DE2814022B2 - Schalteinrichtung für einen über seine Steuerelektrode abschaltbaren Gleichrichter - Google Patents
Schalteinrichtung für einen über seine Steuerelektrode abschaltbaren GleichrichterInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Anlegen von Sperr- oder Abschaltsignalen an die
Steuerelektrode eines über diese Elektrode abzuschaltenden steuerbaren Gleichrichters.
Unter den steuerbaren Siliziumgleichrichtern (im folgenden der Einfachheit halber kurz »Thyristoren«
genannt) gibt es bestimmte Typen, bei denen die Unterbrechung des zwischen den Hauptanschlüssen
fließenden Stroms (d. h. die Abschaltung) dadurch erreicht werden kann, daß man an die Steuerelektrode
eine Vorspannung legt, die der zum Einschalten des Thyristors erforderlichen Vorspannung entgegengesetzt
ist, so daß sie Ladungsträger fortnimmt anstatt sie zu injizieren. Diese über die Steuerelektrode abschaltbaren
Thyristortypen, die gewöhnlich als GTO-Gleichrichter
(»gate-turn-off« controlled rectifier) bezeichnet werden, sind im Handel erhältlich und z. B. in dem von
der RCA-Corporation im August 1975 veröffentlichten »Thyristor and Rectifier Manual« beschrieben.
In der USA-Patentschrift 32 71700 ist eine ein
einzelnes Halbleiterbauelement enthaltende Sperrschaltung zum Abschalten eines GTO-Gleichrichters
beschrieben. Dieses Bauelement ist ein Thyristor, dessen Kathodenanschluß mit einem Punkt eines Abschalt-Bezugspotentials
und dessen Anodenanschluß mit der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters gekoppelt ist
und der an seiner eigenen Steuerelektrode ein Abschaltsignal empfängt Die erwähnte Schaltung
enthält ferner einen im Kathodenkreis des GTO-Gleichrichters liegenden Speicherkondensator, um die Abschaltung
zu verbessern, indem er eine Sperrvorspannung an den Anoden-Kathoden-Obergang des GTO-Gleichrichters
legt, wenn der Thyristor geschaltet wird.
Zwei Probleme, die bei den bekannten thyristorgesteuerten Abschalteinrichtungen auftreten, sind die
Notwendigkeit eines Speicherkondensators und die kritische Natur der Schaltcharakteristik des Thyristors.
Die Notwendigkeit von Speicherkondensatoren ist ein offensichtlicher Nachteil, da solche Elemente teuer,
räumlich droß und relativ wenig zuverlässig sind. Ein weiterer, weniger offensichtlicher Nachteil besteht
darin, daß die Schalteigenschaften des Thyristors sorgfältig mit Rücksicht auf die Abschaltkennlinien des
GTO-Gleichrichters ausgewählt werden müssen, da ansonsten kein zuverlässiger Betrieb erreicht werden
kann. Wenn z. B. der nominelle Mindestwert der Anoden-Kathoden-Haltespannung des Thyristors größer
ist als der nominelle Mindestwert der Abschaltspannung für den GTO-Gleichrichter, dann kann der
Thyristor vor der vollständigen Abschaltung des GTO-Gleichrichters sperren, so daß dieser Gleichrichter
seinerseits wieder leitend wird. Auf dieses Problem wird weiter unten noch näher eingegangen.
Bei einer anderen Ausführungsform einer Schaltung zürn Abschalten eines GTO-Gleichrichters, die ein
einzelnes Halbleiterbauelement enthält, ist der Kollektor-Ernitter-Kreis
eines Bipolartransistors so angeschlossen, daß er die Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters
auf Abschalt-Bezugspotential klemmt. In einem Aufsatz »Gate Turn Off SCR's« von K. P. Ohka und
E. D. Lucas, Jr, (erschienen in Electronic Design, Nr. 26, 20. Dezember 1976, Seite 60 bis 63) ist eine Ausführungsform
beschrieben, bei der ein in Emitterschaltung angeordneter NPN-Transistor kapazitiv mit der Steuerelektrode
eines GTO-Gleichrichters gekoppelt ist. Neben dem offensichtlichen Nachteil einer kapazitiven
Kopplung bringt die Abschaltung mittels eines Bipolartransistors noch das Problem, daß der Transistor fähig
sein muß, den relativ starken Stromstoß zu leiten, der beim Abschalten von der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters
kommt Bipolartransistoren, die genügend starke Stromstöße aushalten können und ausreichend
niedrige Sättigungsspannungen haben, sind relativ teuer und scheiden daher in der Praxis für viele
Anwendungsfälle aus.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des vorstehend genannten Standes der
Technik durch Schaffung einer verbesserten Abschalteinrichtung für einen GTO-Gleichrichter zu überwinden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Schalteinrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Schaltungsanordnung, die einen GTO-Gleichrichter mit einer Sperroder
Abschaltspannung abschalten kann, enthält einen Thyristor, der einen mit einem Punkt eines Abschalt-Be- ~>
zugspotentials verbundenen Kathode) lanschluß, einen mit der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters
verbundenen Anodenanschluß sowie eine Steuerelektrode aufweist. Parallel zur Anoden-Kathoden-Strecke
des Thyristors liegt die Kollektor-Emitter-Strecke eines ι η
Bipolartransistors, der zudem eine Basiselektrode aufweise Eine Eingangsschaltung spricht auf die
Eingangsspannung an, um gleichzeitig einen begrenzten Schaltstrom an die Steuerelektrode des Thyristors und
einen begrenzten Basisstrom an die Basiselektrode des ι > Bipolartransistors zu legen, wobei dieser begrenzte
Basisstrom einen solchen Wert hat, daß der Kollektorspitzenstrom des Bipolartransistors auf einen Wert
begrenzt wird, der niedriger ist, als der Anodenspitzenstrom
des Thyristors während der Abschaltung des :o GTO-Gleichrichters.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel
anhand von Zeichnungen näher erläutert.
F i g. 1 ist das Schaltbild einer gemäß dem Stand der Technik ausgebildeten Schaltung zum Betreiben eines :~>
steuerbaren GTO-Siliziumgleichrichters;
F i g. 2 ist das Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung für die Anwendung in einer Schaltung zum
Betreiben eines gesteuerten GTO-Siliziumgleichrichters;
so
F i g. 3 zeigt die Strom/Spannungs-Betriebskennlinie
für die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung.
In der Anordnung nach F i g. 1 wird ein mit 1 bezeichneter steuerbarer, über seine Steuerelektrode r>
abschaltbarer Siliziumgleichrichter (nachstehend kurz als GTO-Gleichrichter oder einfach als »GTO«
bezeichnet) dadurch eingeschaltet, daß man einen Schalter 3 betätigt, um einen Stromweg zwischen einer
Versorgungsklemme 9 und der Steuerelektrode des -to GTO-Gleichrichters 1 zu schließen. Die Klemme 9
empfängt eine Betriebsspannung + V, und mit dem Schließen des Stromweges über den Widerstand 11 und
den Schalter 3 wird Strom an die Steuerelektrode geliefert, um den GTO-Gleichrichter 1 einzuschalten. «
Wenn der GTO-Gleichrichter 1 so eingeschaltet ist, ist der relative Widerstandswert seines Hauptstromwegs
zwischen Anode und Kathode wesentlich vermindert, so daß Strom Il von der Klemme 9 über diesen
Hauptstromweg zur Last 13 fließen kann. Sobald ein ">o GTO-Gleichrichter durch Anlegen eines Einschaltsignals
an seiner Steuerelektrode eingeschaltet ist, kann das Einschaltsignal fortgenommen werden, ohne daß
dadurch die Stromleitung über den Hauptstromweg unterbrochen wird. Dies ist ein charakteristisches η
Merkmal des GTO-Gleichrichters und anderer Bauelemente, die zur Familie der sogenannten Thyristoren
gehören. Im normalen Betrieb der gezeigten Schaltung kann also nach dem Einschalten de? GTO-Gleichrichters
1 der Schalter 3 in seine neutrale Stellung w zurückgebracht werden, bei welcher die Steuerelektrode
des GTO-Gleichrichters ohne Anschluß ist
Zum Abschalten des GTO-Gleichrichters 1 wird der Schalter 3 in eine Stellung gebracht wo er den
Stromweg zwischen der Steuerelektrode des GTO und h > einem mit der Klemme 20 verbundenen Bezugspotential
schließt. Beim hier betrachteten Beispiel ist dieses Bezugspotential das Massepotential. In diesem Zustand
der Schaltung wird ein merklicher Anteil des über die Anode des GTO-GJeichrichters 1 fließenden Stroms
von der Kathode ferngehalten und zur Steuerelektrode und Masse geleitet Der nach Masse fließende
Steuerelektrodenstrom nimmt beim Sperren des GTO-Gleichrichters 1 schnell ab und vermindert sich auf
praktisch 0, wenn der GTO-Gleichrichter 1 abgeschaltet ist Wenn der GTO-Gleichrichter 1 wie beim dargestellten
Beispiel eine Kathodenlast 13 mit kapazitiver Komponente aufweist dann hat bei niedrigeren Werten
des Steuerelektroden-Abschaltstroms die abnehmende Spannung an der Last 13 zur Folge, daß diese Last wie
eine Batterie wirkt, indem sie die Lieferung von Abschaltstrom unterstützt und den Kathoden-Steuerelektroden-Übergang
des GTO-Gleichrichters 1 in Gegenrichtung vorspannt
Bei den derzeit verfügbaren GTO-Gleichrichtern
muß die Steuerelektrode direkt nach erfolgter Abschaltung des GTO auf einen Spannungspegel geklemmt
werden, der nahe (innerhalb etwa 0,25 Volt) der an der Kathode herrschenden Spannung (Massepotential im
Falle des GTO-Gleichrichters 1) liegt um die vollständige Abschaltung sicherzustellen, denn ansonsten würden
der GTO-Gleichrichter 1 erneut eingeschaltet werden. Ferner sei erwähnt daß der von der Steuerelektrode des
GTO-Gleichrichters anfänglich fließende Abschaltstrom sehr hoch ist und für eine Dauer von 10 bis 20
Mikrosekunden eine Stärke haben kann, die etwa 80% des Laststroms Il entspricht Wie erwähnt nimmt dieser
Sperrstrom an der Steuerelektrode schnell ab, und im abgeschalteten Zustand des GTO-Gleichrichters 1 fließt
nur noch ein sehr kleiner Leckstrom von der Anode zur Steuerelektrode nach Masse.
In der Anordnung nach F i g. 2 ist der Schalter 3 durch eine elektronische Schaltung ersetzt, die zum Einschalten
und Abschalten des GTO-Gleichrichters 1 dient. Einer Einschaltklemme 15 ist ein positiver Impuls
zuführbar, um einen Transistor 17 einzuschalten. Wenn der Transistor 17 in dieser Weise eingeschaltet ist, liegt
an demjenigen Ende eines Widerstands 11, das von dem
mit der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters 1 verbundenen Ende entfernt ist, die Betriebsspannung
+ V. Somit fließt Strom über den Widerstand 11 in die
Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters 1, womit dieser eingeschaltet wird und einen Strom Il zur Last 13
leitet
In der Anordnung nach Fig.2 könnte der Thyristor
21 fortgelassen werden und der Transistor 19 allein dazu verwendet werden, den GTO-Gleichrichter 1 abzuschalten.
Hierzu würde man ein positiv gerichtetes Abschaltsignal an die Klemme 25 legen, um den
Transistor 19 einzuschalten und dadurch die Impedanz zwischen seiner Kollektor- und seiner Emitterelektrode
wesentlich zu vermindern, so daß die Steuerelektrode des GTO-GIeichrichters 1 praktisch mit Masse verbunden
wird. Falls der Betrag des Laststroms Il ziemlich hoch ist ungefähr 30 Ampere, dann werden z. B. etwa 12
bis 24 Ampere negativen Steuerelektrodenstroms von der Steuerelektrode des GTO-Gleichers 1 in die
Stromeingangsklemme 23 und über den Transistor 19 nach Masse fließen. Obwohl dieser relativ hohe negative
Strom wie oben erwähnt schnell absinkt muß der Transistor 19 einen solchen starken Stromstoß jedoch
ohne Beschädigung aushalten können, und zwar bei sehr niedriger Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung. Ein
dieser Anforderung erfüllender Transistor wäre relativ teuer, wenn er auch fähig ist, den GTO-Gleichrichter 1
abzuschalten und die Steuerelektrode auf etwa 0,2 Volt
zu klemmen, um mit Sicherheit eine Wiedereinschaltung
des GTO-Gleichrichters 1 zu verhindern. Die Verwendung eines einzigen Transistors zum Abschalten eines
GTO-Gleichrichters in dieser Weise ist jedoch für viele Anwendungsfälle, bei denen Lastströme hohen Betrags
geleitel werden müssen, unwirtschaftlich.
Wie es bereits beim oben genannten Stand der Technik versucht wurde, könnte man den Transistor 19
fortlassen und allein einen Thyristor 21 verwenden, um den GTO-Gleichrichter 1 abzuschalten. In einem
solchem Fall müßte man der Klemme 25 ein positives Abschaltsignal anlegen, welches zur Steuerelektrode
des Thyristors 21 gelangt und diesen einschaltet. Hiermit wird die impedanz zwischen der Anode und der
Kathode des Thyristors 21 wesentlich vermindert, so daß ein Abschaltstrom von der Steuerelektrode des
GTO-Gleichrichters 1 über den Hauptstromweg zwischen Anode und Kathode des Thyristors 21 und den
damit in Reihe liegenden Strombegrenzungswiderstand 27 nach Masse fließen kann. Obwohl bereits relativ
billige Thyristoren wie der Thyristor 21 verhältnismäßig hohe Stromstärken leiten können, ist der Spannungsabfall an der Anoden-Kathoden-Strecke derzeitiger
Siliziurnthyristoren in seinem Betriebsbereich auf einen Mindestwert von etwa 0,7 Volt, die sogenannte
Haltespannung, begrenzt. Wenn die Spannung zwischen der Anoden- und Kathodenstrecke eines Thyristors
unter diese Haltespannung absinkt, kann der Thyristor seine Leitfähigkeit nicht beibehalten und schaltet ab,
wodurch die Impedanz zwischen seiner Anode und Kathode wesentlich ansteigt Aus diesem Grund
brachten die bisherigen Versuche, nur einen Thyristor in der beschriebenen Weise zur Abschaltung eines
GTO-Gleichrichters zu verwenden, lediglich begrenzten Erfolg. Viele GTO-Gleichrichter lassen sich mit
einer solchen Maßnahme niemals abschalten und wieder einschalten, weil der Thyristor unfähig ist die Spannung
an der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters genügend weit auf etwa 0,25 Volt zu vermindern.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein relativ billiger Transistor mit einem Thyristor
kombiniert werden kann, um eine kombinierte Schaltanordnung zu schaffen, wie sie mit 29 in F i g. 2 bezeichnet
ist Die kombinierte Schaltanordnung 29 kann entweder aus diskreten Bauelementen oder als integrierte
Schaltung hergestellt werden. Wie dargestellt, ist der zwischen Kollektor und Emitter liegende Hauptstromweg des Transistors 19 parallel zu dem zwischen Anode
und Kathode liegenden Hauptstrorr.weg des Thyristors 21 iingeordnet wobei dem Hauptstromweg des
Thyristors 21 noch ein Strombegrenzungswiderstand in Reihe geschaltet ist Ein Vorspannungswiderstand 31 ist
so dimensioniert daß bei einem vorbestimmten Wert einer an die Eingangsklemme 25 gelegten positiven
Spannung der Transistor 19 eingeschaltet wird und der Maximalwert des von seinem Hauptstromweg geleiteten Stroms Ice auf ein Maß Icemax begrenzt wird. Die
Widerstände 33 und 35 sind so dimensioniert, daß bei einem vorbestimmten Wert des an die Eingangsklemme
25 angelegten Eingangs- oder Schaltsignals an der Steuerelektrode des Thyristors 21 eine Einschaltspannung: ausreichend hoher Amplitude erscheint, um diesen
Thyristor einzuschalten. Alternativ könnte die Abschaltung natürlich auch durch zwei simultan geschaltete
Konstantstromquellen gesteuert werden, deren eine anstelle des Widerstands 31 den Basisstrom für den
Transistor 19 liefert und deren andere anstelle der spannungsteilenden Widerstände 33 und 35 den
Steuerstrom für den Thyristor 21 liefert. Diese Stromquellen könnten z. B. die Kollektorelektroden von
PNP-Bipolartransistoren sein, die so angeordnet sind, daß sie sich simultan ein- und ausschalten lassen.
r> Die in Fig.3 dargestellte Betriebskennlinie für die
kombinierte Schaltanordnung 29 zeigt, daß wenn an die Klemme 23 eine Stromquelle angeschlossen ist und der
Eingangsklemme 25 das vorbestimmte Eingangssignal zum Einschalten des Thyristors 21 und des Transistors
ίο 19 angelegt wird, der Thyristor 21 für Stromwerte von
mehr als Icemax der vorherrschende Stromleiter ist. Natürlich leitet der Transistor 19 in diesem Betriebsbereich der kombinierten Schaltanordnung 29 seinen
Maximalstrom Icemax· Da der Betrag des von der an die
Klemme 23 angeschlossenen Stromquelle kommenden Stroms auf Icemax absinkt beansprucht die bleibende
Kollektorstromnachfrage des Transistors 19 einen größer werdenden Anteil des zur Klemme 23 gelieferten Stroms für sich. Wenn dieser Strom auf weniger als
2ü Icemax abgesunken ist steht kein Strom mehr zur
Verfügung, der von der Anode zur Kathode des Thyristors 21 fließen könnte. Die Anoden-Kathoden-Spannung des Thyristors 21 fällt unter den Wert der
Haltespannung Vh (vergleiche F i g. 3), die zum Leitend
halten des Thyristors 21 erforderlich ist so daß der
Thyristor 21 abschaltet Es sei erwähnt daß die Betriebskennlinie für einen Thyristor wie der Thyristor
21 im wesentlichen den Teil des durchgezogenen Kurvenstücks enthält wo der Thyristor den vorherr-
3« sehenden Stromleiter bildet Die Kurvenschar direkt bei
und unterhalb des Stromwerts Icemax stellt das Kennlinienfeld für einen Transistor 19 dar. Somit ist die
Betriebskennlinie für die kombinierte Schaltanordnung 29 die mit A bezeichnete Kurve.
'>'■>
Die F i g. 2 zeigt die Schaltung 29 in ihrem Einsatz als Abschalteinrichtung für den GTO-Gleichrichter 1. Im
Betrieb wird der GTO-Gleichrichter 1 wie oben beschrieben dadurch eingeschaltet daß an die Klemme
15 ein Einschaltsignal gelegt wird, das den Transistor 17
4(i leitend macht um eine positive Spannung an die
Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters 1 zu legen. Einmal eingeschaltet bleibt der GTO-Gleichrichter 1 im
leitenden Zustand, auch nachdem das Einschaltsignal von der Klemme 15 fortgenommen und dadurch der
Transistor 17 ausgeschaltet ist Um den GTO-Gleichrichter 1 abzuschalten, wird an die Klemme 25 der
kombinierten Schaltanordnung 29 ein Abschaltsignal gelegt das den Thyristor 21 und den Transistor 19
leitend macht Der Thyristor 21 leitet dann praktisch
sofort einen starken Strom von der Steuerelektrode des
GTO-Gleichrichters 1 zur Klemme 20, die an ein Bezugspotential (hier das Massepotential) angeschlossen ist Gleichzeitig leitet der Transistor 19 seinen
vorbestimmten Maximalstrom Icemax von der Steuer
elektrode des GTO-Gleichrichters 1 nach Masse. Wie
oben beschrieben, sinkt der aus der Steuerelektrode des
GTO-Gleichrichters 1 gezogene und anfänglich mil relativ hohem Betrag stoBartig begonnene Stroir
schnell ab, wenn der GTO-Gleichrichter 1 zu sperrer
beginnt Wenn dieser von der Steuerelektrode de: GTO-Gleichrichters 1 kommende Abschaltstrom au
einen Wert unterhalb Icemax absinkt dann fällt di< Spannung am Hauptstromweg des Transistors 19 untei
den Wert der Haltespannung Vh des Thyristors 21, w
daß der Thyristor abschaltet Wenn der aus de Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters 1 gezogem
negative Steuerstrom oder Abschaltstrom weite absinkt vermindert sich die Spannung an dem diesel
Strom leitendem Hauptstromweg des Transistors 19 weiter bis auf einen relativ niedrigen Wert von etwa 0,2
Volt. Wenn der GTO-Gleichrichter 1 völlig abgeschaltet hat, dann ist der über den Transistor 19 fließende
Steuerstrom lgq des GTO-Gleichrichters praktisch auf 0
abgesunken, und der Transistor 19 klemmt nun die Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters 1 auf etwa 0,2
Volt und stellt somit sicher, daß sich der GTO-Gleichrichter nicht wieder einschalten kann. Das an die
Klemme 25 gelegte Abschaltsignal kann jetzt fortgenommen werden, weil die Abschaltung des GTO-Gleichrichters
1 nun vollständig durchgeführt ist. Es sei noch erwähnt, daß die kombinierte Schaltanordnung 29
den GTO-Gleichrichter 1 auch dann abschalten kann, wenn dessen Kathode direkt mit der Klemme 20
verbunden ist und die Last 13 an anderer Stelle liegt, z. B. zwischen der Klemme 19 und der Anode des
GTO-Gleichrichters 1.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden Widerstände 31 und 33 verwendet, um einen begrenzten
Basisstrom für den Transistor 19 und einen begrenzten Steuerstrom für den Thyristor 21 zu liefern. Es können
jedoch statt dessen auch andere strombegrenzende Elemente verwendet werden, z. B. die oben erwähnten
beiden simultan geschalteten Konstantstromquellen. Welchen Weg man auch immer wählt, vorteilhaft ist es
jedoch, daß der Eingangskreis auf die an der Klemme 25 angelegte Eingangsspannung anspricht, um gleichzeitig
einen begrenzten Schaltstrom an die Steuerelektrode des Thyristors 21 und einen begrenzten Basisstrom an
die Basiselektrode des Bipolartransistors 19 zu liefern, wobei der begrenzte Basisstrom einen solchen Wert hat,
daß er den Spitzenwert des Kollektorstroms des Bipolartransistors auf ein Maß begrenzt, das kleiner ist,
als der Spitzenwert des Anodenstroms des Thyristors während des Abschaltvorgangs des GTO-Gleichrichters.
Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 dient die durch den Widerstand 33 dargestellte
Impedanz zwischen der Eingangsklemme 25 und der Steuerelektrode des Thyristors 21 erstens zum Leiten
des Schaltstroms des Thyristors zwischen diesen beiden Punkten und zweitens zum Begrenzen des Betrags des
Schaltstroms, um die der Klemme 25 durch die Steuerelektrode des Thyristors 21 dargebotene Impedanz
effektiv zu erhöhen. Mit dieser Maßnahme wird verhindert, daß der Thyristor 21 zu viel Strom an sich
reißt, denn der Steuerkreis des Thyristors könnte infolge seiner relativen Niederohmigkeit einen unverhältnismäßig
hohen Anteil des zur Klemme 25 gelieferten Stroms wegnehmen, so daß nicht mehr genügend Strom für die gewünschte Ansteuerung der
Basis des Transistors 19 übrigbleibt.
Auch die durch den Widerstand 31 dargestellte Impedanz zwischen der Eingangsklemme 25 und der
Basis des Bipolartransistors 19 erfüllt die Funktion, den Transistorbasisstrom zwischen diesen beiden Punkten
zu leiten, den Basisstrom auf einen gegebenen Wert zu begrenzen (um sicherzustellen, daß der Thyristor den
Abschaltspitzenstrom befördert) und effektiv die Impedanz zu erhöhen, die der Eingangsklemme 25
durch die Basiselektrode des Bipolartransistors 19 dargeboten wird. Diese letztgenannte Funktion verhindert,
daß der Transistor 19 das Abschaltsignal an sich reißt, wie es ansonsten zu befürchten wäre, weil der
Transistor 19 infolge seiner Anordnung in Emitterschaltung eine relativ niedrige Basiseingangsimpedanz hat.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Schalteinrichtung für einen in Reihe mit einer Last liegenden steuerbaren und über seine Steuerelektrode
abschaltbaren Gleichrichter (»GTO-Gleichrichter«), mit einer Abschaltanordnung, die an
die Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters gekoppelt ist, um dort ein Abschaltsignal anzulegen, wobei
ein Thyristor oder ein Bipolartransistor als Steuerelement mit seiner Hauptstromstrecke zwischen der
erwähnten Steuerelektrode und einem Abschalt-Bezugspotential liegt und auf eine Eingangsspannung
anspricht, um die Steuerelektrode mit dem Abschaltpotential zum Abschalten des GTO-Gleichrichters
zu koppeln, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerelement sowohl ein Thyristor (21) als auch
ein Bipolartransistor (19) mit einander parallelgeschalteten Hauptstromstrecken vorgesehen sind,
wobei die Kathode des Thyristors mit dem Abschaltpotential (20) und seine Anode mit der
Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters (1) gekoppelt ist, und daß die Steuerelektrode des Thyristors
(21) und die Basiselektrode des Bipolartransistors (19) mit einer durch die Eingangsspannung steuerbaren
Eingangsschaltung verbunden sjnd, welche diesen Elektroden derart bemessene Steuerströme
zuführt, daß während des Abschaltens des GTO-Gleichrichters (1) der Kollektorspitzenstrom des
Bipolartransistors (19) auf einen niedrigeren Wert als der Anodenspitzenstrom des Thyristors (21)
begrenzt wird.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsschaltung (25—35)
je eine zwischen ihre Eingangsklemme (25) für die Eingangsspannung und die Steuerelektrode des
Thyristors (21) bzw. die Basiselektrode des Bipolartransistors (19) geschaltete Impedanz (31 bzw. 33)
enthält und daß diese Impedanzen so bemessen sind, daß sie den Steuerelektrodenstrom bzw. den
Basiselektrodenstrom entsprechend dem gewünschten Anoden- bzw. Kollektorspitzenstrom begrenzen.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen die Eingangsklemme (25) und die Steuerelektrode des Thyristors
(21) geschaltete Impedanz (33) einen Teilwiderstand eines Spannungsteilers bildet, dessen anderer Teilwiderstand
(35) zwischen die Steuerelektrode und das Abschaltpotential (20) geschaltet ist.
4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode des
Thyristors (21) über einen Widerstand (27). auf das Abschaltpotential (20) geführt ist.
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