DE2803011A1

DE2803011A1 - Anordnung zur erzeugung von zuendimpulsen fuer steuerbare stromrichterventile

Info

Publication number: DE2803011A1
Application number: DE19782803011
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Grad Rjosk; Joachim Ing Grad Weidemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1978-01-20
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2803011C2; ES476819A1

Description

Anordnung zur Erzeugung von Zündimpulsen für steuerbare
Stromrichterventile Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung eines Zündimpulses mit einer hohen steilen Spitze und einem Impulsrücken zur Zündung steuerbarer Stromrichterventile, mit zwei Spannungsquellen, wobei in Reihe zu einer Spannungsquelle die Emitter-Kollektor-Btrecke eines Transistors, ein Widerstand und die Primärwicklung eines Impulsübertragers liegen, dessen Sekundärwicklung der Steuerstrecke des steuerbaren Stromrichterventils parallel geschaltet ist.
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 stromseitig überlastet werden. Nach dem Zünden der Thyristoren soll außerdem die Zündbereitschaft noch einige 100 Mikrosekunden erhalten bleiben, weil die Thyristoren durch Stromschwingungen leicht verlöschen können. Aber auch bei Thyristoren mit innerer Zündverstärkung (sog.
"Amplifying Gaté) werden erhöhte Anforderungen an die Impulsform des Zündstromes gestellt. In der Praxis werden daher Zündimpulse verwendet, wie sie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt sind. Sie bestehen im wesentlichen aus einem kurzen, steilen Impuls großer Stromstärke und einem breiten Impuls geringerer Stromstärke.
Zündimpulse mit dieser Impulsform können auf verschiedene Weise erzeugt werden. Beispielsweise mit einer Einrichtung nach Bild 5 auf Seite 125 der B3C-Nachrichten, März 1968.
Diese Einrichtung enthält zwei Spannungsquellen, wobei die eine Spannungsquelle größer ist als die andere und die kleinere Spannungsquelle über einen Widerstand einen Kondensator lädt. Beim Schalten eines Endstufentransistors entlädt sich die Energie des Kondensators über einen Endübertrager und erzeugt im Steuerkreis des Thyristors eine hohe,steile Steuerstromspitze. Beim Entladen des Kondensators sinkt seine Spannung ab. Sobald die Kondensatorspannung den Wert der zweiten Spannungsquelle erreicht hat, speist diese Spannungsquelle über eine Diode den Steuerkreis mit nahezu konstantem Strom bis zum Ende der Impulsdauer. Die auf die Sekundärseite des Ubertragers transformierte Spannung wird bei dieser Einrichtung über einen Widerstand an die Steuerstrecke des zu zündenden Thyristors geschaltet. Bei dieser bekannten Einrichtung muß die zur Aufladung des Kondensators dienende Spannungsquelle sehr leistungsstark sein. Will man außerdem die Steilheit oder Dauer des Impulses beeinflussen, müssen Spannungsquellen mit höheren Spannungen verwendet werden. Durch die dadurch bedingten größeren Potentialunterschiede gegen Erde werden erhebliche Beanspruchungen an die verwendeten Bauelemente gestellt, was eine wesentliche Verteuerung der Einrichtung nach sich zieht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Zündimpulses, der aus einem Steil- und einem Dauerimpuls variabler Höhe und Breite besteht, anzugeben, bei der die auftretenden Potentialunterschiede und die Leistungsentnahme an den erforderlichen Spannungsquellen so gering wie möglich gehalten werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Reihe zur Primärwicklung des Impulsübertragers ein zweiter Widerstand und die Eollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors, dessen Emitter an negatives Potential angeschlossen ist, geschaltet sind, und daß eine Diode anodenseitig an den zweiten Widerstand und kathodenseitig an den ersten Widerstand und der Emitter des ersten Transistors an Bezugspotential angeschlossen sind.
Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der Transistor-Schaltstufen ist eine zeitliche Entkopplung zwischen dem Steilimpuls und dem Dauerimpuls möglich, da beide Schaltstufen zu unterschiedlichen Zeiten angesteuert werden können. Für beide Impulse sind die Höhe des Impulsstromes und die Impulsdauer getrennt einstellbar.
Dadurch ergibt sich sowohl eine bessere Ausnutzung der Spannungsquellen bei geringstmöglicher Leistungsaufnahme als auch eine Verringerung der Potentialunterschiede gegen Erde durch die Reihenschaltung zweier Spannungsquellen.
Anhand eines in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.
Die Anordnung enthält einen Impulsübertrager 4, dessen Sekundärwicklung über eine Diode 7 und der Steuerstrecke eines steuerbaren Stromrichterventils 8, hier eines Thyristors, verbunden ist. Der Thyristor ist Teil einer nicht weiter dargestellten beliebigen Stromrichterschaltung.
Die Primärwicklung des Impulsübertragers 4 ist mit einer ersten Spannungsquelle UDI und sowohl mit der Reihenschaltung einer Diode 3, eines ersten Widerstandes 2 und der Kollektor-Emitter-Strecke eines ersten Transistors 1 als auch mit der Reihenschaltung eines zweiten Widerstandes 6 und eines zweiten Transistors 5 verbunden. Der Emitter des ersten Transistors 1 ist an Bezugspotential, z. B. an 0-Volt, geschaltet, während der Emitter des zweiten Transistors an eine negative Spannungsquelle U51 angeschlossen ist.
Werden die Basis-Anschlüsse der beiden Transistoren 1 und 5 mit den in der Fig. 2 dargestellten Impulsen A und B angesteuert, so fließen durch die Primärwicklung des Ubertragers 4 die Ströme wobei RDI der Widerstandswert des ersten Widerstandes 2 und RSI der Wert des zweiten Widerstandes 6 ist. Werden beide Transistoren 1 und 5 zeitgleich angesteuert, so ergibt sich durch Addition beider Ströme iDI und iSI ein Stromimpuls, dessen Höhe und Dauer beliebig einstellbar ist. Durch Transformation des Summenstromes iDI + iSI beziehungsweise der einzelnen Ströme iDI und iSI wird auf der Sekundärseite ein Impulsstrom iG erzeugt, dessen zeitlicher Verlauf der Fig. 1 bei beliebiger Höhe und Breite der beiden Teilimpulse entspricht.
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Claims

Patentansprüche Anordnung zur Erzeugung eines Zündimpulses mit einer hohen steilen Spitze und einem Impulsrücken zur Zündung steuerbarer Stromrichterventile, mit zwei Spannungsquellen, wobei in Reihe zu einer Spannungsquelle die Emitter-Eollektor-Strecke eines Transistors, ein Widerstand und die Primärwicklung eines Impulsübertragers liegen, dessen Sekundärwicklung der Steuerstrecke des steuerbaren Stromrichterventils parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zur Primärwicklung des Impulsübertragers (4) ein zweiter Widerstand (6) und die Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors (5), dessen Emitter an negatives Potential (usw) angeschlossen ist, geschaltet sind, und daß eine Diode (3) anodenseitig an den zweiten Widerstand (6) und kathodenseitig an den ersten Widerstand (2) und der Emitter-des ersten Transistors (1) an Bezugspotential ar.geschlossen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch mekennzeichnet, daß die Basis des ersten Transistors (1) mit einem Langzeitimpuls (A) und die Basis des zweiten Transistors (5) mit einem Kurzzeitimpuls (B) beaufschlagt sind.