DE2445770A1

DE2445770A1 - Waermeempfindliche elektronische schaltervorrichtung

Info

Publication number: DE2445770A1
Application number: DE19742445770
Authority: DE
Inventors: Josuke Nakata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1973-09-26
Filing date: 1974-09-25
Publication date: 1975-04-03
Also published as: US3959621A; DE2445770C2

Description

PATENTANWÄLTE 2 A4 577

HENKEL, KERN₅ FEILER &HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

TELEX: 05 2'9 802 HNKL D BnTTARn SrHMTD <ΪΤΡΑ<Ϊ<5Ρ 9 WECHSELBANKMÜNCHENNr.SlS-SSlll

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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Tokio, Japan

Wärmeempfindliche elektronische Schaltervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine wärmeempfindliche bzw. auf Wärme ansprechende elektronische Schaltervorrichtung, die auf eine über einem vorbestimmten Wert liegende Umgebungstemperatur anspricht, um einen Schaltvorgang durchzuführen.

Bisher wurden verbreitet Schalter mit metallenen Kontakten verwendet, etwa Bimetallschalter, Quecksilberthermostatschalter usw. Diese Schalter warfen jedoch Schwierigkeiten bezüglich des Verschleißes und des Prellens der Kontakte, der beim Schalten entstehenden Übergangsspannungen und Impulsgeräusche, der niedrigen Schaltgeschwindigkeiten- und dgl. auf. Infolgedessen war der Anwendungsbereich dieser Schalter als wärmeempfindliche Schalter beschränkt. Andererseits sind bereits Thermistoren als thermisch empfindliche Widerstandselemente sowie wärmeempfindliche Schalter mit Thermistor bekannt. Da der Thermistor selbst keine Fähigkeit, Ströme ein- und auszuschalten, besitzt, ist es erforderlich, dem Thermistor Widerstände betrieblich zuzuordnen und eine Widerstandsbrücke zu bilden, bei welcher der Thermistor in einem Zweig liegt, wobei diese Widerstandsbrücke elektrisch mit

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einem Differentialverstärker verbunden ist, dem ein transistorisierter Schalter nachgeschaltet ist. Dies führt jedoch zu dem Nachteil, daß die so gebildeten Vorrichtungen kompliziert aufgebaut und teuer sind.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte und zweckmäßige wärmeempfindliche elektronische Schaltervorrichtung zu schaffen, bei welcher die Notwendigkeit für die Verwendung einer komplizierten Schaltung wegfällt, die ein besonders gutes Ansprechverhalten auf Wärme gewährleistet und welche den Schaltvorgang bei einem Null-Wert der Quellenspannung durchzuführen vermag.

Diese Aufgabe wird bei einer wärmeempfindlichen elektronischen Schaltervorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie einen Hauptthyristor mit einer Kathode, einer Anode und einer Gate-Elektrode, wobei die Kathode und die Anode über eine Last über eine elektrische StromquäLle geschaltet sind, sowie einen wärmeempfindlichen Thyristor mit einer Kathode, einer Anode und einer Gate-Elektrode aufweist, daß die Kathode und die Anode des wärmeempfindlichen Thyristors zwischen die Kathode oder die Anode und die Gate-Elektrode des Hauptthyristors geschaltet sind, daß der wärmeempfindliche Thyristor bei einer über einem vorbestimmten Wert liegenden Übergangs- oder Sperrschichttemperatur in seinen Durchsehaltzustand bringbar ist und daß der Hauptthyristor das Schalten der Last unter dem Einfluß des Durchschaltzustands des wärmeempfindlichen Thyristors durchführt.

Vorzugsweise ist die Anordnung dabei so getröffen, daß über die Gate-Elektrode und die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors ein variabler oder Regelwiderstand zur

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Steuerung seiner Sperrschichttemperatur, bei welcher der Hauptthyristor den Schaltvorgang durchführt, geschaltet ist.

Vorzugsweise kann der wärmeempfindliche Thyristor thermisch an eine Wärmequelle oder an die Last angekoppelt sein.

Zur Lieferung eines Gate-Triggerstroms zum Hauptthyristor kann die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors an die Gate-Elektrode des Hauptthyristors und seine Anode zumindest an die Anode des Hauptthyristors angeschlossen sein.

In spezieller Ausführungsform kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors mit der Gate-Elektrode des Hauptthyristors und seine Anode zumindest mit der Anode des Hauptthyristors verbunden ist und daß die Anordnung so getroffen ist, daß an den Hauptthyristor über den wärmeempfindlichen Thyristor in dessen Durchschaltzustand ein Gate-Triggerstrom angelegt wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1a eine schematische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäß verwendeten wärmeempfindlichen Thyristors,

Fig.1b ein elektrisches Schaltbild des von außen beheizten, wärmeempfindlichen Thyristors gemäß Fig. 1a,

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Fig.2a eine graphische Darstellung der Anoden-Kathoden-Strom/ Spannungs-Kennlinie des wärmeempfindlichen Thyristors gemäß Fig. 1a unter Heranziehung seiner ■ Sperrschicht- oder Übergangstemperatur als Parameter,

Fig.2b eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen einer Durchbruchspannung und der Sperrschichtoder Übergangstemperatur des wärmeempfindlichen Thyristors gemäß Fig. 1a,

Fig. 3 ein Schaltbild einer wärmeempfindlichen Schaltervorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung und

Fig. 4 bis 7 Schaltbilder abgewandelter Ausführungsformen der Erfindung.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sind im folgenden die erfindungsgemäß verwendeten wärmeempfindlichen Thyristoren anhand ihres grundsätzlichen Aufbaus und ihrer Arbeitsweise beschrieben.

Wie herkömmliche Thyristoren, besitzen wärmeempfindliche Thyristoren einen pnpn- oder npnp-Vierschichtaufbau mit zwei Hauptelektroden, die mit den beiden äußersten, Emitterbereiche bildenden Schichten in ohmschem Kontakt stehen, sowie einer Gate-Elektrode, die mit mindestens einer Zwischenschicht in ohmschem Kontakt steht.

Fig. 1a veranschaulicht eine spezielle Art eines wärmeempfindlichen Thyristors. Die dargestellte Anordnung weist eine erste p-Emitterschicht 10, eine erste n-Basisschicht 12, eine zweite p-Basisschicht 14 und eine zweite

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η-Emitterschicht 16 auf, die in der genannten Reihenfolge übereinander angeordnet sind und zwischen sich drei pn-Übergänge 18, 20 und 22 bilden. Eine Anode 24 steht in ohmschem Kontakt mit der ersten Emitterschicht 10, eine Kathode 26 ist in ohmschem Kontakt mit der zweiten Emitterschicht 16 angeordnet und eine Gate-Elektrode 28 steht in ohmschem Kontakt mit der zweiten Basisschicht 14. Der auf diese Weise gebildete, wärmeempfindliche Thyristor ist als Ganzes mit 30 bezeichnet. Über die Kathode 26 und die Gate-Elektrode 28 ist aus noch näher zu erläuternden Gründen ein variabler bzw. Regelwiderstand 32 geschaltet. Neben dem wärmeempfindlichen Thyristor 30 kann eine thermisch an ihn angekoppelte Wärmequelle angeordnet sein. In diesem Fall ist der Thyristor vom indirekt beheizten oder erwärmten Typ. Die Wärmequelle ist in Fig. 1a und 1b als elektrisch beheizter Widerstand 34 dargestellt.

Der indirekt beheizte, wärmeempfindliche Thyristor 30 läßt sich durch das elektrische Symbol gemäß Fig. 1b darstellen, worin den Teilen von Fig. 1a entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

Der wärmeempfindliche Thyristor kann einen Aufbau aus fünf Schichten von jeweils abwechselnd entgegengesetztem Leittyp, d.h. einen pnpnp- oder npnpn-Fünfschichtaufbau besitzen. Derartige Thyristoren vermögen sowohl in Vorwärtsals auch in Rückwärtsrichtung zu schalten.

Wärmeempfindliche Thyristoren der Art gemäß Fig. 1a besitzen die in Fig. 2a veranschaulichte Anoden-Kathoden-Spannungs/Strom-Kennlinie. In Fig. 2a, in welcher ein durch die Anode 24 und die Kathode 26 fließender Hauptstrom I. auf der Ordinate in Abhängigkeit von einer über

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diese Elektroden anliegenden, auf der Abszisse aufgetragenen Spannung V^ aufgetragen ist, sind die Spannungs/ Strom-Eigenschaften eines wärmeempfindlichen Thyristors mit einer Übergangs- oder Sperrschichttemperatur T.. dargestellt, die fortlaufend auf T₁, T₂, T, und T_g zunimmt, wobei T₁ < T₂ < T₃ < T₅ .

Wie im ersten Quadraten von Fig. 2a dargestellt, besitzt der wärmeempfindliche Thyristor eine Durchlaß-'bzw. Vorwärts-Spannungs/Strom-Kennlinie mit einem stabilen Einbzw. Durchschaltzustand und einem stabilen Aus- bzw. Sperrzustand, solange seine Sperrschichttemperatur ausreichend niedrig ist. Der Ausdruck "Vorwärts" bedeutet dabei, daß das Potential an der Anode höher ist als an der Kathode. Im Sperrzustand kann nur ein äußerst niedriger Leck- oder Kriechstrom über den Thyristor fließen, bis die an ihn angelegte Spannung einen bestimmten Grenzwert erreicht. Wenn die an den Thyristor angelegte Spannung seine Schwellenspannung übersteigt, tritt die sogenannte Durchbrucherscheinung auf, bei welcher der Thyristor aus dem Sperr- in den Durchschaltzustand umschaltet. Diese Schwellenspannung wird auch als Durchbruchspannung oder Sperrzustands-Durchbruch^spannung bezeichnet.

Im Ein- oder Durchschaltzustand besitzt der wärmeempfindliche Thyristor dagegen eine sehr niedrige Impedanz, und er spricht bereits auf eine niedrige, an ihn angelegte Spannung an, um einen starken Strom durchzulassen. Diese Spannung wird als Durchschalt(zustands)spannung bezeichnet, während der betreffende Strom als Durchschalt-(zustands)strom bezeichnet wird. Sobald der Thyristor in den Durchschaltzustand gebracht worden ist, bleibt dieser Zustand erhalten, und der Sperrzustand tritt erst

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dann wieder auf, wenn der Durchsehaltstrom auf einen bestimmten Wert abfällt. Der für die Aufrechterhaltung des Durchschaltzustands erforderliche Mindeststrom wird als "Haltestrom" bezeichnet.

Wenn über den Thyristor eine Spannung in Gegenrichtung angelegt wird (wobei die Kathode an einem höheren Potential liegt als die Anode), zeigt der wärmeempfindliche Thyristor die umgekehrte Spannungs/Strom-Kennlinie, wie sie im dritten Quadranten in Fig. 2a dargestellt ist. Infolge dieser Kennlinie kann nur ein geringer Kriechstrom in Gegenrichtung durch den Thyristor fließen, bis eine Grenzwertspannung erreicht ist; diese Kennlinie ähnelt der Gegenspannungs/Strom-Kennlinie, wie sie Gegensperrthyristoren und Halbleiter-Gleichrichterdioden zeigen. Die begrenzte bzw. Grenzwertspannung wird als Gegen— durchbruchsspannung bezeichnet. Wenn diese Gegendurchbruchspannung einen bestimmten Grenzwert übersteigt, kann der wärmeempfindliche Thyristor thermisch zerstört werden.

Das oben beschriebene Umschalten des wärmeempfindlichen Thyristors aus seinem Sperr- in seinen Durchsehaltzustand erfolgt durch eine Einrichtung zur Erwärmung des Thyristors, um seine Temperatur zu erhöhen.

Aus Figur 2a ist ersichtlich, daß die Durchbruch_spannung des wärmeempfindlichen Thyristors bei einer Zunahme seiner Sperrschichttemperatur abnimmt.

Die Durchbrucherscheinung tritt jedoch bein wärmeempfindlichen Thyristor nicht bei Temperaturen auf, die einen bestimmten Grenzwert übersteigen. Bei derartigen Tempe-

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raturen besitzen nämlich wärmeempfindliche Thyristoren eine Spannungs/Strom-Kennlinie, die keinen Sperrzustand enthält. Diese Kennlinie enthält vielmehr nur den Ein- bzw. Durchschaltzustand, und sie folgt der gleichen Kurve wie die Vorwärtscharakteristik von pn-Übergangsdioden. Eine Mindest-Übergangs- bzw. -Sperrschichttemperatur, bei und über welcher kein Sperrzustand auftritt, wird im folgenden als Schalttemperatur bezeichnet, die in Fig. 2a oder 2b mit T_ bezeichnet ist.

In Fig. 2b ist auf der Ordinate eine Durchbruchspannung Vg₀ in Abhängigkeit von einer Sperrschichttemperatur T.. für einen typischen wärmeempfindlichen Thyristor aufgetragen, und diese Figur zeigt daher die Sperrschichttemperatur-Abhängigkeit der Durchbruchspannung. Die

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Sperrschichttemperatur/T₁, T₂, T, und T_g gemäß Fig. 2b entsprechen den gleichen Temperaturen gemäß Fig. 2a. Gemäß Fig. 2b beginnt die Durchbruchspannung "bei T₁ abzufallen, und sie fällt bei Temperaturen über T·* plötzlich ab, bis bei der Schalttemperatur T der Sperrzustand eintritt.

Die Sperrschichttemperatur-Abhängigkeit der Durchbruch-

en

spannung von wärmeempfindlichen Thyristor variiert außerdem in Abhängigkeit von der Größe eines Widerstands, der über die Kathode und die Gate-Elektrode des Thyristors geschaltet ist® Genauer gesagt, wenn der Parallelwiderstand unendlich hoch oder die Gate-Elektrode in ihren Offenzustand versetzt ist, wird die charakteristische Schalttemperatur eines bestimmten wärmeempfindlichen Thyristors durch die Art des den Thyristor und eine Sperrschicht- bzw. Übergangsstruktur bildenden Halbleitermaterials bestimmt« Bei abnehmendem Widerstand

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ist die Schalttemperatur höher als der charakteristische Wert. Aus diesem Grund kann ein in Fig. 1a bei 32 angedeuteter, über die Gate-Elektrode und die Kathode des betreffenden wärmeempfindlichen Thyristors geschalteter Regelwiderstand zur Einstellung der Schalttemperatur des Thyristors bezüglich seiner Größe variiert werden. Beispielsweise kann die Schalttemperatur bei einem aus Silizium bestehenden wärmeempfindlichen Thyristor zwischen etwa 75° und 175°C variiert werden.

Wie erwähnt, besitzen wärmeempfindliche Thyristoren beim Erreichen der Schalttemperatur die Durchlaßspannung-Hauptstrom-Kennlinie, bei welcher der Sperrzustand nicht mehr besteht, sondern nur noch der Durchschaltzustand vorhanden ist.

Der Zustand, in welchem nur noch der Durchschaltzustand vorhanden ist, beruht darauf, daß ein Kriechstrom bzw. ein Sperrzustandestrom über den pnpn-Übergang infolge der thermischen Erzeugung von Ladungsträgern erheblich erhöht wird, was wiederum mit einer Zunahme der Lebensdauer der Ladungsträger zusammenwirkt und die Stromverstärkungsfaktoren sC-pnp und «»C-npn der pnp- und npn-Transistorabschnitte (Fig. 1a) vergrößert, bis die Summe von oCpnp und οόηρη dem Wert 1 entspricht oder größer ist als dieser. Hieraus geht hervor, daß die charakteristische Schalttemperatur von wärmeempfindlichen Thyristoren weitgehend vom Verhältnis zwischen der Temperatur und dem Kriechstrom, zwischen der Temperatur und dem Stromverstärkungsfaktor sowie zwischen dem Strom und dem Stromverstärkungsfaktor abhängt. Folglich lassen sich wärmeempfindliche Thyristoren dadurch herstellen,

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daß die Art des Halbleitermaterials, die Lebensdauer der Ladungsträger, die Fremdatomkonzentration, die Fremdatomverteilung, die Dicke der einzelnen Halbleiterschichten usw. im Hinblick auf die erforderliche Schalttemperatur entsprechend gewählt werden.

Um wärmeempfindliche Thyristoren aus ihrem Durchschaltzustand in ihren Sperrzustand zurückzubringen bzw. abzuschalten, muß die Sperrschichttemperatur einen Wert unterhalb der Schalttemperatur erhalten, während der Durchschal tzustands strom auf einen unter dem Haltestrom liegenden Wert zurückgeführt wird. Dabei ist zu beachten, daß der Haltestrom nahe der Schalttemperatur sich praktisch einem Wert Null annähert.

Wärmeempfindliche Thyristoren können somit als kombinierte Temperaturfühler- und Schalterelemente mit pnpn-Aufbau bezeichnet werden. Im Vergleich zu den bisher als wärmeempfindliche Elemente verwendeten Thermistoren besitzen solche Thyristoren einen pnpn-Aufbau mit sehr hoher Impedanz im Sperrzustand und sehr niedriger Impedanz im Durchsehaltzustand. Außerdem braucht eine dabei verwendete Halbleiterpastille im Hinblick auf die erforderliche Strombelastbarkeit nur dünn zu sein und eine kleine Oberfläche zu besitzen. Dies gewährleistet den Vorteil, daß ohne weiteres ein wärmeempfindlicher Schalter mit kleiner thermischer Zeitkonstante gebildet werden kann. Außerdem sind wärmeempfindliche Thyristoren den Thermistoren insofern überlegen, als die gleichmäßige Charakteristik ohne weiteres gleichbleibend gewährleistet und die Säkular-Änderung wie bei herkömmlichen Thyristoren und Transistoren sehr gering gehalten werden kann.

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Die Erfindung bezweckt also die Schaffung einer neuartigen wärmeempfindlichen Schaltervorrichtung unter Verwendung des vorstehend beschriebenen wärmeempfindlichen Thyristors.

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild einer wärmeempfindlichen Schaltervorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung, Die dargestellte Anordnung weist eine Wechselstromquelle 40, eine Last 42 und einen Hauptthyristor 44 auf, die in der genannten Reihenfolge unter Bildung eines Hauptschaltkreises miteinander in Reihe geschaltet sind. Der Hauptthyristor 44 weist eine mit der Last 42 verbundene Anodenklemme 44a, eine an die Stromquelle 40 angeschlossene Kathodenklemme 44c und eine Gate-Klemme 46g auf, die an der Kathodenklemme 30c mit einem wärmeempfindlichen Thyristor 30 verbunden ist. Der wärmeempfindliche Thyristor 30 entspricht dem vorstehend in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Thyristor, und er weist eine an einen der Last 42 nachgeschalteten und auch mit der Anodenklemme 44a verbundenen Schutzwiderstand 46 angeschlossene Anodenklemme 30a auf. Parallel zur Kathodenklemme 30c und Gate-Klemme 30g des Thyristors 30 ist ein variabler bzw. Regelwiderstand 32 geschaltet, während außerdem eine als Widerstand dargestellte Wärmequelle 34 Zur Erwärmung des Thyristors vorgesehen ist. Die Reihenschaltung aus dem Thyristor 30 und dem Schutzwiderstand 46 bildet eine Torschaltung für den Hauptthyristor 44.

Der Regelwiderstand 32 und die Wärmequelle 34 arbeiten auf die gleiche Weise wie die entsprechenden Bauteile gemäß Fig., 1a. Der Schutzwiderstand 46 wird im voraus mit einem so großen Widerstandswert gewählt, daß der Gate-Elektrode des Hauptthyristors 46 ein ausreichend hoher

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Gate-Strom aufgeprägt wird, um den Hauptthyristor 44 beim Durchschalten des wärmeempfindlichen Thyristors 30 mit einer niedrigen Anodenspannung in seinen Durchschaltzustand zu versetzen und gleichzeitig den Spitzenwert des Gate-Stroms auf einen höchstzulässigen Wert oder weniger zu begrenzen.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 wird beim Schließen der Stromquelle 40 die Quellenspannung über die Anodenklemme 44a und die Kathodenklemme 44c des Hauptthyristors 44 angelegt, während außerdem eine praktisch der Quellenspannung entsprechende Spannung über die Anoden- und Kathodenklemmen 30a bzw. 30c des wärmeempfindlichen Thyristors 30 angelegt wird.

Hierauf wird der wärmeempfindliche Thyristor 30 durch die Wärmequelle 34 erwärmt, so daß seine Temperatur ansteigt. Während dieser Erwärmung nimmt die Durchbruchspannung oder Sperrspannung des wärmeempfindlichen Thyristors 30 plötzlich von einem bestimmten Wert ab, bis er zu einem Zeitpunkt durchschaltet, an welchem die angelegte Spannung die abnehmende Durchbruchspannung übersteigt. Zu diesem Zeitpunkt fließt über den Schutzwiderstand 46 ein Gate-Triggerstrom in die Gate-Elektrode des Hauptthyristors 44, wodurch letzterer durchgeschaltet wird.

Infolge des Durchschaltens des Hauptthyristors 44 fließt während jeder positiven Halbperiode der Quellenspannung ein Strom durch die Last 42, bis der wärmeempfindliche Thyristor 30 wieder auf eine Temperatur zurückgeführt wird, bei welcher seine Durchbruchspannung höher ist als die an ihn angelegte Durchlaßspannung.

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In Fig. 4, in welcher den Teilen von Fig. 3 entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher der Gate-Kreis für den Hauptthyristor zur Steuerung einer vergleichsweise hohen Spannung modifiziert ist. Diese Anordnung unterscheidet sich nur darin von derjenigen gemäß Fig. 3, daß gemäß Fig. 4 zwei in Reihe geschaltete, kombinierte Schutz- und Spannungsteilerwiderstände 48 und 50 über die Anode 44a und die Kathode 44c des Hauptthyristors 44 geschaltet sind, während die Reihenkombination aus dem wärmeempfindlichen Thyristor 30 und dem Schutzwiderstand 46 über die Verzweigung zwischen den Widerständen 48 und 50 und die Gate-Klemme 44g des Hauptthyristors 44 geschaltet ist.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist insofern vorteilhaft, als eine im Sperrzustand des wärmeempfindlichen Thyristors 30 über ihn angelegte Spannung sowohl durch die Größe der Quellenspannung als auch durch das Verhältnis der Widerstandsgrößen zwischen den Widerständen 48 und 50 bestimmt werden kann. Die an den Thyristor 30 angelegte Spannung kann somit dadurch verringert werden, daß das durch die Widerstände 48 und 50 gewährleistete Spannungsteilungsverhältnis erhöht wird. Diese Anordnung eignet sich daher für Lasten, die mit Wechselstromquellen mit verhältnismäßig hoher Spannung arbeiten.

In Fig. 5, in welcher den Teilen von Fig. 3 entsprechende oder ähnelnde Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, ist eine weiter abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die einen Schaltkreis zur automatischen Steuerung einer Lasttemperatur

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bildet. Wie bei der Anordnung gemäß Fig. 3 ist hierbei an eine Wechselstromquelle 40 eine Reihenkombination aus einer Last 42, etwa einem elektrischen Heizelement, und einem Hauptthyristor 44 unter Bildung eines Hauptschaltkreises angeschlossenο Ein Widerstand 52, ein Triggerkondensator 54 und ein weiterer Widerstand 56 sind in Reihe miteinander über die Reihenkombination aus der Last 42 und dem Hauptthyristor 44 geschaltet, wodurch ein Schaltkreis zur Beschickung der Gate-Elektrode des Hauptthyristors 44 mit einem Gate-Triggerstrom mit Phasenvoreilung gegenüber der Quellenspannung gebildet wird. Die Verzweigung zwischen dem Kondensator 54 und dem Widerstand 56 ist dabei über eine Halbleiterdiode 58 an die Gate-Elektrode des Hauptthyristors 44 angeschlossen, während ein wärmeempfindlicher Thyristor 30 mit einem Regelwiderstand 32 parallel zum Widerstand 56 geschaltet ist und außerdem, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 5 angedeutet, in enger thermischer Ankopplung an die Last 42 steht.

Die Diode 58 ist so gepolt, daß ein Strom von der genannten Verzweigung über die Gate-Elektrode des Hauptthyristors 44 fließt und die Gate-Triggerspannung von der Verzweigung zwischen dem Kondensator 54 und dem Widerstand 56 her gesehen erhöht, dabei aber einen Strom, der in Abhängigkeit von einem Spannungsabfall über den wärmeempfindlichen Thyristor 30 in dessen Durchschaltzustand in die Gate-Elektrode des Hauptthyristors 44 zu fließen bestrebt ist, unter Ausnutzung der Schwellenspannung der Diode auf einen Wert unter demjenigen des Gate-Triggerstroms für den Hauptthyristor 44 vermindert.

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Wenn der wärmeempfindliche Thyristor 44 aus Germanium oder Silizium hergestellt ist, kann die Diode 58 aus einer einzigen Siliziumdiode oder aus einer beliebigen zweckmäßigen Anzahl von miteinander in Reihe geschalteten Siliziumdioden bestehen. Wahlweise kann die Diode 58 aus halbleitendem Galliumarsenid bestehen, das eine höhere Schwellenspannung besitzt als Silizium.

Der wärmeempfindliche Thyristor 44 ist an der Kathode mit der Stromquelle 40 und an der Anode mit der Verzweigung zwischen dem Kondensator 54 und dem Widerstand verbunden, während der Regelwiderstand 32 parallel zu seiner Gate-Elektrode und Kathode geschaltet ist.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 5 erläutert. Dabei sei angenommen, daß die Stromquelle 40 geschlossen wird, während sich die Last bzw. das Heizelement 42 auf einer so niedrigen Temperatur befindet, daß der wärmeempfindliche Thyristor 30 in seinem Sperrzustand steht. Unter diesen Bedingungen lädt sich der Kondensator 54 während einer negativen Halbperiode der Quellenspannung, während welcher die Kathode des Hauptthyristors 44 an einem höheren Potential liegt als die Anode, mit der angegebenen Polarität ' über einen Strompfad auf, welcher von der Stromquelle 40 über den Widerstand 52, den Kondensator 54, den Widenstand 56 und von diesem zurück zur Stromquelle verläuft. Wenn eine durch die Widerstände 52 und 56 sowie den Kondensator 54 bestimmte Zeitkonstante beispielsweise ausreichend kleiner ist als ein der Halbperiode der Quellenspannung entsprechendes Intervall, wird der Kondensator 54 nahe des Beginns der nächsten positiven Halbperiode dieser Spannung entladen, wodurch der Haupt-

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thyristor 44 in seinem Durchschaltzustand getriggert wird. Infolgedessen fließt ein Strom mit einer Wellenform praktisch entsprechend der vollen Halbperiode der Quellenspannung weiterhin über die Last 42.

Aus diesem Grund erhöht sich die Temperatur der Last 42 mit der Zeit, so daß auch die Temperatur des wärmeempfindlichen Thyristors 30 ansteigt, bis er seine oben beschriebene Schalttemperatur erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der wärmeempfindliche Thyristor 30 in seinen Durchschaltzustand getriggert, so daß er den Gate-Triggerstrom für den Hauptthyristor 44 umleitet oder ableitet. Daher wird der Gate-Triggerstromfluß zur Gate-Elektrode des Hauptthyristors 44 beendet, worauf der Hauptthyristor 44 infolge der Polaritätsuinkehrung der Quellenspannung abschaltet bzw. sperrt.

Da sich der Hauptthyristor 44 während des Durchschaltens bzw. Leitens des wärmeempfindlichen Thyristors 30 im Sperrzustand befindet, wird die Temperaturerhöhung der Last beendet, so daß deren Temperatur abzufallen beginnt. Die Temperatur des wärmeempfindlichen Thyristors 30 fällt daher auf die Schalttemperatur oder auf einen darunterliegenden Wert ab, worauf der Thyristor 30 in seinen Sperrzustand in Vorwärts- bzw. Durchlaßrichtung zurückkehrt und infolge der Polaritätsumkehrung der Quellenspannung innerhalb einer Halbperiode nach dem Erreichen seiner Schalttemperatur abgeschaltet bzw. gesperrt wird. Der Thyristor 30 wird somit daran gehindert, den Gate-Triggerstrom abzuleiten. Zu Beginn der nächsten positiven Halbperiode der Quellenspannung wird der Hauptthyristor 44 augenblicklich in seinen Durchschaltzustand getriggert, so daß der Strom wiederum über die Last 42

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fließen kann. Im Anschluß hierauf wiederholt der Hauptthyristor 44 seine Ein- und Aus-Sehaltvorgänge um die Schalttemperatur des wärmeempfindlichen Thyristors 30 herum, um dadurch die Temperatur der Last 42 praktisch konstant zu halten.

Wie erwähnt, ist die Schalttemperatur des wärmeempfindlichen Thyristors 30 in Abhängigkeit von den Bedingungen zur Vorspannung der Gate-Elektrode relativ zu seiner Kathode sowie von der Größe des über diese beiden Elektroden geschalteten Widerstands'variabel. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 kann mit Hilfe des über die Gate-Elektrode und die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors 30 geschalteten Regelwiderstands 32 die Schalttemperatur des Thyristors 30 eingestellt werden. Beispielsweise steigt die Schalttemperatur bei abnehmendem Widerstandswert des Regelx^iderstands 32 ständig an. Es hat sich herausgestellt, daß bei einem aus Silizium bestehenden, wärmeempfindlichen Thyristor 30 dessen Schalttemperatur zwischen 180° und 70⁰C eingestellt werden kann, wenn der Widerstandswert des Regelwiderstands 32 zwischen 0 und 10 MXX variiert wird. Auch bei einem aus Germanium bestehenden, wärmeerapfindlichen Thyristor 30 ist seine Schalttemperatur im Bereich von 40° bis 8O⁰C einstellbar.

In Fig. 6, in welcher die den Bauteilen von Fig. 4 entsprechenden oder ähnelnden Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, ist eine ähnliche Schaltung wie in Fig. 4 dargestellt, nur mit dem Unterschied, daß gemäß Fig. 6 der Hauptthyristor 44 und mithin auch der wärmeempfindliche Thyristor 30 parallel zu einer Gleichrichtereinrichtung geschaltet sind. Gemäß Fig. 6 weist

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eine allgemein mit 60 bezeichnete Vollweg-Gleichrichterbrücke vier Halbleiter-Dioden 62 auf, und sie ist mit zwei Wechselstrom-Eingangsklemmen, die über eine Reihenkombination aus der Stromquelle 40 und der Last 42 geschaltet sind, sowie zwei über den Hauptthyristor 44 geschalteten Gleichstrom-Ausgangsklemmen versehen.

Wenn die Übergangs- bzw. Sperrschichttemperatur des wärmeempfindlichen Thyristors 30 niedrig genug ist, unterbricht er einen Gate-Triggerstrom für den Hauptthyristor 44, um letzteren in seinem Sperrzustand zu halten. Infolgedessen fließt kaum ein Strom über die Last 42.

Wenn der wärmeempfindliche Thyristor 30 dagegen durch die Wärmequelle 34 erwärmt wird, nimmt seine Durchbruchspannung ab, bis er leitet bzw. durchschaltet.

Da der Spannungsteilerwiderstand 48, wie erwähnt, einen vergleichsweise niedrigen Widerstandswert besitzt, wird der Hauptthyristor 44 in jeder Halbperiode der gleichgerichteten Quellenspannung von den Ausgangsklemmen der Gleichrichterbrücke 60 mit einem Gate-Triggerstrom beschickt, welcher ausreicht, um den Hauptthyristor 44 in seinen Durchschaltzustand zu triggern. Dies hat einen hohen Stromfluß über die Last 42 zur Folge.

Wenn - wie erwähnt - die Durchbruchspannung des wärmeempfindlichen Thyristors 30 infolge einer Temperaturerhöhung an ihm unter eine bestimmte, an ihn angelegte Spannung abfällt, schaltet der Thyristor 30 infolge' seines Durchbruchs durch. Wenn die Sperrschichttemperatur des wärmeempfindlichen Thyristors 30 auf oder über

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der Schalttemperatur liegt, besitzt die Wellenform des Laststroms einen maximalen Leitwinkel.

Der durch den wärmeempfindlichen Thyristor 30 fließende Strom geht bei jeder Halbperiode der Quellenspannung auf Null, doch wenn die Temperatur des Thyristors 30 hoch genug bleibt, hält er seinen Durchsehaltzustand bei. Wenn jedoch die Temperatur des Thyristors 30 auf einen Wert abfällt, bei welchem die Durchbruchspannung höher ist als die an ihn angelegte Spannung, geht er ab der nächsten Periode der Quellenspannung in den Sperrzustand über, wodurch der Gate-Triggerstrom für den Hauptthyristor und mithin der Laststrom unterbrochen wird.

Der Gate-Triggerkreis gemäß Fig. 6 kann auf die in Fig. dargestellte Weise abgewandelt werden. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform ist ein dem Thyristor gemäß Fig. 6 entsprechender wärmeempfindlicher Thyristor 30 in Reihe mit einem Spannungsteilerwiderstand 48 über Anode und Kathode des Hauptthyristors 44 geschaltet, und die Verzweigung zwischen den beiden Bauteilen 30 und 48 ist über eine Halbleiter-Diode 58, welche bezüglich ihrer Arbeitsweise der Diode 58 gemäß Fig. 5 entspricht, an die Gate-Elektrode des Hauptthyristors 44 angeschlossen. In jeder anderen Hinsicht entspricht diese Anordnung derjenigen gemäß Fig. 5, und die den Teilen von Fig. 6 entsprechenden Bauteile sind dabei mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Wenn der wärmeempfindliche Thyristor 30 beispielsweise auf einer Temperatur unterhalb seiner Schalttemperatur gehalten wird, beginnt die Spannung an der positiven Aus-

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gangsklemme der Gleichrichterbrücke 60 von einem Wert Null aus zu steigen, woraufhin über die Diode 58 ein Gate-Triggerstrom zur Gate-Elektrode des Hauptthyristors 44 fließt und letzteren bei einer niedrigen an ihn angelegten Spannung durchschaltet. Sofern sich der wärmeempfindliche Thyristor 30 nicht im Durchschaltzustand befindet, wird der Hauptthyristor 44 während jeder Halbperiode der Quellenspannung in seinen Durchschaltzustand getriggert, so daß ein Wechselstrom über die Last 42 fließt. Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen wird der wärmeempfindliche Thyristor 30 durch die Wärmequelle 34 erwärmt, so daß er die durch den Regelwiderstand 32 bestimmte Schalttemperatur erreicht. An diesem Punkt wird der zur Gate-Elektrode des Hauptthyristors 44 fließende Gate-Triggerstrom über den durchgeschalteten wärmeempfindlichen Thjrristor 30 zu seiner Kathode umgeleitet. Danach wird der Hauptthyristor 44 mit einem Null-Durchschaltzustandsstrom innerhalb einer Halbperiode der Quellenspannung, nachdem der Thyristor 30 seine Schalttemperatur erreicht hat, gesperrt. Anschließend kann der Hauptthyristor 44 nicht in den Durchschaltzustand getriggert werden, auch wenn die an ihn angelegte Spannung erhöht wird.

Wenn die Temperatur der Wärmequelle 34 abfällt, "fühlt" der wärmeempfindliche Thyristor 30 diesen Temperaturabfall. Wenn die Sperrschichttemperatur des wärmeempfindlichen Thyristors 30 einen Wert unmittelbar unterhalb der Schalttemperatur erreicht, wird der Thyristor 30 innerhalb einer Halbperiode der Quellenspannung nach dem Erreichen dieser Temperatur zum Sperren gebracht. Dies hat ein Durchschalten des Hauptthyristors 44 zur Folge.

Auf diese Weise werden sowohl der Hauptthyristor 44 als auch der wärmeempfindliche Thyristor 30 mit einer NuIl-

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Spannung durchgeschaltet und gesperrt, wobei sich jeweils einer im Durchschaltzustand befindet, während der andere seinen Sperrzustand einnimmt.

Die Schaltungen gemäß den Fig. 6 und 7 können zur Speisung von Gleichstromlasten abgewandelt werden. Zu diesem Zweck wird die Last 42, wie durch den gestrichelt eingezeichneten Block 42' in Fig. 6 angedeutet, an der Seite des Gleichstromausgangs der Gleichrichterbrücke 60 mit dem Hauptthyristor 44 in Reihe geschaltet.

Die Erfindung bietet zahlreiche Vorteile_o Beispielsweise werden durch die Verwendung eines neuartigen, als wärmeempfindlicher Thyristor bezeichneten Sehaltelements ein Temperaturfühler und ein Schalter zu einer einzigen Einheit zusammengefaßt. Die daraus resultierende Schaltung besitzt im Vergleich zu den bekannten Konstruktionen einen wesentlich vereinfachten Aufbau und eine verringerte Zahl von Bauteilen. Da der wärmeempfindliche Thyristor ein Schalter ist, der im Gegensatz zu einem Thermistor einen pn-übergang aufweist, besitzt er ein hohes Impedanzverhältnis zwisehen seinem Sperr- und seinem Durchschaltzustand, was zu einem stabilen Schaltvorgang führt. Außerdem ist es möglich, den Thyristor sehr klein auszulegen, so daß seine Temperatur bei Erwärmung sehr schnell ansteigt. Dies bedeutet, daß er ein gutes Wärmeansprechverhalten besitzt. Infolge der betrieblichen Zuordnung des wärmeempfindlichen Thyristors zu einem Hauptthyristor besitzt ersterer zudem einen sehr niedrigen Stromverbrauch sowie eine sehr geringe Eigenheizwirkung. Infolgedessen können auf diese Weise Schaltervorrichtungen realisiert werden, die vergleichsweise hohe Lastströme zu steuern vermögen. Außerdem benötigt die wärmeempfindliche

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Schaltervorrichtung wegen der Verwendung von Thyristoren keinen Kontakt, und sie wird stets mit einer Null-Spannung in den Sperrzustand gebracht, so daß keinerlei Überspannungen infolge des Schaltens von Kontakten auftreten und keine Kontaktabnutzung im Spiel ist.

Die erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Schaltervorrichtungen besitzen eine Vielfalt von Anwendungsgebieten, in denen ein Schaltvorgang bei einer vorbestimmten oder einer höheren Temperatur durchgeführt werden soll, um Lasten zu aktivieren. Diese Schaltervorrichtung ist beispielsweise für die Betätigung einer Kühlvorrichtung oder für eine Alarmsignalgabe geeignet, vorausgesetzt, daß die Temperatur eines gesteuerten Bauteils einen vorbestimmten Wert übersteigt.

Obgleich die Erfindung vorstehend in verschiedenen Ausführungsformen dargestellt und beschrieben ist, sind selbstverständlich weitere Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise kann der wärmeempfindliche Thyristor bei den vorstehend beschriebenen Anordnungen, bei denen er als durch die Wärmequelle 34 beheizt dargestellt ist, thermisch an die zugeordnete Last angekoppelt werden und umgekehrt. Wahlweise kann die Wärmequelle durch einen Widerstand mit praktisch gleichen thermischen Eigenschaften gebildet und in einen Stromkreis mit der Last eingeschaltet werden. Dieser Widerstand ist dabei thermisch an den wärmeempfindlichen Thyristor angekoppelt, so daß die Temperatur der Last auf den Thyristor rückge- koppelt wird. Außerdem kann an den Hauptthyristor ein Gate-Triggerstrom von einer getrennten Gate-Stromquelle her, um einen Triggerimpuls bei einem Null-Wert der Quel-

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lenspannung zu liefern, und nicht von der Stromquelle für den Hauptschaltkreis her angelegt werden.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also eine elektrische wärmeempfindliche Schaltervorrichtung geschaffen, bei welcher ein Hauptthyristor über eine Wechselstromquelle mit einer Last in Reihe geschaltet ist. Ein wärmeempfindlicher Thyristor ist an seiner Anode über einen Widerstand mit der Anode des Hauptthyristors und an seiner Kathode mit der Gate-Elektrode des Hauptthyristors verbunden, und er spricht durch Durchschalten auf eine einen vorbestimmten Wert übersteigende Umgebungstemperatur an. Beim Durchschalten schaltet dieser Thyristor den Hauptthyristor in seinen Durchschaltzustand. Wahlweise kann die Anode des Thyristors an die Verzweigung zwischen zwei in Reihe geschalteten Widerständen angeschlossen sein, die über die Anode und die Kathode des Hauptthyristors geschaltet sind. Der durchschaltende Thyristor schaltet dabei den Hauptthyristor in den Sperrzustand.

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Claims

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Patentansprüche

\A J Wärme empfindliche elektronische Schaltervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Hauptthyristor mit einer Kathode, einer Anode und einer Gate-Elektrode, wobei die Kathode und die Anode über eine Last
über eine elektrische Stromquelle geschaltet sind,
sowie einen wärmeempfindlichen Thyristor mit einer
Kathode, einer Anode und einer Gate-Elektrode aufweist, daß die Kathode und die Anode des wärmeempfindlichen Thyristors zwischen die Kathode oder die Anode und die Gate-Elektrode des Hauptthyristors geschaltet sind, daß der wärmeempfindliche Thyristor bei einer
über einem vorbestimmten Wert liegenden Übergangs-
oder Sperrschichttemperatur in seinen Durchschaltzustand bringbar ist und daß der Hauptthyristor das
Schalten der Last unter dem Einfluß des Durchschaltzustands des wärmeempfindlichen Thyristors durchführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Gate-Elektrode und die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors ein variabler oder Regelwiderstand zur Steuerung seiner Sperrschichttemperatur, bei welcher der Hauptthyristor den Schaltvorgang durchführt, geschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeempfindliche Thyristor durch eine Wärmequelle aufheizbar bzw. erwärmbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeempfindliche Thyristor thermisch an die

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Last angekoppelt ist, um deren Temperatur mittels des Schaltvorgangs des Hauptthyristors zu regeln.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors mit der Gate-Elektrode des Hauptthyristors und seine Anode zumindest mit der Anode des Hauptthyristors verbunden ist und daß die Anordnung so getroffen ist, daß an den Hauptthyristor über den wärmeempfindlichen Thyristor in dessen Durchschaltzustand ein Gate-Triggerstrom angelegt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors an die Kathode des Hauptthyristors und seine Anode zumindest an die Gate-Elektrode des Hauptthyristors angeschlossen ist und daß die Anordnung so getroffen ist, daß ein dem Hauptthyristor zugeführter Gate-Triggerstrom durch den wärmeempfindlichen Thyristor in dessen Durchschaltzustand umgeleitet bzw. überbrückt wird.
7. Wärmeempfindliche elektronische Schaltervorrichtung, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Hauptthyristor mit einer Kathode, einer Anode und einer Gate-Elektrode, wobei die Kathode und die Anode über eine Wechselstromquelle geschaltet sind, und einen wärmeempfindlichen Thyristor mit einer an die Gate-Elektrode des Hauptthyristors angeschlossenen Kathode, einer über einen Widerstand mit der Anode des Hauptthyristors verbundenen Anode und einer Gate-Elektrode aufweist, der bei einer über einem vorbestimmten Wert liegenden Übergangs- oder Sperrschichttemperatur in seinen Durch-

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schaltzustand bringbar ist, daß ein variabler oder Regelwiderstand zur Steuerung der vorbestimmten Sperrschichttemperatur über die Gate-Elektrode und die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors geschaltet ist und daß die Anordnung so getroffen ist, daß dem Hauptthyristor über den wärmeempfindlichen Thyristor in dessen Durchschaltzustand ein Gate-Triggerstrom zugeführt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode des wärmeempfindlichen Thyristors mit einem mittleren bzw. Verzweigungspunkt eines spannungsteilenden Widerstands verbunden ist, der über die Anode und die Kathode des doppelt richtenden bzw. Hauptthyristors geschaltet ist.
9. Wärmeempfindliche, elektronische Schaltervorrichtung, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Hauptthyristor mit einer Kathode, einer Anode und einer Gate-Elektrode aufweist, dessen Kathode und Anode über eine Last an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind, daß ein Triggerkondensator über einen ersten Widerstand über die Anode und die Gate-Elektrode des Hauptthyristors geschaltet ist, daß ein zweiter Widerstand über die Gate-Elektrode und die Kathode des Hauptthyristors geschaltet ist, um einen Stromkreis zum Aufladen des Triggerkondensators zu bilden, daß ein wärmeempfindlicher Thyristor mit einer an die Kathode des Hauptthyristors angeschlossenen Kathode, einer mit der Gate-Elektrode des Hauptthyristors verbundenen Anode und einer Gate-Elektrode vorgesehen ist, welcher bei einer

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einen vorbestimmten Wert übersteigenden Übergangs- oder Sperrschichttemperatur in seinen Durchschaltzustand bringbar ist, und daß ein variabler bzw. Regelwiderstand zur Steuerung der vorbestimmten Sperrschichttem-. peratur über die Gate-Elektrode und die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors geschaltet ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß ein dem Hauptthyristor zugeführter Gate-Triggerstrom durch den wärmeempfindlichen Thyristor in dessen Durchschaltzustand umgeleitet bzw. überbrückt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbleiter-Diode mit ihrer Kathode an die Gate-Elektrode des Hauptthyristors und mit ihrer Anode an die Verzweigung zwischen dem zweiten Widerstand und der Anode des wärmeempfindlichen Thyristors angeschlossen ist.
11.Wärmeempfindliche elektronische Schaltervorrichtung, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Hauptthyristor mit einer Kathode, einer Anode und einer Gate-Elektrode aufweist, dessen Kathode und Anode über eine Gleichrichtereinrichtung geschaltet sind, daß ein wärmeempfindlicher Thyristor mit einer mit der Gate-Elektrode des Hauptthyristors verbundenen Kathode und einer Anode vorgesehen ist, die an einen mittleren bzw. Verzweigungspunkt eines spannungsteilenden Widerstands angeschlossen ist, der seinerseits über die Kathode und die Anode des Hauptthyristors geschaltet ist, daß der wärmeempfindliche Thyristor bei einer einen vorbestimmten Wert übersteigenden Übergangs- oder Sperrschichttemperatur in seinen Durchschaltzustand bring-

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bar ist, und daß ein variabler oder Regelwiderstand zur Steuerung der vorbestimmten Sperrschichttemperatur über die Gate-Elektrode und die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors geschaltet ist,- wobei die Anordnung so getroffen ist, daß dem Hauptthyristor über den wärmeempfindlichen Thyristor in dessen Durchschal tzustand ein Gate-Triggerstrom zugeführt wird.
12. Wärmeempfindliche elektronische Schaltervorrichtung, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Hauptthyristor mit einer Kathode, einer Anode und einer Gate-Elektrode aufweist, dessen Kathode und Anode über eine Gleichrichtereinrichtung geschaltet sind, daß ein wärmeempfindlicher Thyristor mit einer an die Kathode des Hauptthyristors angeschlossenen Kathode, einer über einen Widerstand mit der Gate-Elektrode des Hauptthyristors verbundenen Anode und einer Gate-Elektrode vorgesehen ist, der bei einer über einem vorbestimmten Wert liegenden Übergangs- bzw. Sperrschichttemperatur in seinen Durchschaltzustand versetzbar ist, und daß ein variabler oder Regelwiderstand über die Gate-Elektrode und die Kathode des wärmeempfindlichen Thyristors geschaltet ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß ein dem in einer Richtung leitenden Dioden-Thyristor zugeführter Gate-Triggerstrom durch den wärmeempfindlichen Thyristor in dessen Durchschaltzustand umgeleitet bzw. überbrückt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbleiter-Diode mit ihrer Kathode an die Gate-Elektrode des Hauptthyristors und mit ihrer Anode an die Verzweigung zwischen dem Widerstand und der Anode des wärmeempfindlichen Thyristors angeschlossen ist.

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