DE1231806B

DE1231806B - Anordnung zum Schutz einer Halbleiter-Gleichrichteranordnung

Info

Publication number: DE1231806B
Application number: DE1960L0035707
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bernhard Kassuehlke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-03-23
Filing date: 1960-03-23
Publication date: 1967-01-05

Description

Anordnung zum Schutz einer Halbleiter-Gleichrichteranordnung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Schutz von Halbleitereinkristall-Gleichrichterzellen in Serienschaltung gegen Ausgleichsvorgänge durch Dämpfungsmittel.
Ausgleichsvorgänge beim Schalten treten beispielsweise bei allen Anwendungen der Elektrostatik auf, da jede der dabei verwendeten Einrichtungen Kapazitäten gegen andere Gegenstände und gegen Erde besitzt. Die Ein- oder Ausschaltung einer Gleich-oder Wechselspannung in einem vorwiegend kapazitiven Schwingkreis, der aus den erwähnten Kapazitäten, eventuell zusätzlichen Kabelkapazitäten, und der ebenfalls immer gegebenen Induktivität einer Anordnung besteht, wird immer schwingend vor sich gehen. Je kleiner Induktivität und Kapazität sind, desto größer ist die Frequenz des Ausgleichsvorganges und desto höher sind seine Anfangsamplituden.
Schaltvorgänge treten nicht nur beim einmaligen Aus- oder Einschalten, sondern auch beim Erlöschen von über- oder Durchschlägen auf. Bei den elektrostatischen Anwendungen treten diese Durchschläge bei elektrostatischen Abscheidern am häufigsten auf. Neuere Regeleinrichtungen für die Abscheiderspannung tasten die Durchschlagsgrenze laufend ab und lassen in einigen Ausführungsformen sogar eine ganze Reihe von Durchschlägen zu, um sicher zu sein, daß ein einzeln registrierter Durchschlag nicht die allseitig erreichte Durchschlagsgrenze vortäuscht. Diese Steigerung der Spannung bis zum höchstmöglichen Wert trägt zur Abscheideleistung des Filters erheblich bei, bedingt jedoch somit einen sicheren Schutz für die Halbleiter-Gleichrichter.
Die bisher bei elektrostatischen Anlagen verwendeten Halbleiter-Gleichrichter, insbesondere Selengleichrichter, sind infolge ihrer Plattenkapazität und ihres hohen Vorwärtswiderstandes nicht so gefährdet wie die Halbleitereinkristall-Gleichrichter, die in einem immer stärkeren Maße bei elektrostatischen Anlagen Anwendung finden. Als Schutzmaßnahme für derartige Gleichrichter ist aus der Schwachstromtechnik bekannt, diese durch Parallelschalten von Kapazitäten oder RC-Gliedern gegen Ausgleichsvorgänge zu schützen. Diese bekannten Schutzschaltungen haben den Nachteil, daß bei Ausgleichsvorgängen die in der Sperrphase aufgeladenen Kondensatoren sich sehr schnell entladen und somit zur steilen Stromspitze beitragen. Sie sind auch insofern nachteilig, als die Parallelschaltung der Kondensatoren einen recht sperrigen Aufbau ergibt. Bei mehreren hintereinandergeschalteten Gleichrichterelementen, wie es ja bei Hochspannungsgleichrichtern notwendig ist, war es bisher nicht möglich, einen gedrängten Aufbau der Gleichrichtersätze zu erreichen.
Ferner ist es bekannt, Kondensatoren in Starkstromanlagen gegen Schaltüberströme durch vorgeschaltete Blankleiter mit einer Eisenumhüllung zu schützen. Weiterhin sind Umhüllungen aus Ferritmetall für Blankleiter als Schutz- und Dämpfungsmittel gegen Störstrahlen bekannt.
Auch sind derartige Hüllen für einadrige Leiter in Netzwerken vorgesehen worden, um die Fortpflanzungsgeschwindigkeit eines Wechselstromes zu beeinflussen.
Schließlich sind Schaltdrosselspulen mit ringförmigen Eisenkernen für Hochstromkontaktumformer sowie als Schutzvorrichtung gegen überspannungen bzw. als Strombegrenzungsdrosseln hinreichend bekannt.
Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe besteht demgegenüber darin, für eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Halbleitereinkristall-Gleichrichterzellen eine Schutzanordnung anzugeben. Erfindungsgemäß sind jeweils mehrere Gleichrichterzellen in einem abgeschlossenen Röhrchen eingebaut, das oder dessen Anschlußkappen von Ferritkörpern, umhüllt sind.
Eine andere Lösung der Erfindung sieht vor, jeweils mehrere Gleichrichterzellen in einem Ferritkörper unmittelbar einzuschließen. Die Anordnung nach der Erfindung hat neben den elektrischen Vorteilen eines sicheren Schutzes der Halbleitereinkristall-Gleichrichterzellen den Vorteil einer gedrängten Bauweise.
An Stelle der Röhrchen aus Keramikmaterial, in denen die Gleichrichterelemente bisher eingeschlossen waren, können auch Ferritrohre verwendet werden. Ferrite haben bekanntlich sehr viele Eigenschaften von keramischen Materialien. Der Ferritkörper ist in diesem Falle aus Ferritsorten aufgebaut, die einen sehr hohen spezifischen Widerstand haben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Gleichrichterelemente 1,1' in einem mit Anschlußkappen 11 und 12 versehenen Keramikrohr 10 eingeschlossen sind, sind zwei Ferritkörper 13 über die Anschlußkappen aufgebracht. Es ist auch denkbar, daß das gesamte Keramikelement 10 von einem Ferritkörper bedeckt ist. Es ist jedoch auch möglich, jeweils mehrere Gleichrichterzellen unmittelbar in einem Ferritkörper einzuschließen.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zum Schutz von Halbleitereinkristall-Gleichrichterzellen in Serienschaltung gegen Ausgleichsvorgänge durch Dämpfungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Gleichrichterzellen in einem abgeschlossenen Röhrchen eingebaut sind, das oder dessen Anschlußkappen von Ferritkörpern umhüllt sind.
2. Anordnung zum Schutz von Halbleitereinkristall-Gleichrichterzellen in Serienschaltung gegen Ausgleichsvorgänge durch Dämpfungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Gleichrichterzellen in einem Ferritkörper unmittelbar eingeschlossen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 819 437, 870 874, 889 589, 198 023; deutsche Auslegeschrift Nr. 1067 922; schweizerische Patentschrift Nr. 300 467; Prospekt SD 21 der Firma Valvo, S. 1; Buch von K y s e r : »Elektrische Kraftübertragung«, 111, 2. Auflage, 1923, S. 749, 771 und 812.