DE1613539C

DE1613539C - Circuit arrangement for the symmetrical phase control of an AC-fed consumer

Info

Publication number: DE1613539C
Application number: DE19671613539
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. 7751 Hegne; Moeglich Klaus Dipl.-Ing. 7750 Konstanz. H02p 13-30 Thomassen
Original assignee: Altenburger Kg, 7893 Jestetten
Priority date: 1967-08-23
Filing date: 1967-08-23
Publication date: 1973-04-19

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur symmetrischen Phasenanschnittsteuerung eines wechselstromgespeisten Verbrauchers mit einer in Reihe mit dem Verbraucher liegenden, die positive und die negative Halbwelle des Wechselstromes mit Phasenanschnitl schaltenden Schaltanordnung mit Thyristorverhalten und einem mit Wechselspannung gespeisten ÄC'-Zeitkrcis, der in Verbindung mit einem Zweirichtungs-Schwellwertschalter den symmetrischen Pliascnanschnitt der positiven und negativen Halbwelle des Wechselstromes für die Schalteranordnung bestimmt.The invention relates to a circuit arrangement for symmetrical phase control an alternating current-fed consumer with a lying in series with the consumer, the positive and the negative half-wave of the alternating current with phase interface switching switching arrangement with thyristor behavior and an alternating voltage fed ÄC'-Zeitkrcis, the in connection with a bidirectional threshold switch the symmetrical Pliascnanschnitt the positive and negative half-wave of the alternating current intended for the switch arrangement.

Eine derartige Schaltungsanordnung zu^r Steuerung der Leistung von wechselstromgespcisten Verbrauchern mit Thyristor-Schaltelementen und Phasenanschnittsteuerung ist bereits bekannt (Zeilschrift »Proceedings of the IEEE, April 1965, S. 364, 365). Halbleiterbauelemente besitzen den Nachteil, daß sie bezüglich ihrer Eigenschaft bei Serienproduktion Abweichungen aufweisen. So zünden z. B. als Schalterelemente verwendete Thyristoren mit ungleicher Zeitverzögerung. Dadurch wird die Stromflußdauer fürA circuit arrangement for controlling the power of ^r wechselstromgespcisten consumers with thyristor switching elements and phase control is already known (Zeilschrift "Proceedings of the IEEE, May 1965, pp 364, 365). Semiconductor components have the disadvantage that their properties deviate in series production. So ignite z. B. used as switch elements thyristors with unequal time delay. This increases the duration of the current flow for

die positive und negative Wechsclstromhalbweile verschieden, und dem Verbraucher wird eine Spannung zugeführt, die neben der Grundfrequenz und den zugehörigen Oberwellen auch nodi einen Gleichspannungsanleil enthält. Dieser Gleichspannungsanteil ist für viele Anwendungsgebiete nicht erwünscht. Insbesondere nicht, wenn die Verbraucher im wesentlichen induktive Verbraucher, wie z. ß. Transformatoren, Leuchtstofflampen mit Vorschalldrosseln usw., sind. Größere Gleichspannungsanteilc führen zur Zerstörung solcher induktiver Verbraucher bzw. bei Beleuchtungsanlagen mit induktiven Vorschaltgeräten zu Flackererscheinungen, insbesondere dann, wenn diese Beleuchtungsgeräle helligkeitsgesteuert sind. Bei der bekannten Schaltung müßte zum Zwecke der Symmetrierung eine entsprechende .-Auswahl von Halbleiterbauelementen mit möglichst gleicher Charakteristik vorgenommen werden, was zeitraubend und umständlich ist.the positive and negative alternating currents are halfway different, and a voltage is supplied to the consumer, which in addition to the basic frequency and the associated harmonics also contains a DC voltage guide. This DC voltage component is not desirable for many areas of application. In particular not if the consumers are essentially inductive consumers, such as. ß. Transformers, Fluorescent lamps with pre-acoustic chokes etc. are. Larger DC voltage components lead to destruction such inductive loads or in lighting systems with inductive ballasts to flicker phenomena, especially when these lighting units are brightness-controlled. at of the known circuit would have to have a corresponding selection of for the purpose of balancing Semiconductor components are made with the same characteristics as possible, which is time-consuming and is awkward.

Grundsätzlich ist es bei Wechselrichtern bereits bekannt, den Gleichspannungsanteil in der Ausgangs-Wechselspannung dadurch zu beseitigen, daß die Spannungszeitflächen jeder Halbwolle miteinander verglichen werden und an Hand der Zündzeilpunkte an den Wechselrichtcrventilcn auf Gleichheit geregelt wird (BBC-Nachrichten, Dezember 1964, S. 632). Weitere Einzelheiten der verwendeten Schaltungsanordnung sind nicht bekannt.In principle, it is already known in the case of inverters, the direct voltage component in the output alternating voltage to be eliminated by the fact that the stress-time areas of each half-wool are compared with one another and on the basis of the ignition line points at the inverter valves is regulated for equality (BBC-Nachrichten, December 1964, p. 632). Further details of the circuit arrangement used are not known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur symmetrischen Phaseneinschnittsteuerung eines wechselstromgespeistcn Verbrauchers zu schaffen, die in einfachster und billigster Weise einen durch Unsymmetrie auftretenden Gleichspannungsanfeil in der Speisespannung für den Verbraucher möglichst beseitigt.The invention is based on the object of a circuit arrangement for symmetrical phase control of an alternating current fed consumer, which is simplest and cheapest Way a direct voltage component in the supply voltage for the consumer caused by asymmetry eliminated if possible.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch, daß dem Verbraucherkreis ein den bei Unsymmetrie auftretenden Gleichspannungsanteil ausfiltenides Filternel/weik zugeschaltet ist und daß der ftC-Zcitkreis einen in der einen Stromrichtung leitfähigen steuerbaren Halbleiterwiderstand und parallel zu diesem Halbleiterwiderstand entweder einen vcileren, in der anderen Stromrichlung leilfähigen steuerbaren Halbleiterwiderstand oder die Reihenschaltung einer in der anderen Stromrichtun^ leitfähigen Diode und eines nicht steuerbaren Widerslands enthält und die steuerbaren Halbleiterwiderstände bzw. der steuerbare Halbleiterwidersland vom Filtcrnetzwcik derart angesteuert sind, daß sie bzw. er die Zündzeitpunkte der Schalteranordnung mit Thyristorvorhallen im Sinne eines Nullwerdcns des Glcicbspannungsanleils verändern.The invention solves this problem in an arrangement of the type mentioned in that the consumer circuit a filter element that filters out the DC voltage component that occurs in the event of asymmetry is switched on and that the ftC-Zcitkreis a controllable conductive in one current direction Semiconductor resistor and parallel to this semiconductor resistor either a vcileren, in the other Stromrichlung conductive controllable semiconductor resistor or the series connection of a diode that is conductive in the other direction and of a non-controllable contradiction and contains the controllable semiconductor resistors or the controllable Semiconductor contradictions are controlled by the Filtcrnetzwcik in such a way that he or she sets the ignition times the switch arrangement with thyristor vaults in the sense of zeroing the DC voltage instruction change.

Die Erfindung löst die genannte Aufgabe auf einem anderen Weg auch dadurch, daß dem Vcrbraueherkrcis ein den bei Unsymmetrie auftretenden Glcichspannungsantcil ausfilterndes Filternetzwerk zugeschaltet ist und daß als Zweinclilungs-SehwclKvcrtschaltcr ein Halbleiterschalter mit steuerbarer Diirchbruchsspannung verwendet und vom Fillernctzwerk derart angesteuert ist, daß er die Zündzeitpunkte da Schalteranordnung mit Thyristorverhallen im Sinne eines Nullwerdcns des Glcichspannungsantcils verändert. The invention achieves the stated object in a different way also in that the consumer group A filter network that filters out the DC voltage component that occurs in the event of asymmetry is switched on is and that as a dual-position switch a semiconductor switch with controllable breakdown voltage is used and controlled by the Fillernctzwerk in such a way that it sets the ignition times Switch arrangement with Thyristorverhallen in the sense of zeroing of the DC voltage component changed.

Vorzugsweise ist das Filternetzwerk ein RC- oder LC-Glied.The filter network is preferably an RC or LC element.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Filternetzwerk parallel zu dem Verbraucher oder /u der Schalteranordnung mit Thyristorverhalten geschaltet Bei einer Schaltungsanordnung mit zwei steuerbaren Halbleiterwiderständen liegen nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die steuerbarenAccording to one embodiment of the invention, the filter network is parallel to the consumer or / u the switch arrangement switched with thyristor behavior In a circuit arrangement with two According to a further embodiment of the invention, the controllable semiconductor resistors are the controllable semiconductor resistors

Halbleiterwiderstände parallel zum Kondensator des RC-Zeitkreises, und in Reihe zu jedem Halbleiterwiderstand ist eine Diode angeordnet, die zueinander entgegengerichtet gepolt sind.Semiconductor resistors in parallel with the capacitor of the RC time circuit, and in series with each semiconductor resistor a diode is arranged, which are polarized opposite to each other.

Bei einer Schaltungsanordnung mit zwei steuer-In a circuit arrangement with two control

baren Halbleiterwiderständen können nach einer Ausgestaltung der Erfindung als steuerbare Halbleiterwiderstände komplementäre Flächentransistoren verwendet werden, deren Basen miteinander und mit dem Filternetzwerk verbunden sind und die Kollektoren über die Dioden mit dem einen Anschluß des Kondensators des RC-Zeitkreises und die Emitter mit dem anderen Anschluß des Kondensators verbunden werden.According to one embodiment of the invention, semiconductor resistors can be used as controllable semiconductor resistors complementary junction transistors are used, their bases with each other and with the filter network are connected and the collectors via the diodes with one terminal of the Capacitor of the RC timing circuit and the emitter connected to the other terminal of the capacitor will.

Nach einer anderen Ausgestaltung der ErfindungAccording to another embodiment of the invention

so können als steuerbare Halbleiterwiderständc Feldeffekttransistoren verwendet werden, deren Gitter miteinander und mit dem Filternetzwerk να uindcn sind, während die Drain-Elektroden über entgegengerichtet geschaltete Dioden an den einen Anschluß des Kon-field effect transistors can be used as controllable semiconductor resistors are used whose grids are with each other and with the filter network να uindcn, while the drain electrodes are connected via oppositely connected diodes to one terminal of the

densators des RC-Zeitkreises und die Source-Elektrodcn miteinander an die Speisespannung dieses Kondensators angeschlossen sind.capacitor of the RC time circuit and the source Elektrodcn are connected to the supply voltage of this capacitor.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind zur Beseitigung der Restladung des Konden-According to another embodiment of the invention, to eliminate the residual charge of the condensate

sators des RC-Zeitkreises im Bereich des Nulldurchgangs der Wechselspannung zum Kondensator zwei Parallclkreisc geschaltet, von denen jeder zwei entgegengesetzt in Reihe geschaltete Dioden besitzt, wobei die Dioden des einen Kreises zu denen des anderen entgegengerichtet geschaltet sind, und beide Kreise sind über Vorwidersländc an die Speiscwechselstromquelle angeschlossen.sators of the RC time circuit in the area of the zero crossing The alternating voltage to the capacitor is connected to two parallel circuits, two of which are opposite each other has diodes connected in series, the diodes of one circuit to those of the other are connected in opposite directions, and both circuits are connected to the AC supply via Vorwiderländc connected.

Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. 1 ein Schaltscbema einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung mit zwei Flächentransistoren als steuerbare Halbleilerwidersiände,1 shows a circuit diagram of a circuit arrangement according to the invention with two junction transistors as controllable semiconductor resistors,

F i g. 2 ein Schallschema einer geänderten Schal-Uingsanordnung, bei der lediglich ein einziger steuerbarer Halbleiterwiderstand, und zwar ein Flächentransistor vorgesehen ist,F i g. 2 is a sound diagram of a modified scarf-ring arrangement, in which only a single controllable semiconductor resistor, namely a flat transistor is provided,

F i g. 3 ein Schallschema einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung mit Feldeffekttransistoren als steuerbare Halbleiterwiderstände undF i g. 3 shows a sound diagram of a circuit arrangement according to the invention with field effect transistors as controllable semiconductor resistors and

F i g. 4 ein Schaltsehema einer weiteren Schaltungsanordnung, bei der die Durchbruchsspannung eines Zweiwcg-Schwellwertschallers verändert wird, der den Zündzeitpunkt der Thyristoren bestimmt.F i g. 4 is a circuit diagram of a further circuit arrangement in which the breakdown voltage a two-way threshold sounder is changed, which determines the ignition point of the thyristors.

Nach F i g. 1 liegt an den Klemmen 1, 2 die Netzwechselspannung U an. Als Schaltanordnung mit Thyii-lorverhalten dienen zwei antiparallelgeschaltete Thyristoren 3, 4 und sind in Reihe mit einem Verbrauchers an die Netzwcchsclspannungsklemmen 1,2According to FIG. 1, the AC mains voltage U is applied to terminals 1, 2. Two anti-parallel connected thyristors 3, 4 are used as a switching arrangement with Thyii-lor behavior and are connected in series with a consumer to the mains voltage terminals 1, 2

angeschlossen. Die Kathoden und die Gitter der Thyristoren 3, 4 sind an die Sekundärwicklungen 6, 7 eines Zündtransformator 8 angeschlossen, dessen Primärwicklung 9 in Reihe mit einer den Zwcirichtungs-Scliwellwertschaller darstellenden doppelseitig zündbaren Triggerdiode 10 parallel zu dem Kondensator 11 eines RC-Zeilkreises liegt. In Reihe mit dem Kondensator Il liegt ein Potentiometer 12, und der so gebildete ftC'-Zcilkrcis ist über einen Ohmschenconnected. The cathodes and the grids of the thyristors 3, 4 are connected to the secondary windings 6, 7 an ignition transformer 8, the primary winding 9 of which is connected in series with a Zwcirrichtung-Scliwellwertschaller showing double-sided ignitable trigger diode 10 in parallel with the capacitor 11 of an RC target circle is located. In series with the A potentiometer 12 is connected to the capacitor II, and the ftC'-Zcilkrcis formed in this way is via an ohmic circuit

Vorwiderstand 13 an die Nctzwcchselspannungsklemmen 1, 2 angeschlossen. Parallel zu dem ÄC-Zcilkreis liegt ein spannungsabhängiger Widersland (VDR) 14, der eine annähernd rechteckförmige Spannung an dem /?C-Zeilkrcis entstehen läßt. Dadurch wird eine weitgehende Linearität des Regelbereiches (Effektivspannung am Verbrauchers soll annähernd proportional zum Drehwinkel des Potentiometers 12 sein) erreicht. 1st der Kondensator 11 bei der negativen oder positiven Halbwclle auf die Zündspannung der Triggerdiode 10 aufgeladen, zündet diese durch, und der entsprechende Thyristor 3 oder 4 erhält über den Zündtransformator 8 einen Zündimpuls, der das Durchzünden dieses Thyristors bewirkt, wodurch der Verbraucher 5 mit der entsprechenden Wechselstromhalbwelle gespeist wird. Jc nach Stellung des Potentiometers 12 wird die Zündspannung der Triggerdiode am Kondensator 12 früher oder später erreicht, wodurch schließlich die Thyristoren 3, 4 die Spannung am Verbraucher 5 durch Phasenanschnitt steuert. aoSeries resistor 13 to the alternating voltage terminals 1, 2 connected. Parallel to the ÄC-Zcilkreis there is a voltage-dependent contradiction (VDR) 14, which has an approximately square-wave voltage the /? C-cell circle. This creates a Extensive linearity of the control range (effective voltage at the consumer should be approximately proportional to the angle of rotation of the potentiometer 12). If the capacitor 11 is at the negative or positive half-cycle charged to the ignition voltage of the trigger diode 10, ignites it, and the corresponding thyristor 3 or 4 receives an ignition pulse via the ignition transformer 8, which the By igniting this thyristor causes the consumer 5 with the corresponding alternating current half-wave is fed. Jc after setting the potentiometer 12 is the ignition voltage of the trigger diode reached at capacitor 12 sooner or later, whereby finally the thyristors 3, 4 the voltage controls on consumer 5 by phase control. ao

Die Kennlinien der Triggerdiode 10, der Thyristoren 3, 4 des VDR-Widerstandes 14 sind im allgemeinen unsymmetrisch, was zu einer Speisung des Verbrauchers 5 mit einem Gleichstromanteil führt. Der aus zwei /?C-Gliedern 15, 16 und 17, 18 gebildete Tiefpaß läßt am Kondensator 18 nur noch den Gleichspannungsantcil erscheinen. Dieser wird gleichzeitig den Basen zweier als steuerbare Halbleiterwiderstände dienender komplementärer Transistoren 19, 20 zugeführt, wobei je nach Betrag und Vorzeichen der am Kondensator 18 anliegenden Gleichspannung einer der beiden Transistoren 19, 20 mehr oder weniger leitend wird. Liegt beispielsweise am Verbraucher gegenüber der Klemme 2 eine zeillich veränderbare Spannung an, bei der der Stromflußwinkel des Thyristors 3 großer ist als der des Thyristors 4, so wird sich am Kondensator 18 nach einigen Perioden eine negative Spannung gegenüber der Klemme 2 ausbilden, die gleichzeitig an den Basen der Transistoren 19, 20 anliegt. Während eine negative Spannung den Transistor 20 sperrt, wird der Transistor 19 leitend, und zwar dann, wenn sein Kollektor gegenüber der Klemme 2 ebenfalls negativ ist. Der Aufladevorgang des Kondensators 11, der zur Zündung der Triggerdiode 10 führt, wird also während der negativen Sinushalbwelle verlangsamt, da ein Teil des über den Widerstand 13 und das Potentiometer 12 fließenden Stromes über den Transistor 19 und die Diode 21 abgeleitet wird. Die Folge ist ein späterer Zündeinsalz des Thyristors 3 und eine Verringerung des Gleich-Spannungsanteils am Verbraucher 5. Die Dioden 21 und 22 dienen dazu, um z. B. bei positivem Kondensatorpotential (Kondensator 11 gegenüber Klemme 2) den Abfluß des Stromes über die Kollektor-Basis-Diode des Transistors 19 und die Basis-Emilter-Diode des Transistors 20 (beide in Durchlaßrichtung) zu vermeiden.The characteristics of the trigger diode 10, the thyristors 3, 4 of the VDR resistor 14 are general asymmetrical, which leads to a supply of the consumer 5 with a direct current component. the from two /? C elements 15, 16 and 17, 18 formed low-pass filter leaves the capacitor 18 only the DC voltage portion to appear. This is at the same time the bases of two as controllable semiconductor resistors serving complementary transistors 19, 20, depending on the amount and sign of the am Capacitor 18 applied DC voltage of one of the two transistors 19, 20 more or less becomes conductive. If, for example, the consumer opposite terminal 2 has a line that can be changed over time Voltage at which the current conduction angle of the thyristor 3 is greater than that of the thyristor 4, a Form a negative voltage with respect to the terminal 2, which at the same time at the bases of the transistors 19, 20 is applied. While a negative voltage blocks transistor 20, transistor 19 becomes conductive, namely when its collector is also negative with respect to terminal 2. The charging process of the capacitor 11, which leads to the ignition of the trigger diode 10, is so during the negative Half-sine wave slowed down, as part of the flowing through the resistor 13 and the potentiometer 12 Current is derived through the transistor 19 and the diode 21. The result is a later ignition salt of the thyristor 3 and a reduction in the DC voltage component at the consumer 5. The diodes 21 and 22 are used to e.g. B. with positive capacitor potential (capacitor 11 opposite terminal 2) the discharge of the current through the collector-base diode of the transistor 19 and the base-Emilter diode of the transistor 20 (both in the forward direction) to avoid.

Zur Beseitigung der Restladung des Kondensators 11 und damit zur Synchronisation dient weiter ein aus den Dioden 23, 26 und 25, 27 sowie den zwei Widerständen 28, 29 bestehendes Netzwerk. Dieses Netzwerk entlädt zu Beginn jeder neuen Sinushalbwelle den Kondensator 11 schlagartig. Die Wirkungsweise ist folgende: Nach einer negativen Halbwelle (Augenblickswert der Spannung an Klemme 1 gegen-Ober Klemme 2 ist negativ) ist der Kondensator 11 bezüglich Klemme 2 ebenfalls negativ aufgeladen. Folgt daraufhin die positive Halbwelle, so fließt ein Strom über den Widerstand 28 und die Diode 23. Da an der Diode 23 kein nennenswerter Spannungsabfall entsteht, licgl das Potential der Verbindungslcitung 30 zwischen dem Widersland 28 und der Diode 23 ungefähr auf gleichem Potential wie die Klemme 2. Der gegenüber der Klemme 2 negativ aufgeladene Kondensator 11 kann sich nun über die Dioden 23 und 26 entladen. Da der Entladcslrom die Diode 23 in Sperrichlung durchfließt, kann dieser Strom nicht größer sein als der die Diode 23 in Durchlaßrichtung durchfließende Strom über den Widerstand 28. Die Diode 26 kommt ins Sperren, sobald sich der Kondensator 11 über den Widerstand 13 und das Potentiometer 12 positiv aufzuladen beginnt. Die Diode 27 war während des ganzen Vorgangs gesperrt; sie wird leitend, wenn bei negativer Sinushalbwcile der positive Kondensator 11 entladen wird.A further serves to eliminate the residual charge of the capacitor 11 and thus for synchronization from the diodes 23, 26 and 25, 27 and the two resistors 28, 29 existing network. This Network discharges the capacitor 11 suddenly at the beginning of each new sine half-wave. The mode of action is as follows: After a negative half-wave (instantaneous value of the voltage at terminal 1 against-upper Terminal 2 is negative) the capacitor 11 is also negatively charged with respect to terminal 2. If the positive half-wave then follows, it flows in Current through resistor 28 and diode 23. Since there is no significant voltage drop across diode 23 arises, licgl the potential of the connection line 30 between the opposing land 28 and the diode 23 approximately at the same potential as the terminal 2. The capacitor 11, which is negatively charged with respect to the terminal 2, can now be via the diodes 23 and 26 unloaded. Since the discharge current flows through the diode 23 in blocking connection, this current cannot be greater than the current flowing through the diode 23 in the forward direction via the resistor 28. The Diode 26 locks as soon as the capacitor 11 moves across the resistor 13 and the potentiometer 12 begins to charge positively. The diode 27 was blocked during the entire process; she will conductive if the positive half of the sinus is negative Capacitor 11 is discharged.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 stimmt mit derjenigen nach Fig. 1 weilgehcndst überein. Abweichend ist lediglich, daß der Transistor 20 in F i g. 1 durch einen Festwiderstand 31 ersetzt worden ist. Hierdurch wird eine künstliche Unsymmetrie geschaffen, die es erlaubt, einen Transistor einzusparen.The circuit arrangement according to FIG. 2 largely corresponds to that according to FIG. Different is only that transistor 20 in FIG. 1 has been replaced by a fixed resistor 31. This creates an artificial asymmetry that allows one transistor to be saved.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 sind anstatt der Flächentransistoren nach Fig. I und 2 Feldeffekttransistoren 32, 33 verwendet. An den Nct?- wechselspannungsklemmen 1. 2 liegen in Reihe wiederum die antiparallelgcschallclcn Thyristoren 3, 4 mil dem Verbraucher 5. Der Spannungsteiler, bestehend aus dem Widerstand 13 und dem VDR-Widerstand 14, liefert die Spannung für die Aufladung des Kondensators 11 über das Potentiometer 12. Nach Erreichen der Durchbruchsspannung der Triggerdiode 10 entlädt sich der Kondensator 11 über den Transformator 8 und zündet abwechselnd die Thyristoren 3 und 4. Eine Synchronisation durch das Diodennetzwerk nach Fig. 1 ist in dieser Schaltungsanordnung nicht nötig, da an dem Spannungsteiler, der aus den Widerständen 13 und 14 besteht, nur dann eine Spannnung anliegt, wenn die Thyristoren 3 und 4 sperren. Erst dann kann der Aufladevorgang des Kondensators 11 beginnen. Die Symmetrierung geschieht mil Hilfe der zwei Feldeffekttransistoren 32, und 33, und zwar einem p-Kanal-FET 32 und einem n-Kanal-IET 33. Feldeffekttransistoren haben die Eigenschaft, daß sich ihre Leitfähigkeil durch Anlegen einer Spannung an das Gitter verringert. Sie liegen infolgedessen im Stromkreis, der den Aufladevorgang für den Kondensator 11 bestimmt. Während in den F i g. 1 und 2 die stationäre Spannung am Kondensator, die sich für t _► 00 ohne Triggerdiode ausbilden würde, verändert wurde, wird hier nach F i g. 3 der Aufladcstrom beeinflußt. Schließlich liegt nach dieser Schaltungsanordnung das Filternetzwerk zum Ausfiltern des Glcichslromteilcs parallel zu den Transistoren 3, 4. Die Wirkungsweise ist folgende: Wird der Verbraucher 5 von einem phasenangeschnittenen Wechselstrom durchflossen, bei dem der Stromflußwinkel des Thyristors 4 größer ist als bei dem Thyristor 3, dann erscheint am Kondensator 18 der Siebkette 15, 16, 17 und 18 eine positive Gleichspannung. Da diese positive Spannung auch am Gitter des Feldeffekttransistors 32 anliegt, verringert dieser seine Leitfähigkeit und bewirkt damit in der negativen Halbwelle eine spätere Thyristorzündung. Dadurch wird der Gleichspannungsanteil am Verbraucher 5 verringert. Die Dioden 34, 35 sind bei Sperrschicht-FETs notwendig, sie sind bei MOSFETs, die einIn the circuit arrangement according to FIG. 3, field effect transistors 32, 33 are used instead of the area transistors according to FIGS. At the Nct? AC voltage terminals 1. 2 are again the antiparallelgcschallclcn thyristors 3, 4 in series with the consumer 5. The voltage divider, consisting of the resistor 13 and the VDR resistor 14, supplies the voltage for charging the capacitor 11 via the Potentiometer 12. After reaching the breakdown voltage of the trigger diode 10, the capacitor 11 discharges through the transformer 8 and alternately ignites the thyristors 3 and 4. A synchronization by the diode network according to FIG consists of the resistors 13 and 14, a voltage is only applied when the thyristors 3 and 4 block. Only then can the charging process of the capacitor 11 begin. The balancing is done with the aid of the two field effect transistors 32 and 33, namely a p-channel FET 32 and an n-channel IET 33. Field effect transistors have the property that their conductivity wedge is reduced when a voltage is applied to the grid. As a result, they are in the circuit that determines the charging process for the capacitor 11. While in FIGS. 1 and 2 the steady-state voltage on the capacitor, which would develop for t _► 00 without a trigger diode, was changed, is shown here according to FIG. 3 the charging current affects. Finally, according to this circuit arrangement, the filter network for filtering out the Glcichslromteilcs is parallel to the transistors 3, 4 a positive DC voltage appears at the capacitor 18 of the sieve chain 15, 16, 17 and 18. Since this positive voltage is also applied to the grid of the field effect transistor 32, this reduces its conductivity and thus causes a later thyristor ignition in the negative half-cycle. This reduces the DC voltage component at the consumer 5. The diodes 34, 35 are necessary in junction FETs; they are necessary in MOSFETs that use a

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isoliertes Gitter besitzen, überflüssig. Die Dioden 21, 22 werden wieder gebraucht, wie in den F i g. 1 und 2, um den positiven und negativen Aufladcvorgang zu trennen.have an insulated grid, superfluous. The diodes 21, 22 are used again, as shown in FIGS. 1 and 2 for positive and negative charging separate.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 4, die im wesentlichen nach derjenigen nach F i g. 1 aufgebaut ist, geschieht die Symmetrierung nicht dadurch, daß der Aufladevorgang des Kondensators 11 beeinflußt wird, sondern durch Veränderung der Durchbruchsspannung des Schwellwertschalter 35. Dieser Schwellwertschalter, z. B. »Silicon Bilateral Switch (SBS)«, besitzt die Eigenschaft, daß seine Durchbruchsspan-In the circuit arrangement according to FIG. 4, which is shown in essentially according to that according to FIG. 1 is built, the balancing does not happen that the charging process of the capacitor 11 is influenced, but by changing the breakdown voltage of the threshold switch 35. This threshold switch, e.g. B. "Silicon Bilateral Switch (SBS)", has the property that its breakthrough voltage

nung verringert werden kann, wenn das Gitter gegenüber Anode eine negative Spannung führt. Da da; Element symmetrisch aufgebaut ist, können bcid< Anschlüsse als Anode dienen. Durch den Widcrstanc 36 wird eine künstliche Unsymmetrie geschaffen, unc zwar zündet bei freiem Gitter stets die negative Halb welle früher. Am Kondensator? des Netzwerkes lieg dadurch immer eine negative Gleichspannung, di< über den Widersland 37 und die Diode 38 nunmehi ίο den Zündeinsatz der positiven Halbwellc beschleunigt Im eingeschwungenen Zustand ist dieGleichspannunj am Kondensator 7 sehr klein.Voltage can be reduced if the grid has a negative voltage with respect to the anode. There there; Element is constructed symmetrically, bcid <connections can serve as anode. By the Widcrstanc 36 an artificial asymmetry is created, and the negative half always ignites when the grid is free wave earlier. At the capacitor? of the network there is always a negative direct voltage, di < about the opposing land 37 and the diode 38 nunmehi ίο the ignition start of the positive half-wave accelerates In the steady state the DC voltage is very small at the capacitor 7.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for the symmetrical phase control of an AC-powered Consumer with one in series with the consumer, the positive and the negative half-wave of the alternating current with phase angle switching switch arrangement with thyristor behavior and an AC time circuit fed with AC voltage, which is connected to with a bidirectional threshold switch the symmetrical phase control of the positive and negative half-wave of the alternating current determined for the switch arrangement, characterized in that the consumer circuit (5; 3, 4) has an unbalance the filter network (15 to 18) that filters out the DC voltage component and that the ÄC time circuit (11 to 14, 19 to 22) is a conductive controllable in the one Stromrichlung Semiconductor resistor (19; 32) and parallel to this semiconductor resistor either another, controllable semiconductor resistor (20; 33) capable of being split in the other direction of flow or the Series connection of a diode (22) which is conductive in the other current direction and a non-controllable diode Contains resistor (31) and the controllable semiconductor resistors (19, 20; 32, 33) or the controllable semiconductor resistor (19) are controlled by the filter network (15 to 18) in such a way that she or he the Zündzeitpunktc the switch arrangement with Thyristorverhaltui in the sense of a Change when the DC voltage level becomes zero (Fig. 1 to 3).

2. Sound arrangement for the symmetrical phase control of an AC powered Consumer with one in series with the consumer, the positive and the negative half-wave of the alternating current with phase angle switching switch arrangement with thyristor behavior and a ΛΓ time circuit fed with alternating voltage, which is connected to the symmetrical phase angle of the positive and negative half-wave of the alternating current determined for the switch arrangement, thereby characterized in that the consumer circuit (5; 3, 4) is one that occurs in the event of asymmetry DC voltage instruction filtering network (15 to 18) is connected and that as a bidirectional threshold switch a semiconductor switch (35) with controllable breakdown voltage is used and is controlled by the filter network (15 to 18) in such a way that it determines the ignition times of the Switch arrangement with thyristor behavior in the sense of zeroing the DC voltage component changed.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the filter network (15 to 18) is an RC or LC element.

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the filter network (15, 16, 17, 18) is connected in parallel to the consumer (5) or to the switch arrangement (3, 4) with thyristor behavior.

5. Circuit arrangement according to claim 1 with two controllable semiconductor resistors, characterized

characterized in that the controllable semiconductor resistors (19, 20) in parallel with the capacitor (11) of the /? C time circuit (11, 12) and in Row to each semiconductor resistor (19, 20) a diode (21, 22) is arranged, which to each other are polarized opposite.

6. Circuit arrangement according to claim 5 with two controllable half-liter resistors, characterized characterized in that complementary junction transistors are used as controllable semiconductor resistors (19, 20) are used, the bases of which are connected to one another and to the filter network (15 to 18) are, and that the collectors via the diodes (21, 22) to one terminal of the capacitor (11) of the FLC time circuit (11, 12) and the emitter with the other terminal of this capacitor are connected.

7. Circuit arrangement according to claim! with two controllable semiconductor resistors, characterized in that field-effect transistors (32, 33) are used as controllable semiconductor resistors, the grids of which are connected to one another and to the filter network (15 to 18), while the drain electrodes are connected via diodes (21, 21) connected in the opposite direction. 22) to one terminal of the capacitor (11) of the RC-Zcit circuit (11, 12) and the source electrodes are connected to the supply voltage of this capacitor (11).

8. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that to eliminate the Residual charge of the capacitor (11) of the ΛΓ-time circuit two parallel circuits in the area of the zero crossing of the alternating voltage to the capacitor (23 to 27) are connected, each of which has two oppositely connected diodes in series, the diodes of one circuit being connected in the opposite direction to those of the other, and that both circuits are connected to the alternating current supply via series resistors (28, 29).