DE2349077A1 - Triggereinrichtung fuer halbleiterschaltgeraet - Google Patents

Description

27. September 1973 71 989

Tokyo Shibaura Electric Company Limited,

72 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken (Japan)

Triggereinrichtung für Halbleiter-Schaltgerät

Diese Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, die zum Triggern eines Halbleiter-Schaltungs- bzw. Halbleiter-Schaltgerätes geeignet sind. Bei Hochspannungs-Schaltgeräten, welche Halbleiter-Elemente verwenden, werden die Elemente, wie beispielsweise Thyristoren, üblicherweise in einem Paket bzw« Stapel angeordnet und elektrisch in Reihe geschaltet. Die Schaltelemente werden bei der Differenzpotential-Kondition betätigt, und daher ist es notwendig, daß die Trigger der Schaltelemente voneinander elektrisch isoliert sind.

Bekannte Vorrichtungen zum Triggern von Halbleiter-Schaltgeräten wiesen einen Transformator auf, der einen Magnetkern besitzt, welcher durch einen primären Leiter gekoppelt bzwo verbunden ist, welcher mit einem Triggersignal-Generator und einer sekundären Wicklung verbunden ist,

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mit den Triggerelektroden der entsprechenden Schaltelemente verbunden· Jedes Schaltelement wird bei Erhalt eines Triggersignales vom Generator her, welches von der primären Wicklung nach der sekundären Wicklung hin übermittelt wird, getriggert. Jedoch weisen Triggerschaltungen gewöhnlich eine Streukapazität zwischen der primären Wicklung und der sekundären Wicklung auf, und falls eine Stoßspainung unabsichtlich bzw. irrtümlich an das Schaltgerät angelegt wird, wird der Entladestrom infolge der Streukapazität an die primäre Wicklung angelegt. Dieser Entladestrom erzeugt einen Magnetfluß in dem Kern, und ein falsches Triggersignal erscheint an der sekundären Wicklung. Die bekannte Schaltvorrichtung ist daher in Bezug auf falsche Triggersignale anfällig, welche an das Halbleiter-Schaltgerät angelegt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Trigger-Einrichtung für ein Halbleiter-Schaltgerät vorzusehen, bei welcher falsches Triggern des Gerätes überwunden wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung, zum Triggern eines Halbleiter-Schaltgerätes geeignet, einen magnetischen Kern aufweisend, der eine sekundäre Wicklung, mit Anschlüssen bzw. Klemmen, durch welche die Wicklung an die Triggerelektrode des Schaltgerätes anschließbar ist, und eine primäre Wicklung besitzt, die Anschlüsse aufweist, durch welche die Wicklung an einen Triggersignal-Generator anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Kern in Form von zwei Geschlossen-Schleife-Magnetkernen (closed loop magnetic cores) vorgesehen ist, wobei ein Teilstück des einen Kernes in Seite-an-Seite-Beziehung mit einem Teilstück des anderen Kernes vorgesehen ist, wobei sich die sekundäre Wicklung um die genannten Seite-an-Seite-Teilstücke herum erstreckt und sich die primäre Wicklung durch die Öffnungen in den Kernen hindurch erstreckt.

Um die Erfindung deutlicher zum Ausdruck zu bringen, wird sie nunmehr anhand der beigefügten Zeichnung, ledig-

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- 3 lieh beispielsweise, erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht der triggernden Einrichtung, während die

Fign. 2 und 3 schematische Ansichten einer triggernden Einrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung erkennen lassen.

Auf Figur 1 Bezug nehmend, ist ein Halbleiter-Schaltgerät 1 mit einer Einrichtung 2 versehen, für das Triggern des Schaltgerätes, und ein Triggersignal-Generator 3 initiiert das Triggersignal· Das Schaltgerät 1 weist eine Serienschaltung einer Mehrzahl von Schaltelementen k auf, wobei jedes eine Triggerelektrode 5 besitzt. Die Triggereinrichtung 2 weist ein Paar von Geschlossen-Schleife-Magnetkernen 6, 7 auf, jeder mit einem Teilstück 9» 10, in Seite-anSeite-Relation mit dem Teilstück des anderen Kernes angeordnet. Eine sekundäre Wicklung 8 umgibt die Seite-an-Seite-Teilstücke der Kerne, und eine primäre Wicklung Ii, welche eine einzelne Windung aufweist, ist mit der sekundären Wicklung 8 magnetisch gekoppelt bzw. verbunden und erstreckt sich durch Öffnungen 12, 13 der Kerne 6, 7 hindurch. Ein Hülsen- bzw. Durchführungsisolator 14, 15 umgibt das Teilstück der primären Wicklung, welches sich durch die Öffnungen hindurch erstreckt· Die primäre Wicklung ist an den Signal-Generator 3 anschließbar, und zwar über Anschlüsse, nicht dargestellt. Die angrenzenden Schenkel 9» 10 der zwei Kerne sind Seite an Seite angeordnet und durch eine Isolierung l6 magnetisch separiert.

Die sekundäre Wicklung 8 ist über Anschlüsse 22 und einen Gleichrichter 17 mit der Triggerelektrode des Schaltgerätes k verbunden, und der Gleichrichter dient dazu, das Signal von der Wicklung 8 her vor Anlegen an die Triggerelektrode gleichzurichten.

In Betrieb wird ein Signal vom Signal-Generator 3 her

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nach der primären Wicklung 11 hin übermittelt, wobei die Richtung des Stromdurchgangs durch die durchgehenden Pfeile 18, 19 in Figur 1 angedeutet ist· Der Strom, der durch die primäre Wicklung geführt wird, erzeugt einen Magnetfluß 20, 21 in den Kernen, wobei die Strömungsrichtung des Flusses durch die gestrichelten Pfeile 20, 21 angedeutet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die Richtung der Flußströmung in den benachbarten Schenkeln 9» 10 der Kerne die gleiche ist. Der Fluß, der durch die Schenkel 9» 10 der Kerne hindurch strömt, induziert ein Signal in der sekundären Wicklung 8, und die Triggersignalspannung wird an den Anschlüssen 22 erzeugt, wodurch die Schaltelemente 4 getriggert werden.

Falls jedoch irrtümlich eine Stoßspannung an das Schaltgerät 1 angelegt wird, fließt der Entladungsstrom der Streukapazität, welche zwischen der sekundären Wicklung 8 und der primären Wicklung 11 vorhanden ist, über die sekundäre Wicklung 8, den Hülsen-Isolator 14, 15 und die primäre Wicklung 11 in der Richtung, welche durch die strichpunktierten Pfeile 23, 24 angedeutet ist. Ein solcher Entladestrom induziert einen Magnetfluß in dem Kern 6, 7» aber die Richtung des Flusses in den Kernen ist durch die Pfeile 25, 26 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Richtung des Flusses in den Schenkeln 9» 10 entgegengesetzt gerichtet ist bzw. sind, und die Flüsse werden daher aufgehoben bzw. getilgt, und folglich wird ein Triggersignal in der sekundären Wicklung 8 nicht induziert und daher werden die Schaltgeräte 4 nicht getriggert.

Bei der Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, weist jeder Magnetkern 27, 28 ein horizontales Teilstück 29, 30 und ein vertikales Teilstück 31, 32 auf. Diese vertikalen Teilstücke 31, 32 sind zur Länge der primären Wicklung 11 parallel angeordnete Die horizontalen Teilstücke der zwei Kerne sind Seite an Seite angeordnet, wie es auch bei den vertikalen Teilstücken der Fall ist, und die sekundäre Wicklung 8 ist um die vertikalen Teilstücke herum gewickelt.

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Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung kann eine Mehrzahl von Paaren von Kernen in einem Stapel angeordnet werden, wie durch die strichpunktierten Linien angedeutet, wobei jedes Paar der Kerne einen Teil der Einrichtung zum Triggern eines separaten Halbleiter-Schaltgerätes bildet.

Bei der Ausführungsform der Erfindung, welche in den Fign. 2 und 3 dargestellt ist, können die horizontalen Teilstücke dreieckige Form aufweisen, wie durch die Bezugszeichen 3^t, 35 angedeutet.

Ansprüche

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Claims (5)

1. - 6 27September 1973 71 989

   Patentansprüche

   /l·!Einrichtung, welche zum Triggern eines Halbleiter-Schaltl^ärätes geeignet ist, wobei die genannte Einrichtung einen Magnetkern aufweist, der eine sekundäre "Wicklung besitzt, mit Anschlüssen, durch welche die Wicklung an die Triggerelektrode des Schaltgerätes anschließbar ist, und eine primäre Wicklung, mit Anschlüssen, durch welche die Wicklung an einen Triggersighal-Generator anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern in Form von zwei Geschlossen-Schleife-Magnetkernen (6, 7) vorgesehen ist, mit einem Teilstück (9) des einen Kernes in Seite~_an-Seite-Relation mit einem Teilstück (10) des anderen Kernes, wobei die sekundäre Wicklung (8) sich um die genannten Seite-anSeite-Teilstücke herum erstreckt und die primäre Wicklung (11) sich durch die Öffnungen (12, 13) in den Kernen hindurch erstreckt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher jeder Geschlossen-Schleife-Kern von im allgemeinen rechtwinkliger Aufsicht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne in paralleler Seite-an-Seite-Beziehung mit bzw. bei einem Paar von benachbarten Schenkeln (9» 10) angeordnet sind.
3. 3o Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kern ein erstes horizontales Teilstück (9) aufweist, in Seite-an-Seite-Beziehung mit einem ersten horizontalen Teilstück (10) des anderen Kernes angeordnet, und ein zweites vertikales Teilstück (31)» in Seite-an-Seite-Beziehung mit einem zweiten vertikalen Teilstück (32) des anderen Kernes.
4. k. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die genannten vertikalen Teilstücke (31» 32) zu der Länge der genannten primären Wicklung (11) parallel sind.
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