DE1238102B - Halbleitergleichrichter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 21g-11/02

Nummer: 1 238 102

Aktenzeichen: N 19290 VIII c/21,

Anmeldetag: 7. Dezember 1960

Auslegetag: 6. April 1967

Die Erfindung betrifft einen Halbleitergleichrichter mit einem im Gehäuse des Gleichrichterelements eingeschlossenen, mit dem Gleichrichterelement in Reihe geschalteten Schutzwiderstand.

Im allgemeinen hat ein Halbleitergleichrichter einen sehr kleinen inneren Reihenwiderstand, so daß Vorsorge gegen eine Beschädigung des Gleichrichters getroffen werden muß, die durch den Einschaltstromstoß hervorgerufen werden kann, wenn er z. B. im Gleichrichterkreis einer Kondensatorladeschaltung benutzt wird. Es ist deshalb allgemein üblich, einen Schutz-Vorwiderstand in Reihe mit dem Gleichrichter zu legen und den Einschaltstromstoß zu dem Zeitpunkt zu dämpfen, wo ein Schalter geschlossen wird oder ein großer Kondensatorladestrom fließt.

Aus der französischen Patentschrift 1 157 698 ist ein Halbleitergleichrichter bekanntgeworden, bei dem die Stromzufuhr zu dem Gleichrichterelement innerhalb des Gehäuses über einen Nickel-Chrom-Draht erfolgt, dessen Widerstand dem des Gleichrichterelements gleich ist und der als Stromzuführung dient. Hierbei handelt es sich um eine Kompromißlösung, die einerseits keine volle Gewähr für einen Schutz gegen Beschädigung durch große Stromstöße bietet und andererseits im Betrieb den Wirkungsgrad des Gleichrichters verringert sowie die Empfindlichkeit herabsetzt.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 047 318 ist eine Halbleiterdiode bekannt, bei der in das Gehäuse ein Parallelwiderstand eingeschlossen ist, der im Rahmen einer Reihenschaltung mehrerer derartiger Elemente eine gleichmäßige Verteilung der Sperrspannung auf die einzelnen Dioden sicherstellen soll. Bei Verwendung einer solchen Diode als Gleichrichter ist ein solcher Parallelwiderstand zur Strombegrenzung ungeeignet.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer ausreichenden Strombegrenzung während der Einschaltperiode, wobei jedoch das Dauerbetriebsverhalten des Gleichrichterelements nicht beeinträchtigt werden soll.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einem Halbleitergleichrichter der eingangs genannten Gattung der Widerstandswert des Schutzwiderstands einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist.

Der Schutzwiderstand, der in kaltem Zustand, d. h. im Einschaltzustand, einen großen Widerstand hat, wird so bemessen, daß er eine sichere Strombegrenzung bewirkt. Nach dem Einschalten vermindert sich . der Widerstand infolge der Jouleschen Wärme so weit, daß der Schutzwiderstand praktisch vernach-Halbleitergleichrichter

Anmelder:

Nippon Electric Company, Limited, Tokio

Vertreter:

Dip!.-Ing. M. Bunke, Patentanwalt,

Stuttgart 1, Schloßstr. 73 B

Als Erfinder benannt:
Motoaki Tokida, Tokio

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 20. Januar 1960 (1357)

lässigbar ist, so daß die Wirkungsweise des Halbleitergleichrichters nicht gestört wird.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel.
F i g. 1 ist ein allgemeines Schaltbild, welches ein Beispiel eines Gleichrichterkreises mit einem HaIbleitergleichrichter in einer Kondensatorladeschaltung erläutert;

F i g. 2 zeigt eine Temperatur-Widerstands-Kennlinie eines gemäß der Erfindung benutzten Schutzwiderstands;

F i g. 3 ist ein Schnitt durch eine Bauart eines Halbleitergleichrichters, bei welchem die Merkmale der vorliegenden Erfindung verwirklicht sind.

In Fi g. 1 ist 1 ein Schutzwiderstand, 2 ein Gleichrichter, 3 eine Belastung, 4 ein Kondensator und 5 eine Wechselstromquelle. Der Schutz-Vorwiderstand 1 ist hier jedoch nur zu der Zeit notwendig, wenn der Schalter 6 geschlossen wird, und er hat den Nachteil, die Spannungsregelung während der Zeit normalen Betriebs zu verschlechtern.

Gemäß der Erfindung ist zur Beseitigung dieses Nachteils ein Schutzwiderstand benutzt, der genügend groß ist, um außerhalb der Zeit normalen Betriebs den Einschwingstrom fehlerfrei zu unterdrücken, während in der Zeit normalen Betriebs der Wert dieses Schutz-Vorwiderstands genügend klein wird.

In F i g. 3, welche einen Querschnitt durch einen

Halbleitergleichrichter zeigt, welcher die Merkmale der Erfindung verkörpert, ist 7 ein Schutzwiderstand, dessen Widerstandswert sich mit der Temperatur ändert und 8 ein Halbleiter-Gleichrichterelement. 9 ist ein Isolator, 10 und 11 sind äußere Leitungen und 12 ist ein Gehäuse. Wenn in den Gleichrichter-

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kreis der F i g. 1 ein Widerstand, der die in F i g. 2 gezeigte Temperatur-Widerstands-Kennlinie hat, z. B. ein Thermistor (Heißleiter) als Schutzwiderstand 1 benutzt wird und wenn dieser Schutzwiderstand 1 in demselben Gehäuse eingeschlossen ist, in welchem auch das Halbleiter-Gleichrichterelernent 8 eingeschlossen ist, erzeugt während der Zeit normalen Betriebs das Halbleiter-Gleichrichterelement 2 selbst wegen seines eigenen Energieverbrauchs Wärme und macht die Innentemperatur im Gehäuse höher als diejenige vor dem Schließen des Schalters. Wenn ein Schutzwiderstand 1 so gewählt wird, daß er einen Widerstandswert hat, welcher groß genug ist, um als Schutz bei der Innentemperatur des Gehäuses vor dem Schließen des Schalters oder bei gewöhnlicher Temperatur zu wirken und so beschaffen ist, daß er einen genügend kleinen Widerstandswert hat, um während der Zeit normalen Betriebs die Spannungsregelung bei der dann herrschenden Innentemperatur des Gehäuses nicht unzulässig zu verschlechtern, dann wird also dieser Schutz-Vorwiderstand den Einschaltstromstoß ohne Versagen zu dem Zeitpunkt unterdrücken, wenn der Schalter geschlossen wird, während er bei normalem Betrieb praktisch keine Wirkung auf die Spannungsregelung hat.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Halbleitergleichrichter mit einem im Gehäuse des Gleichrichterelements eingeschlossenen, mit dem Gleichrichterelement in Reihe geschalteten Schutzwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des Schutzwiderstands einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 047 318,

   063 713, 1 067 531;
   französische Patentschriften Nr. 1 157 698,

   389.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   709 548/282 3.67

   Bundesdruckerei Berlin