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DE2441501A1 - Schaltungsanordnung zum stossfreien einschalten einer elektrischen last - Google Patents

Schaltungsanordnung zum stossfreien einschalten einer elektrischen last

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Publication number
DE2441501A1
DE2441501A1 DE2441501A DE2441501A DE2441501A1 DE 2441501 A1 DE2441501 A1 DE 2441501A1 DE 2441501 A DE2441501 A DE 2441501A DE 2441501 A DE2441501 A DE 2441501A DE 2441501 A1 DE2441501 A1 DE 2441501A1
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DE
Germany
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thyristor
load
circuit arrangement
semiconductor
arrangement according
Prior art date
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DE2441501A
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DE2441501B2 (de
DE2441501C3 (de
Inventor
Josuke Nakata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of DE2441501B2 publication Critical patent/DE2441501B2/de
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/72Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
    • H03K17/725Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region for AC voltages or currents

Landscapes

  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Thyristors (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Description

HENKEL, KERN, FEILER&HÄNZEL
BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND
TELEX 05 29 802 HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE^ WECHSELBANKMUNCHENNrJIe-SSlIl
TELEFON: (0 89) 66 3197, 66 30 91 - 92 n onnn wftvtniic« «« DRESDNER BANK MÜNCHEN 3 914 97S
TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN .62147 -
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Tokio, Japan
3 0. AUG. 1974
Schaltungsanordnung zum stoßfreien Einschalten einer elektrischen Last " ··■ "·
Me Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum stoßfreien "bzw. weichen Anfahren oder Einschalten einer elektrischen Last, wobei ein übermäßiger Stromstoß heim Anlassen der Last) d.h. hei der Einleitung des Stromflusses über die Last, unterdrückt wird·
Es ist bekannt» daß beim Anfdiren bestimmter elektrischer Lasten oder beim Schließen der zugeordneten elektrischen Spannungsquelle eine Tendenz dafür besteht, daß ein überstrom In die betreffende Last strömt. Elektrische Lasten, bei denen ein soloher Überstrom besonders deutlich auftritt, sind elektrische Lampen, Elektromotoren, elektrische Heizgeräte und dgl..BekanntIioh vernrenden Schaltungen für das stoßfreie Anfahren von Lasten durch Unterdrückung der beim Einschalten auftretenden Überströmst8ße einen Thyristor mit gesteuertem Zündwinkel. Genauer gesagt, ist dabei ein Kondensator über einen variablen oder Rege !widerstand mit einer Wechselstromquelle verbunden, und er liefert eine Spannung zum Triggern des Thyristors,während der Zündwinkel des Thyristors durch Änderung der Widerstandsgröße des Segelwiderstands gesteuert wird. Dieser Regelwiderstand ist dabei derart stuerbar, daß sein Widerstandswert beim Anfahren, d.h. Einschalten, der zugeordneten Last hcc h wird. Außerdem wird die Spannung über den Kondensator langsam erhöht, wodurch der Zündwinkel des Thyristor
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vergrößert und dadurch, gewährleistet wird, daß kein Überstrom in der Last fließt. Diese bekannten Sehaltungen erforderten spezielle Mittel nur Verstellung der Größe des Widerstandswerte de· Regelwiderstands «it der daraus resultierenden sohwierigen Steuerung.
Der XrfinAumg liegt die Aufgabe zugrunde, eine Terbesserte und Torteilhafte Schaltung sum automatischen stoßfreien Infahren oder lineehalten eine» Last «it einfacher Sehaltkreiskonfiguration und ohne das Irfordernis für eine Steuerung eines Regelwiderstands der beaohriebenen Art au schaffen.
Diese Aufgabe wird hei einer Schaltungsanordnung sum stoßfreien Umschalten einer elektrischen Last erfindungsgemafi gelöst durch ein in Eeihe mit der elektrischen Last an eine IeohseIstromquelle geschaltetes Thyristorglied, einen Schaltkreis mit einem an die Stromquelle angeschlossenen Kondensator und einem wärmeempfindliohen Halbleitersohalteselement, das eine mit sunehmender Temperatur abnehmende Durohbruohspannung besitst, wobei dieser Schaltkreis ten Thyristor in Abhängigkeit rom Durohbruoh des Halbleitersohalterelements aufgrund der Irhöhung einer Spannung am Sonden gate» üb·* die Burehbruehspannung des Halbleitersohalterelements SV txiggevn rermag, und durch ein thermisch mit dem Halbleitersohalterelement gekapseltes elektrisches Heiselement» das bei ei-'mem Laststromflu· fcber die last elektrisch erregbar ist.
Tenragsweise kana das Thyristorglied ein Bidirektional- oder Zweiweg-?hjristor sein, und das warmeempfindliohe Halbleitersehalterelernest kann ein Halbleiterelement sein, das in beiden Richtungen lurohbruohrerhalten besitst·
elektrische Heiselement kann Torteilhaft mit der Last parallelgeschaltet sein·
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Sas wäraemepfindliehe Halbleiteraohalterelement kann «weokmäßlg aus drei Halbleiteraohiohten al;;einander abwechselndem Leitfähigkeit atyp aowie aw«! dazwiaohen gebildetenpn-ubcrgängen beatehen, und dac elektriaehe Heiaelement kann ao angeordnet sein, daß ea die Temperatur an jede» pn-übergang ändert.
Im folgenden iat eine beroriugte A^uaführungaform der Erfindung tmVi«.wd der beigefügten Zeichnung näher .erläutert· la aeigeni
Kg. 1 ein Sehalt ei Id eimer Schaltung anm veiohen oder atoB-freien line ehalten einer elektriiohen Laat mit Merkmalen naoh der mrfLndtmg,
Fig. 2a eine graphiaeae Derate llung dea Spannongarerlaufa am Thyrietor und am Keadenaator gemäi T±§, 1
Hg· 2b eine graphiaehe Derate llung der Durohaehalt- eder ZüBdaeit dea Thyriatera gemU lig.l und
2o eine graphiaohe Dar at ellung der Bc.aiehumg aviaehen 4er Dureheruohapanaung dea wärmeempfindliohen Salaleiteraehaltera gemäi Hg. 1 und derfemperatur an aeinem übergang. '■■:■'"■
In fig. 1 iat eine erfindmagagemäl aufgebaute lehaltung fte da« weiebe eder atöl freie lineehalten eimer elektriaehern £apt dargeatellt. Die dargeatellte AuafUkrunfeier» weilt eine hamleleübliohe Weoheelatremquelle 10, einen Tpm lamd betätigiaren, mermalerweiae offenen femalter 11, der über eine Laat 12 und einen mit ihm in leihe geaekalteten fhjriater 14 an die Üvemeuelle geaehaltet iat» aowie einen Allgemein mit Ii beaeiehmeten Triggerkreia sum Triggern dea fkyriatora 14 auf.lie l*at It let Tem der Art» bei welsher ein beim limaehalten auftretender Überatromatofi beaondere deutlich autage tritt, und aie kmmm eine elektriaehe Lampe, ein llektrometer, eine elektrieohe BeiKeinriohtung o.dgl.
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BAD ORIGINAL
■•in· GemU Hf· 1 ist der Thyristor 14 «in Zweirichtungs-Triodenthyristor «it «wei Hauptklemmen oder -polen I4I und I4B sowie einem Steuer- oder Oate-Z^ol HG» Der Hauptpol I4I iat mit der einen Htm 101 der Stromquelle 10 verbundenf während der andere Eauptpel I4B über die Last 12 mit der anderen Klemme 1OB der Stromquelle 10 verbunden ist»Der Thyristor I4 ist daher, wie erwähnt, mit der Last 12 in Reihe geschaltet.
Bekannt lieh, kann ein Zweiriohtungs- oder Bidirektional-TxL odenthyrlstor I4 in seinen Durchsehalt»ustand getriggert werden, wenn eine Spannung einer ersten Polarität anliegt, durch die sein Hauptpol I4I gegenüber seinem Hauptpol 14B positiv wird, und wenn eine Spannung mit einer zweiten Polarität anliegt, durch die sein Hauptpol I4B gegenüber seinem Hauptpol 14I positIt wird. Wenn eise Spannung mit der ersten Polarität an den Hauptpolen 14A und I4B des Thyristors 14 anliegt, spricht dieser auf einen vom Oatβ-Pol 140 zum Hauptpol 14B fließenden Triggerstrom mit seinem Dur ehe ehalt en an, während der Thyristor I4 bei einer Spannung mit der «weiten Polarität an den Hauptpolen I4I und I4B mit Durchsohalten auf einen Triggerstrom entspricht, der rom Hauptpol I4B ■um aate-Pol I4O fließet.
Qemäl Hg. 1 weist die Triggersehaltung 16 einen Regelwiderstand bsw. einen verstellbaren Widerstand 18, einen Kondensator 20 und ein allgemein mit 22 »eseiohnetea wärmeempfindIiohes Element auf. Der Regelwiderstand 16 ist über den normalerweise offenen Schalter 11 mit der einen Klemme 101 der Stromquelle 10 in Reihe geschaltet, und er ist außerdem über den Thyristor I4 mit dem Kondensator 20 in leibe geschaltet. Genauer gesagt, ist die eine Klemme 201 des Kondensators 20 über den Regelwideretand mit dem Hauptpol I4A des Thyristors in Reihe geschaltet, während seine andere Klemme 20B mit dem Hauptpol I4B und weiterhin über die Last 12 mit der anderen Klemme 1OB der Stromquelle 10 verbunden ist.
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.:!;·. i:":· 2AA1501
Das auf Wärme ansprechend· oder wärmeempfindliohe Element 22 weist einen wärmeempfind Hohen Halbleiterschalter 24, dessen «in· Klemme 24A mit der Klemme 201 des Kondensators 20 oder der Verzweigung zwischen dem Kondensator 20 und de« Widerstand 18 und dessen andere Klemme 24B mit dem Öate-Pol I4O des Thyristors I4 verbunden ist» sowie ein als Widerstand 2$ dargestellt·· elektriaohes Heiselement auf· Steteres i»% thermisch an dan Halbleiterschalter 24 angekoppelt und über einen atrombegrenaenden Widerstand 2Θ an die Last 12 angeschaltet·
Der wärmeempfindlich· Halbleitersehalter 24 ist ein Halbleiterelement, das rüokstellbar bsw· wl«i«rhelt in den Durehbrueh.bereioh steuerbar ist ν Bei der dargestellten -ausfuhrumgaferm syrlekt dieses Blement mit Durohbruoh entweder auf tin· fyannuag mit einer ersten Polarität, bei welcher die XI·«·* 84a gegenübe» der Tiisji 243 positiT ist und die eine Törbeatiant· te Öle übersteigt, eder auf eine Spannung mit einer aweitea Polarität an, bei wwleher die Kien· 24B gegenüber der XI«*»· 24*· ?·»«1τ ist und weleae . eine YorbestJjwl· OxöSe übersteigt* fienaoer gesagt» ist dieser Schalter 24 ein H&l"bleiterel*ment mit drfilagigem p»y- oder nym-Aufbau, bei de» eine mittler« Halbleiterschieht des einen Leit- ' fähigkeitstyps sohiohtartig swisohen «wei Äußere Halbleiter·* sohiohten des anderen Leittyp* eingefügt ist, so daß daswisehen swei pn-ttbergange gebildet werden, und er weist llektroden auf» die mit jeder der äuferen Ealbleitersehiohten in ehasehen lentakt stehen· Bei diesen Ilektroden handelt ·· sieh um die llektroden 24A und 24S gemaB llg. 1·
Wenn ein· über den Halbleiterschalter 24 angelegt« fpMuang sdt der genannten ersten oder sveiten Felaritlt «In« TarWetisat« Größe erreicht, aeigt das Ileeent 24 das Dttrohbruoltrerhalten und leitet swisohen den Elespen 24i und 24B. JJie Ifansmmg» bei we loher der Durohbruoh auftritt, wird als Ihirohbruohspajunag Tg beseiehnet. Derartige Halbleiterschalter sind unter der
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Handelabeseiehmung "DIAO" u.a. τοη der Firma General Electric Company erhältlich. Yärmeempfindliehe Halbleiterschalter dieser Art sind Zwelriohtungs-Triggerdioden, deren äufere Halbleitersehiohten nebst angeordneten llektroden gegenüber der mittleren Halbleltersehioht syametrisoh ausgebildet und angeordnet sind, so AaB Ale Surohbruehspannung bei der ersten Polarität bezüglich Aar Or«· derjenigen bei der swelten Polarität praktisch gleieh ist.
Bis Bvreheruehspannung T» hängt τβη der temperatur an den sugoorAnetctt pevtbergängen ab, wie Ales in Tig. 2a Aargestellt ist, ill welcher Al· Bmraaeruehspannmng T^0 auf der Ordinate gegenüber Ae* ffemperatwr .ff. aj| svgeerdneten pn-übergang auf der Abssisse fto «inen wärmeeapfindliohen Halbleiterschalter Aer genannten handelsüblichem Art aufgetragen 1st· Yea» Al· utergangstempevatur ff. fertlaufend auf -ff^, **j und ff., sunimftt, verringert sick dl· enttpreehemAe lurahbruehepalBeng T110 fortsohreitend *** TB01» T10I ¥lMr* ?lf3* UwÜU ng* U %ulb% »^Ardem dl· Dureheraeaspaammng T_- bei Temperaturen Hier de« Wert τοη ff.., Al· ■·!· im lereiea Ten 60 - 70*0 liegen kOnnen, praktiseh kexstant· Zn Kg« 2e gibt Aer Punkt Vj1 Al« .laamttemperatur an.
Bai «lektriseh· leiaelement bsw. Aer HeiawiAeretand 26 ist derart th«mieeh Bit Am Bal¥leit er sehalt er 24 gekoppelt, daB letatero? bei« Ums «halten dieses llements erwärmt wird, so Aaf sich Ale ttbergangstemperatur des Sohalters 24 ändert· Yenn !•kalter 24 in einem gesohlessenen eehäuse untergebraoht kamm Aas Heiseleaent so angeordnet sein, daB es dieses Gehäuse τοη auBen her w. Tersugsweise ist das Heiselement jeAoeh i« Inneren Acs Gehäuses angeordnet, um Ale thermieehe AnkopplwBg swisehen lh« und dm lohalt«r au Tcrbessem·
Die Aaerdnung gemil Hg· 1 arbeitet wie folgt r Tor und während A·· Sffmens Aes lehalters U liegt Ale tibergeagetemperatur ff.
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BAD ORfGiNAL
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dea waraeeajifindliehen Halbleiteraohaltera auf Haumtemperatur T._, ao daf aeine Surohbruehspannung den Wert Y11n-, beaitst. Fig.
2a reran· oben Höht ein· inderung dar Spannung Yg an der Stroaquelle 10 eewie «in· inderung dar Spannung T„ aa Kondensator 20 bei» Sehliefen d·· Schalter·. Wenn dar Sehaltar 11 in seine Schliefetellung gebracht iat, bewirkt dia Stroaquellenapannung ■it dar aratan Polarität, welohe dia Klemme 101. gegenüber dar Πιβμ 1OB paaitiT warden läft, die Aufladung dea Kondensator· 24 alt ^ einer aratan Polarität. Folglich wird der Kondensator 24 ■o aufgeladen, daS die KLeaaa 201 gegenüber dar Klemme 2OB po-•itiT wird. Andererseits wird dar Eondeneator 20 durch «in· StroMquellenepannung alt dar entgegengeeet»ten Polarität «it einer »weiten Polarität aufgeladen, ao daß dia Heime 2OB gegenüber dar Heeee 201 poaitir gehalten wird«
Ia folgenden aai nuamehr angenoaaen, daß gemäß Fig. 2a naoh dem Sahließen dea Sehalter· Il die Spannung VQ aa Kondensator 20 eine SrBfβ Y0n, der Dureabruohapannung ΥΉη des wärmeeapfind-
JSUi. JnI
liehen Halb leiter s ehalt er· 24 ait eines der Stroaquellenapannung Y- nacheilenden Phasenwinkel & erreicht, unter diesen angenommenen Bedingungen tritt Durehkruoh ia Halbleiterschalter 24 bei einoa Phaaeiawinkel τοη at, der Stroaquellenapannung Y auf, wobei die beiden Polaritäten dasu führen, daf der Thyristor 14 in seinen Durohsob»Itinstand getriggert wird. Infolgedessen besitzt der Thyristor 14 einen Zündwinkel, der in jeder Periode der 8troBquellenapannung auf Ot1 gesteuert wird. Unter diesen Bedingungen flieft in jeder lalaperiode dar Stroaquellenapannung Yg ein Laatatroa X- durek die Last, der die in Fig. 2a duroh den kreuBsehraffierten laaahnitt dargestellte Wellenfora I aositst.
Is ist su beachten, daf in jeder Kalbperiode der Stromquellen-Spannung Yg ait der ersten Polarität das Zünden oderDurchsehalten des Thyristors 14 durch einen 3ntladestrom τοη Kondensator 20 erfolgt, der über dan gate-Pol 14C sub Hauptpol I4B des
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BAD ORIGINAL
Thyristors 14 fließt, wenn di» Auf i, despannung mit der ersten Polarität am Kondensator 20 die Dorohbruohspannung V-n-- des Halbleitersohalters 24 erreioht und dessen Durohbruoh bewirkt. Xn allen rest Hohen Halbperioden, in denen die Stromquellenspannung V_ die zweite Polarität besitzt, wird der Kondensator 20 mit der zweiten Polarität aufgeladen, bis die Spannung am Kondensator 20 die Durohbruohspannung -V-D0 des wärme empfind Ii ehe η Schalters 24 erreioht und dessen Durohbruoh hervorruft. Zu diesem Zeitpunkt fließt ein Bntladestrom vom Kondensator 20 über den Hauptpol I4B zum Gate-Pol I4C des Thyristors, so daß dieser durchgesehaltet wird.
Andererseits erzeugt der duroh die Last 12 fließende Laststrom I-einen proportionalen Spannungsabfall an der Last 12 und dadurch einen dem Laststrom proportionaler Strom durch das elektrische Heizelement 26, wodurch dieses erwärmt wird. Hierdurch wird ein
allmählicher Anstieg der tJbergangstemperatur T, des wärmeempf!nail
Hohen Schalters 24 hervorgerufen. EreichtlioherweLse ist der Last strom I^ unmittelbar naoh dem Schließen des Sohalb ers 11 niedrig, weil der ZündwinkelOb des Thyristors I4 groß ist, so daß die Übergangstemperatur T. des Halbleitersehalters 24 langsam ansteigt.
Gemäß Pig. 2o nimmt die Durchbruchspannung V£Q des Halbleiterschalter s 24 bei Erhöhung seiner Übergangstemperatur T. ab. Hierdur oh wird der Zündwinkel ^1 de· Thyristors Π allmählich verkleinert. Infolgedessen erhöht si oh der Laststrom I, unter Erhöhung des über das elektrische Heizelement 26 fließenden Stroms. Dies führt zu einem weiteren Anstieg der Übergangstemperatur T. das Sohalters 24. Wenn die Übergangstemperatur T. den Wert T.. erreioht, fällt die Durchbruohspannung des Sohalters 24 entsprechend auf V>.„ ab· In diesem Fall erreioht die Spannung V am Kondensator 20 die Durohbruohspannung V 2 des Halb1eitereehaltere 24 bei einer Phasennaoheilung von 0C3 hinter der Stromquellenspannung V3, wobei «C2 kleiner ist als c*··^. Mithin zündet der
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Thyristor I4 bei seinem Zündwinkel Ton oC.t der kleiner iat ala der Zündwinkel 4C1, so daß der über die Ifest 12 fließende Laatstrom I, zunimmt, wie dies durch die Summa dea krausaohraff!arten Bereichs I und des sohraffierten Bereichs II in Hg. 2b dargestellt ist·
Nachdem die Übergangstemperatur T. des Sohaltera 24 weiter xugonommen und den Wert T., erreicht hat, bleibt die Durohbruohspannung des Sohaltera 24 auf dem praktiaoh konstanten Wert τοη VB0,. Dies führt dazu, daß ein Dauerlaatstrom über dia Laat 12 fließt, dessen Größe durch Einstellung dea Wideratandswerts dea Regelwiderstands 18 einstellbar oder änderbar iat.
Die Erfindung bietet verschiedene Torteile. Beispielsweise kann ein beim Einleiten eines Stromfluaaea über die Laat auftretander überstrom automatisch unterdrückt werden, ohne daß der Regelwiderstand 18 eingestellt au werden braucht. Dioa bedeutet, daß derRege!widerstand 18 nur aur Einstellung dar Gröle daa Dauerlast ströme geregelt zu werden brauoht, so daß dieaer I<aatetrom sehr einfach Steuer- oder regelbar ist. Außerdem kann dureh Inderung der thermischen Kopplung zwischen dam warmeemffindliohen Halbleiterschalter 24 und dem elektrischen Heiselement 26 oder durch Änderung der Größe dea Wideretandawarta daa mit dom Heiaelement 26 in Reihe geschalteten atrombegrenaenden Widerstände der Thyristor I4 unabhängig τοη don Sohaltungsparametem dar Triggers ohaltung 16 be zug Ii oh einer inderung aeiner Zeitkonstante gesteuert oder goregelt werden, dia zum Erreichen tea Dauerlaststroms nach dem Schließen des Schaltera 11 erfordeiioh iat.
Obgleich die Erfindung vorstehend in Torbindung mit einer einzigen bevorzugten Auefährungsform dargeatellt und beaohrieben ist, sind selbstverständlich sahlreiehe Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß Tom Hahnen und Grundgedanken dor Irfindung
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. abg«wiohwi wird. B*iapieleweieev:kann der wärmeempfindlich· Halbleiter· ohalb er 24 durdh einen Bidirektional-Diodenthyristor oder •Inen -Triodenthyrlator eraetat werden. Derartige Bidirekt ional-Thyriatoren besitzen ein· Tierlagige pnpn- oder npnp-Strulctur mit Tier pn-ttbergängen Bekannter Art.Sie sprechen auf ein· Spannung mit einer Qraten Polarität, durbh dit einer der Hauptpole gegenüber des anderen Hauptpol pe alt iν wird und di· ein· vorbeatimmt· OrSi· erreicht, «it Durohbruoh an, wobei die Impedanz iwiaehen den lauptpelen τ·η eines hohen auf einen niedrigen Wert umaohaltet. Di·· gilt aueh für eine Spannung mit der entgegengeaetaten Polarität· Bei dieaen Thyristoren iat die Durohbruoh-
Kkmlioh wie in Hg. 2o geseigt, τβη der Übergang·-
temperatur f. aahMagig. luS«rd«m kann ana teil· d·· Thyriators I4 •in Bidirektiemal-Triodenthyriator rerwendet werden. In dieaem IaIl ateuert der Thyriater I4 lediglioh einen Laatatrom, der Ton einer über der Stromquelle Torhandenen Spannung mit einer Torbe-•timmten Polarität herrührt» ao daß der wärmeempfinelioh· Sohalter mir ein Halbl«it«ii.«aent iu aein brauoht, welch·· di· Durohbruoheraeheinung nur sei d*r'il*tr*ff*nd*n Polarität beaitat, b«iapi«law«ia· «in ■imriohtuaga-JHodenthyriator. Qewünaohtenfalla kann dar Aacrdmug gemäl tlg» 1 ein bekannter Sehaltkr·!· aur Baaait igung d»r Grater··· i·· geateuert·» luaganga d·· Thyriatorel4 hinzugefügt werden.
Zuaanuaenfaaaend wird mit der Irfindung alao eine Schaltung ium Triggern einea Bidirektional-Thyristora mit einem durch eine Weoh-■•latrewgtMll· aufgeladenen Kendanaator geaehaffen, di· einen winwempfindliehen Ealbleiteraehalter mit einer Burohbruohapannung aufweist, di· τ·η «iner Temperatur abhängig iat, wobei der Sohalter über den lendenaater mit eine» Spannu&g beaohiekt wird· Beim Sohlielen einea lIH/iTJS-Sohaltera erreioht die Köndenaatorapannung dl· Durohbruohapannung, a· daß der Halbleiterschalter leitend
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wird, um den Thyristor mit einem großen Zündwinkel eineuiohalten, bei dem ein Strom über eine Last fließt. Sodann wird der Halbleiterschalter durch einen über die Last geschalteten Heizwiderstand erwärmt^ um die Durohbruchspannung herabzusetzen und den Zündwinkel desThyristors. zu verkleinern, bis ein Dauerstrom über die Last fließt.
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Claims (1)

  1. . ,·; .; :· ; -;· 24Λ1
    Patentansprüohe
    [l,) Schaltungsanordnung sum stoßfreien line ehalten einer elektrischen Last, gekennzeichnet duroh ein in Reihe ■it der elektrisehen last an eine ¥eohseletromquelle geschaltete· Thyristorglied, einen Schaltkreis mit einem an di· Stromquelle angeschlossenen Kondensator und einem wärmeempfindlichen Halbleitersehalterelerne nt, das eine mit zunehmender Temperatur abnehmend· Durchbruchspannung besitzt» wobei dieser Schaltkreis den Thyristor in Abhängigkeit rom Durchbrach des Halbleitersohalterelemente aufgrund der Erhöhung einer Spannung an Kondensator über die Durohbruohspannung des Hallileitereohalterelemente xu triggern rermag, und duroh ein thertrisih mit dem Halbleiters ehalt ere lement gekoppeltes elektrischeβ Heiaelement, das bei einem Laststromfluß über tie Last elektrisch erregbar ist.
    2· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dal das elektrische Heilelement duroh einen dem Laststrom proportionalen Strom erregbar ist.
    5·'., lahaltungsanordimng nach Ansp_ruoh 1 oder 2, daduroh gekennseiohnety 4af der im Sdx altkreis rorgesehene Kondensator über die weohseletromquelle mit einem Terstellbaren Widerstand in Reih· geschaltet ist.
    4· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß daa Thyristorglied ein Zweiweg-Thyristor und das wärmeempfindliohe Halbleit·γβehalterelement «in Halbleiterelement mit Durohbruohrerhalten in beiden Richtungen ist.
    5· Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4» daduroh gekennzeichnet , dafi das elektrische Heizelement der Last parallelgeschaltet ist.
    509815/1117 _1?_
    6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch, gekennzeichnet, daß das wärmeempfindliohe Halbleltersohalterelement drei Harbleitersohiohten voi>4inander abwechselndem Leitfähigkeit styp aufweist, die zwei pn-Obergänge festlegen.
    7· Schaltungsanordnung nach' Anspruoh 4, daduroh gekennaeiohnet, daß das wärmeempfindliohe Ealliieit er schalt erelement ein Zweiweg-Thyristor mit vier pn-übergängen ist*
    θ. Schaltungsanordnung nach Anspruoh 6 oder 7» daduroh gekennzeichnet, daß das elektrische Heiaeleaent so angeordnet ist, daß es die Temperatur an jedem pn-übergang ändert·
    509815/1117
    Leerseite
DE2441501A 1973-08-30 1974-08-30 Schaltungsanordnung zum stoßfreien Einschalten einer Last Expired DE2441501C3 (de)

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