DE2135897B2/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/125—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M3/135—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/72—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
    • H03K17/73—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region for dc voltages or currents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Thyristorschalter für Gleichstrom (Stromwendung), der für periodisches Schalten und Abschalten eines Gleichstroms geeignet ist.
Thyristorschalter werden oft in solchen Schaltungen benützt, bei denen eine große Schaltfrequenz ge-
fordert wird, wie insbesondere bei Impulswandlern. Da mit Rücksicht auf die Funktion des Kommutierungskreises der Thyristorschalter stets für eine gewisse minimale nötige Zeitspanne geschaltet und für eine bestimmte minimale nötige Zeitspanne abgeschaltet werden muß, ist die Schaltfrequenz begrenzt. Ein Nachteil der bekannten Typen von Thyristorschaltern liegt in ihrer verhältnismäßig großen minimalen Zeitspanne des Abschaltens.
An den bekannten Typen von Thyristorschaltern mit einem und zwei Schwingungskreisen ist diese Zeitspanne durch das langsame Umladen des Kommutierungskondensators nach Abschaltung des Schaltthyristors gegeben. Hiermit hängt auch der problematische Betrieb des Schalters bei sehr niedrigen Werten des Laststromes zusammen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das langsame Umladen des Kommutierungskondensators zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung eines Thyristor-Gleichstromschalters mit drei Schwingungskreisen gelöst. Diese Schaltung besteht aus einem Schaltthyristor, aus einer Diode eines zweiten Schwingungskreises, aus einem Abschaltthyristor, aus einem Kommutierungszweig und aus einem Zweig eines dritten Schwingungskreises. In dem dritten Schwingungskreis ist parallel zum Schaltthyristor eine Diode eines zweiten Schwingungskreises so angeschlossen, daß die Kathode dieser Diode mit der Anode des Schaltthyristors verbunden ist.
Parallel zum Schaltthyristor ist ein Kommutierungszweig angeschlossen, der aus einer Reihenschaltung eines Kommutierungskondensators, einer Drossel und einer Diode besteht. Parallel zur Drossel und zum Kondensator des Kommutierungszweiges ist der Abschaltthyristor so angeschlossen, daß der Zweig, der durch die Reihenschaltung des Abschaltthyristors und der Diode des Kommutierungszweiges entsteht, denselben Sinn der Leitfähigkeit besitzt wie der Zweig des Schaltthyristors.
Die Erfindung besteht darin, daß der dritte Schwingungskreis, der aus einer Reihenschaltung des Hilfsthyristors und einer Drossel besteht, mit dem einen Ende an den Löschzweig und mit dem zweiten Ende an den dem Anschluß des Löschzweiges ar der Gleichspannungsquelle entgegengesetzten Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, und daß der dritte Schwingungskreis derart gesteuert ist, daß dem Hilfsthyristor der Steuerimpuls stets im Augenblick des Erlöschens des Stromes durch die Diode des zweiten SchwingungsKreises zugeleitet wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
rig. 1 einen Schaltthyristor, dessen Anode mit dem positiven Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden ist,
Fig. 2 einen Schaltthyristor, dessen Kathode mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden ist, ao
Fig. 3 eine Anordnung der Schaltung zur Rückgewinnung der Energie aus dem Motor,
Fig. 4 ein Schaubild des Spannungszeitverlaufes an dem Löschkondensator.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ist die »5 Anode des Schaltthyristors 2 mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle 1 verbunden. Parallel zum Schaltthyristor 2 ist die Diode 4 des zweiten Schwingungskreises so angeschlossen, daß die Kathode der Diode mit der Anode des Thyristors verbunden ist.
Parallel zum Schaltthyristor 2 ist ein Löschzweig angeschlossen, der aus einer Reihenschaltung des Löschkondensators 6, der Drossel 7 und der Diode 5 besteht, wobei ein Pol des Kondensators 6 mit der Anode verbunden und die Kathode der Diode 5 mit der Kathode des Schaltthyristors 2 verbunden ist. Parallel zum Kondensator 6 und zur Drossel 7 ist der Abschaltthyristor 3 so angeschlossen, daß die Anode des Abschaltthyristors 3 mit der Anode des Schaltthyristors 2 verbunden ist. Der Zweig des dritten Schwingungskreises, der aus einer Reihenschaltung der Drossel 9 und des Hilfsthyristors 8 besteht, ist zwischen die Verbindungsstelle des Kondensators 6 und der Drossel 7 und (über die Kathode des Hilfsthyristors 8) den negativen Pol der Gleichspannungsquelle 1 geschaltet.
Der Thyristorschalter nach Fig. 2 unterscheidet sich von der oben beschriebenen Schaltung dadurch, daß die Kathode des Schaltthyristors 2 an den negativen Pol der Gleichspannungsquelle 1 angeschlossen ist und der Löschzweig parallel zum Schaltthyristor 2 liegt, derart, daß die Kathode der Diode 5 mit der Kathode und die Drossel 7 mit der Anode des Schaltthyristors 2 verbunden ist und die Anode des Hilfsthyristors 8 an den positiven Pol der Gleichspannungsquelle 1 angeschlossen und durch die Drossel 9 mit dem Löschkondensator 6 verbunden ist. Dabei ist die Drossel 9 und die Drossel 7 des Löschzweigs ein und dasselbe Element.
Im Verlauf des Lösch- oder Kommutierungsprozesses werden bei den beschriebenen Schaltungen drei Schwingungskreise benützt. Ein Bestandteil jeden Schwingkreises ist ein Löschkondensator 6. Ein Bestandteil des ersten und des zweiten Schwingungskreises ist die Drossel 7. Der erste Schwingungskreis schließt über den Abschaltthyristor 3. Der zweite Schwingungskreis schließt über die Diode 5 des Kommutierungszweiges und über die Diode 4 des zweiten Schwingungskreises. Ein Bestandteil des dritten Schwingungskreises ist die Drossel 9. Der dritte Schwingungskreis schließt über den Hilfsthyristor 8 und über die Gleichspannungsquelle 1. (In Fig. 2 bilden die Drossel 9 des dritten Schwingungskreises und die Drossel 7 des Kommutierungszweiges ein und dasselbe Element.)
Das Funktionsprinzip des Thyristorschalters wird auf Grund eines Beispieles einer SchaltungsVariante, die in Fig. 1 dargestellt ist, erläutert.
Die Schaltung des Thyristorschalters nach Fig. 1 arbeitet folgendermaßen: Nehmen wir an, daß der Thyristorschalter mit einer verhältnismäßig hohen Frequenz (z. B. 400 Hz) periodisch ein- und abgeschaltet wird. Der Spannungszeitverlauf an Löschbzw. Kommutierungskondensator 6 ist für das Intervall eines Arbeitszyklus »geschaltet — abgeschaltet« in Fig. 4 dargestellt. Falls der Schaltthyristor 2 abgeschaltet ist, liegt an der Last 10 eine Nullspannung. Infolge der Freisetzung der elektromagnetischen Energie, die sich in der Induktivität der Last 10 in dem vorhergehenden Intervall der Schaltung des Schaltthyristors 2 gebildet hat, fließt der Strom der Last durch die Nulldiode 11. Infolge des vorhergehenden Abschaltungsprozesses des Schaltthyristors 2 liegt an dem Kommutierungskondensator 6 die Spannung Uc> U1. Der Schaltthyristor 2 wird durch die Zuleitung des Steuerimpuls an die Steuerelektrode leitend (der Augenblick des Einschaltens des Schaltthyristors 2 ist in Fig. 4 durch t, bezeichnet). An der Last liegt eine Spannung U1 und der Laststrom beginnt über den Schaltthyristor 2 zu fließen. Der Abschaltthyristor 3 ist nach Zuleitung des Steuerimpulses auf seine Steuerelektrode leitend (der Augenblick des Einschaltens des Abschaltthyristors ist in Fig. 4 durch t2 bezeichnet). Der Kommutierungskondensator 6 wird über den Abschaltthyristor 3 und über die Drossel 7 des Kommutierungszweigs umgeladen (d. h. im ersten Schwingungskreis) auf eine Spannung von etwa U1. Nach diesem Umladen folgt das Sperren des Schaltthyristors 2 und ein neuerliches Umladen des Kommutierungskondensators 6 durch den Strom, der über die Last fließt (nach Erlöschen des Stromes durch den Schaltthyristor 2 erlöscht nicht der Laststrom infolge der in der Induktivität der Last 10 angesammelten Energie), was durch den Strom, der im zweiten Schwingungskreis fließt, beschleunigt wird (d. h. im Kreise die Diode 4 des zweiten Schwingungskreises, der Kommutierungskondensator 6 und die Drossel des Koinmutierungszweiges 7). Die Elemente des Kommutierungskreises müssen so gewählt werden, daß nach dem Sperren des Schaltthyristors 2 auf diesem Thyristor noch für die Zeit der Erneuerung seines Sperrvermögens durch den Kommutierungskondensator 6 eine kleine Spannung in Sperrichtung aufrechterhalten wird. Im Verlauf des Umladens des Kommutierungskondensators 6 liegt an dem Schaltthyristor 2 keine Spannung in Sperrichtung während des Intervalls der Leitung des Stromes durch die Diode 4 des zweiten Schwingungskreises. Im Augenblick des Erlöschens des Stroms durch die Diode 4 des zweiten Schwingungskreises (in Fig. 4 ist dieser Augenblick mit i4 bezeichnet) ist der Hilfsthyristor 8 durch die Zuleitung eines Steuerimpulses auf seine Steuerelektrode leitend. Da in diesem Augenblick die Spannung an dem Kommutierungskondensator 6 hauptsächlich dank der Dämpfung der Schwingungs-
kreise die Größe Ur< V1 beträgt, wird der Kommutierungskondensator 6 aus der Gleichspannungsquelle 1 über die Drossel 9 des dritten Schwingungskreises und über den Hilfsthyristor 8 (d. h. im dritten Schwingungskreis) auf eine Spannung gleich Uc> LJ1 aufgeladen. Beim Umladen des Kommutierungskondensators 6 muß beachtet werden, daß der Schaltthyristor für eine gewisse minimale nötige Zeitspanne leitend und für eine gewisse minimale nötige Zeitspanne gesperrt sein muß. Der dritte Schwingungskreis be- ίο schleunigt bei kleinen Lastströmen das Nachladen des Kommutierungskondensators 6 erheblich, das nach dem Sperren des Stroms der Diode 4 des zweiten Schwingungskreises erfolgt. Dadurch wird die minimale nötige Zeit für das Abschalten herabgesetzt. Das Funktionsprinzip der in Fig. 2 dargestellten Variante ist analog.
Die Erfindung kann zum Beispiel für die Regelung des Mittelwerts der Spannung an der Last benützt werden, die aus einer konstanten Gleichspannungsquelle gespeist wird. In Fig. 3 ist eine von den Anwendungsmöglichkeiten, und zwar die Schaltung für die Rückgewinnung der Energie z. B. vom Motor in die Gleichspannungsquelle dargestellt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Thyristor-Gleichstromschalter mit drei Schwingungskreisen, der aus einem Schaltthyristor, aus einer Diode eines zweiten Schwingungskreises, aus einem Abschaltthyristor, aus einem Lösch- bzw. Kommutierungszweig und aus einem dritten Schwingungskreis besteht, und in dem parallel zum Schaltthyristor die Diode des zweiten Schwingungskreises so angeschaltet ist, daß die Kathode dieser Diode mit der Anode des Schaltthyristors verbunden ist und parallel zum Schaltthyristor ein Löschzweig angeschlossen ist, der aus einer Reihenschaltung eines Löschkondensators, einer Drossel und einer Diode besteht, wobei parallel zur Drossel und zum Kondensator des Löschzweiges ein Abschaltthyristor angeschlossen ist, so daß der Zweig, der durch die Reihenschaltung des Abschaltthyristors und der Diode des Löschzweiges entstanden ist, denselben Sinn der Leitfähigkeit besitzt wie der Schaltthyristor, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Schwingungskreis, der aus einer Reihenschaltung des Hilfsthyristors (8) und einer Drossel (9) besteht, mit dem einen Ende an den Löschzweig und mit dem zweiten Ende an den dem Anschluß des Löschzweiges an der Gleichspannungsquelle entgegengesetzten Pol der Gleichspannungsquelle (1) angeschlossen ist und daß der dritte Schwingungskreis derari gesteuert ist, daß dem Hilfsthyristor (8) der Steuerimpuls stets im Augenblick des Erlöschen? des Stromes durch die Diode des zweiten Schwingungskreises (4) zugeleitet wird.
2. Thyristor-Gleichstromschalter nach Anspruch 1, bei dem die Anode des Schaltthyristors an den positiven Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode des Hilfsthyristors (8) an den negativen Pol der Gleichspannungsquelle (1) angeschlossen ist.
3. Thyristcr-Gleichstromschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (9) des dritten Schwingungskreises an die Kathode des Abschaltthyristors (3) angeschlossen ist.
4. Thyristor-Gleichstromschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (9) des dritten Schwingungskreises an die Kathode des Schaltthyristors (2) angeschlossen ist.
5. Thyristor-Gleichstromschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (9) des dritten Schwingungskreises an den Löschkondensator (6) angeschlossen ist, dessen zweiter Pol an die Anode des Abschaltthyristors (3) angeschlossen ist.
6. Thyristor-Gleichstromschalter, bei dem die Kathode des Schaltthyristors an den negativen Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode des Hilfsthyristors (8) an den positiven Pol der Gleichspannungsquelle (1) angeschlossen ist.
7. Thyristor-Gleichstromschalter nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode des Hilfsthyristors (8) an die Anode des Abschaltthyristors (3) angeschlossen ist.
8. Thyristor-Gleichstromschalter nach den An-
Sprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode des Hilfsthyristors (8) an die Anode des Schaltthyristors (2) angeschlossen ist.
9. Thyristor-Gleichsfromschalter nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (9) des. dritten Schwingungskreises an den Löschkondensator (6) angeschlossen ist, dessen zweiter Pol an die Kathode des Abschaltthyristors (3) angeschlossen ist.
10. Thyristor-Gleichstromschalter nach den Ansprüchen 1, 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (9) des dritten Schwingungskreises und die Drossel (7) des Löschzweiges ein und dasselbe Element ist.
11. Thyristor-Gleichstromschalter nach den Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zweig des dritten Schwingungskreises die Diode (5) des Löschzweiges geschaltet ist.
DE19712135897 1970-07-20 1971-07-17 Schaltung eines thyristor-gleichstromschalters mit drei schwingkreisen Ceased DE2135897B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS509970 1970-07-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2135897A1 DE2135897A1 (de) 1972-01-27
DE2135897B2 true DE2135897B2 (de) 1976-04-29

Family

ID=5395201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712135897 Ceased DE2135897B2 (de) 1970-07-20 1971-07-17 Schaltung eines thyristor-gleichstromschalters mit drei schwingkreisen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE2135897B2 (de)
FR (1) FR2103128A5 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2487139A1 (fr) * 1980-07-17 1982-01-22 Cem Comp Electro Mec Circuit hacheur a commutation libre

Also Published As

Publication number Publication date
FR2103128A5 (de) 1972-04-07
DE2135897A1 (de) 1972-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2357925A1 (de) Schaltung zur begrenzung des ladestromanstiegs
DE2461583C2 (de) Schaltung zur Reduzierung der Einschaltverluste eines Leistungstransistors
DE1160059B (de) Anordnung zur Unterdrueckung von Lichtboegen
DE2135897B2 (de) Schaltung eines thyristor-gleichstromschalters mit drei schwingkreisen
DE2348952B2 (de) Kommutierungseinrichtung fuer eine gleichstrom-zerhackerschaltung
AT332915B (de) Schaltungsanordnung fur die umsteuerung einer last
DE2907147A1 (de) Gate-steuerschaltung fuer einen feldgesteuerten thyristor
DE2034843A1 (de) Schalteinrichtung für das Abschalten von Gleichstrom Hochspannungsleitungen
DE2632785C3 (de) Gleichstromzerhacker
DE2649194C2 (de) Gleichstromsteller für einen statischen Umformer zum Betrieb von Drehstromasynchronmotoren
DE1924826A1 (de) Steuerschaltung
DE2043057C3 (de) Schaltung zur Veränderung der Sperrverzögerung einer schnell sperrenden Gleichrichterdiode
DE2134962A1 (de) Schaltung eines Thyristor-Gleichstromschalters
AT304705B (de) Schaltungsanordnung mit zwei je in Serei einen gesonderten Lastwiderstand und eine steuerbare Ventilstrecke enthaltenden, abwechselnd stromführenden Gleichstromkreisen
DE1158167B (de) Anordnung zum Pruefen von Hochspannungsschaltern
DE2009442C3 (de) Schaltungsanordnung zur Zündung und Betrieb von Gas- und/oder Dampfentladungslampen und Starter hierzu
AT341041B (de) Stromrichterschaltung zur leistungsubertragung zwischen einem gleichstromsystem und einem wechselstromsystem
DE1539375C (de) Zündschaltung fur Entladungslampen
DE2461030C2 (de)
AT346424B (de) Schaltungsanordnung fuer einen wechselrichter
DE2136419A1 (de) Schaltung eines Thyristor Gleichstrom schalters
DE1233958B (de) Hochspannungsimpulsgenerator fuer die elektrobiologische Anwendung
DE2353195A1 (de) Schaltung zur steuerung von elektromagnetischen relais
DE2123136A1 (de) Schaltplan eines Thyristorschalters für Gleichstrom
DE1806367A1 (de) Kontinuierlich veraenderlicher Speisekreis fuer elektrische Entladungsgeraete

Legal Events

Date Code Title Description
BHV Refusal