DE2814021C3 - Schaltungsanordnung für einen steuerbaren Gleichrichter, der über seine Steuerelektrode abschaltbar ist - Google Patents
Schaltungsanordnung für einen steuerbaren Gleichrichter, der über seine Steuerelektrode abschaltbar istInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich
um eine Schaltanordnung, die aufgrund eines Steuerstroms relativ geringer Stärke anfänglich in einem
ersten Betriebszustand einen verhältnismäßig starken Strom innerhalb eines bis zu einem vorbestimmten
begrenzten Betrag gehenden Bereichs, in einem anderen Betriebszustand einen Strom innerhalb eines
relativ niedrigliegenden Bereichs bei verhältnismäßig geringem Spannungsabfall an der Schaltanordnung und
um in einem ausgeschalteten Zustand keinen Strom zu leiten vermag.
In einer Darlingtonschaltung spricht ein Ansteuertransistor
(Treibertransistor) auf einen seiner Basiselektrode zugeführten Strom an und leitet über seinen
Hauptstromweg Strom zur Basiselektrode eines Ausgangstransistors. Es wurde nun erkannt, daß ein in
Darlingtonschaltung angeordnetes Transistorpaar so eingesetzt werden kann, daß auf einen in die Basis des
Treibertransistors geleiteten relativ schwachen Steuerstrom ein Strom hohen Betrags über den Hauplstromweg
des Ausgangstransistors geleitet wird. Ferner wurde erkannt, daß, wenn man den Betrag des über den
Hauptstromwfg des Ausgangstransistors fließenden Stroms auf einen relativ niedrig liegenden Wert
reduziert, der Spannungsabfall an diesem Hauptstromweg in entsprechendem Verhältnis auf einen Wert
vermindert wird, der zur Aufrechterhaltung des Stromflusses durch den Hauptstromweg des Treibertransistors
nicht mehr ausreicht. Dies bringt die Darlingtonschaltung zum Sperren und verhindert somit,
daß die Schaltung einen relativ schwachen Strom über den Hauptstrom des Ausgangstransistors bei relativ
niedrigem Spannungsabfall an diesem Weg leitet.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Schalteinrichtung enthält einen ersten und einen zweiten Transistor, die
als »angezapfte« Darlingtonschaltung angeordnet sind. Der erste Transistor wird durch ein Steuersignal
eingeschaltet und leitet einen Strom zur Basis des zweiten Transistors, wobei die Kombination wie ein
Darlingtonpaar arbeitet, wodurch Strom im hohen Bereich bis zu einem begrenzten Betrag zugeleitet wird.
Im niedrigen Strombereich wird der erste Transistor ausgeschaltet, und der zweite Transistor spricht auf das
seiner Basiselektrode angelegte Steuersignal an, wodurch die Stromleitung mit einem relativ niedrigen
Spannungsabfall an seiner Kollektor-Emitter-Strecke fortgesetzt wird. Eine derartige Schalteinrichtung kann
z. B. gut zum Abschalten eines steuerbaren Siliziumgleichrichters eines Typs verwendet werden, der sich
über seine Steuerelektrode sperren läßt.
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt das Schema einer bekannten Schaltung zum Betreiben eines steuerbaren Siliziumgleichrichters,
der über seine Steuerelektrode abschaltbar ist;
F i g. 2 zeigt das Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung in einer Anordnung zum Betreiben eines
steuerbaren, über seine Steuerelektrode abschaltbaren Siliziumgleichrichters;
Fig.3 zeigt das Schaltbild einer anderen Ausführungsform
der Erfindung;
Fig.4 zeigt Strom/Spannungs-Kennlinien für die in
F i g. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist mit der Bezugszahl I ein steuerbarer Siliziumgleichrichter eines Typs bezeichnet, der sich
über seine Steuerelektrode abschalten läßt. Ein Bauelement dieses Typs wird nachstehend kurz
GTO-Gleichrichter oder einfach »GTO« genannt (von engl.: »gate-turn-off rectifier«). In der Anordnung nach
Fig. 1 wird der GTO-Gleichrichter 1 dadurch eingeschaltet, daß ein Schalter 3 betätigt wird, um einen
Stromweg zwischen einer Versorgungsklemme 9 und der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichter? zu schließen.
Die Klemme liegt an einer Betriebsspannung + V und liefert, sobald der erwähnte Stromweg geschlossen
ist, Strom über einen Widerstand 11 und den Schalter 3
an die Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters I, um ihn einzuschalten. Wenn der Gleichrichter auf diese
Weise eingeschaltet ist, nimmt der Widerslandswert seines Hauptstromwegs zwischen Anode und Kathode
wesentlich ab, so daß ein Strom //, von der Klemme 9 über diesen Hauptstromweg zur Last 13 fließen kann.
Wenn ein GTO-Gleichrichter durch Anlegen eines Einschaltsignals an seine Steuerelektrode einmal eingeschaltet
ist, kann das Einschaltsignal fortgenommen werden, ohne daß dadurch die Stromleitung über den
Hauptstromweg unterbrochen wird. Dies ist ein charakteristisches Merkmal von GTO-Gleichrichtern
und anderen gesteuerten Siliziumgleichrichtern, die zur Familie der sogenannten Thyristoren gehören. Im
normalen Betrieb der Schaltung nach Fig. 1 kann also
der Schalter 3 nach erfolgter Einschaltung des GTO-Gleichrichters 1 in seine neutrale Stellung
zurückgebracht werden, bei welcher die Steuerelektrode des GTO-Gleichrichiers ohne Anschluß ist.
Zum Abschalten des GTO-Gleichrichters 1 wird der Schalter 3 so betätigt, daß er den Stromweg zwischen
der Steuerelektrude des Gleichrichters und einem an die Klemme 15 angeschlossenen Bezugspotential (im
dargestellten Beispiel das Massepotential) schließt In diesem Zustand der Schaltung wird ein wesentlicher
Teil des von der Anode des GTO-Gleichrichters 1 kommenden Stroms von der Kathode weggelenkt und
zur Steuerelektrode und dann nach Masse umgeleitet. Der nach Masse fließende Steuerelektrodenstrom
nimmt mi< dem Sperren des GTO-Gleichrichters 1 schnell ab und vermindert sich auf praktisch 0, wenn der
Gleichrichter gesperrt (abgeschaltet) ist. Wenn der GTO-Gleichrichter 1 wie beim dargestellten Beispiel
eine Kathodenlast 13 mit kapazitiver Komponente aufweist, führt bei niedrigeren Werten des Steuerelektroden-Abschaltstroms
die abnehmende Spannung an der Last 13 dazu, daß diese Last wie eine Batterie im
Sinne einer Unterstützung der Lieferung von Abschaltstrom wirkt und den Kathoden-Steuerelektroden-Übergang
des GTO-Gleichrichters 1 in Sperrichtung vorspannt.
Bei den derzeit verfügbaren GTO-Gleichrichtern muß die Steuerelektrode direkt nach erreichter
Abschaltung des Gleichrichters auf einen Spannungswert geklemmt werden, der nahe (innerhalb von etwa
0,25 Volt) an der Kathodenspannung (im dargestellten Fall das Massepotential) liegt, um die völlige Abschaltung
sicherzustellen, denn ansonsten kann sich der GTO-Gleichrichter wieder einschalten. Ferner sei
erwähnt, daß der von der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters anfänglich fließende Abschaltstrom
für eine Dauer von 10 bis 20 Mikrosekunden einen hohen Wert von etwa 80% des Laststroms Il
annehmen kann. In bestimmten Anwendungsfällen ist es erwünscht, den Spitzenwert dieses Abschallsiroms zu
begrenzen, um eine Beschädigung des GTO-Gleichrichters zu verhindern. Wie erwähnt nimmt dieser in
Sperrichtung fließende Stcuerelektrodenstrom (lm)
schnell ab, und bei erfolgter Abschaltung des GTO-Gleichrichters 1 fließt nur noch ein relativ kleiner
Leckstrom von der Anode zur Steuerelektrode nach Masse.
In der Anordnung nach Fig. 2 sind anstelle des Schalters 3 elektronische Schalteinrichtungen 19 und 21
zum Einschalten bzw. Abschalten des GTO-Gleichrichters 1 vorgesehen. Durch Anlegen eines Impulses an
eine Einschaltklemme 17 wird die Einschalteinrichtung 19 betätigt, wodurch auf die Steuerelektrode des
GTO-Gleichrichters 1 ein Signal zum Einschalten dieses Gleichrichters gegeben wird. Als F.inschalt-Sieuerelement
kann z. B. ein Transistor 23 dienen. Wenn der Transistor 23 durch Anlegen eine positiven Impulses an
die Klemme 17 eingeschaltet ist, liegt an dem der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters 1 abgewand- >
ten Ende eines Widerstands 11 die Betriebsspannung + V. Somit fließt über den Widerstand Il Strom zur
Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters 1, womit dieser eingeschalte; wird und Strom //.zur Last 13 leitet.
In der Anordnung nach Fig. 2 könnte man den ■
Transistror 25, die Diode 27 und den Widerstand 29 fortlassen und nur den Transistor 31 und den
Widerstand 35 zum Abschalten des GTO-Gleichrichters 1 verwenden. Hierzu müßte man ein positiv gerichtetes
Abschaltsignal an die Klemme 33 legen, um den Transistor 31 einzuschalten, so daß die Impedanz
zwischen seinem Kollektor und seinem Emitter wesentlich vermindert wird und dadurch die Steuerelektrode
des GTO-Gleichrichters 1 effektiv mit Masse verbunden wird. Wenn der Betrag des Laststroms Il
sehr hoch ist und z. B. etwa 30 Ampere beträgt, dann
kann ein negativer Steuerelektrodenstrom von z. B. etwa 12 bis 24 Ampere von der Steuerelektrode des
GTO-Gleichrichters 1 über die Klemme 39 und über den Transistor 31 nach Masse fließen. Obwohl dieser relativ
hohe negative Steuerelektrodenstrom wie oben erwähnt schnell absinkt, muß der Transistor 31 einen
solchen starken Stromstoß ohne Beschädigung leiten können, und zwar bei sehr niedriger Kollekior-Emitter-Sättigungsspannung.
Der Transistor 31 muß außerdem fähig sein, d:.e Steuerelektrode auf etwa 0,2 Volt zu
klemmen, um sicherzustellen, daß der OTO-Gleichrichter
nicht wieder eingeschaltet wird. Die Verwendung eines einzigen Transistors zur Abschaltung eines
GTO-Gleichrichters auf diese Weise gehört zum Stand der Technik, jedoch muß ein solcher Transistor mit
einem rehtiv hohen Basisstrom angesteuert werden, damit sein Hauptstromweg den anfänglichen starken
Strom von der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters 1 beim Abschalten des Gleichrichters auch wirklich
leiten kann. In vielen Anwendungsfälle.i sind Signalschaltungen
zur Lieferung des anfänglichen relativ hohen Basissteuerstroms an dem Transistor entweder
nicht verfügbar oder unwirtschaftlich. Ein solcher Anwendungsfall wäre z. B. eine von einem Mikroprozessor
gesteuerte Zündanlage für ein Kraftfahrzeug.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden, zwei Transistoren 25 und 31 kombiniert, um eine
Verbund-Schalteinrichtung 21 zu bilden, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist. Die Verbundschaltung 21 ":ann
entweder mit diskreten Bauelementen oder in Form einer integrierten Schaltung hergestellt werden. Wie zu
erkennen ist, sind die Transistoren 25 und 31 ähnlich einer Darlingtonschaltung angeordnet, wobei der
Ausgangstransistor 31 an seiner Basiselektrode eine »Anzapfung« hat, die über den Widerstand 35 mit der
Klemme 33 verbunden ist. Eine eingefügte Diocie 27 sorgt dafür, daß der Transistor 31 über den durch den
Widerstand 35 fließenden Strom richtig vorgespannt wird, indem sie durch ihre Blockierungswirkung
verhindert, daß während des noch zu erläuternden inversen Betriebs des Transistors 25 irgendein Teil des
Stroms von diesem Widerstand 35 über die Strecke zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 25
fließt.
In einer alternativen Ausführungsform, die in Fig.3
dargestellt ist, kann rine Diode 37 in den Kolicktorkreis
des Transistors 25 eingefügt und die Diode 27 fortgelassen werden. Die Diode 37 erfüllt dann den
gleichen Zweck wie die Diode 27. Gegenwärtig ist die Schaltung 21 leichte, in integrierter Bauweise herzustellen
als die in F i g. 3 gezeigte Schaltung 2Γ. Wenn man jedoch die Transistoren 25 und 31 und die Wer'e der
Widerslände 29 und 35 für einen bestimmtei. Betrag des
Laststroms //. und für einen speziellen GTO-Gleichrichter 1 sorgfältig auswählt, dann kann die Diode 27 bzw.
die Diode 37 unter Umständen fortgelassen werden. Ein solches Vorgehen eignet sich aber nicht zur Massenfertigung.
Der Wert des Vorspannungswiderstands 29 wird so ausgewählt, daß bei einem vorbestimmten Wert einer
positiven Spannung an der Kingangsklcmmc 33 der
Transistor 25 eingeschaltet wird und zum Transistor 31 einen Strom leitet, der diesen Transistor veranlaßt,
einen relativ hohen Betrag des von tier Klemme 39
kommenden Stroms /u leiten und den Maximalwert des über seinen Huiiptstromweg geleiteten Stroms auf
einen Wert /ama zu begrenzen. Der Wert des Vorspannungswiderstands 35 wird so gewählt, daß bei
einem vorbestimmten Wert einer positiven Spannung an der Eingangsklemme 33 der Transistor 31 einen
l.eitzustand einnimmt oder weiter beibehält, und den Strom innerhalb eines relativ niedrigen Bereichs bei
relativ niedrigem Spannungsabfall über seine Kollektor-EmittcrStreckc leitet.
Alternativ kann die Abschaltung natürlich auch durch zwei gleich/eilig geschaltete Konstantstromquellcn
gesteuert werden, deren eine anstelle des Widerstands 29 Basissirom an den Transistor 25 liefert und deren
dieser Basis zum Kollektor des Transistors 31 leitet. Kiι
solcher inverser Betrieb des Transistors 25 bringt dl· Vorspannung des Transistors 31 im NieiJrigstrombe
reich durcheinander und kann z. B. verhindern, daß di
Spannung Kv n unter 0.25 Voll absinkt, womit ein
notwendige Bedingung zum vollständigen Abschallei eines GTO-Gleichrichtcrs nicht erfüllt wäre. Mit de
Einfügung der Diode 27 bzw. 37 in die Schaltung 21 bzw
IV wird ein solches Abzweigen des Basisstroms von Transistor 31 während des Gegenbetabetriebs de
Transistors 25 verhindert, denn die Diode 37 b/w. 37' is
zur betreffenden Zeit in Sp< ' richtung gespannt.
Die Schalteinrichtung 21 bzw. 21' benötigt bein
Betrieb sowohl im Hochstrombereich als auch in Niedrigstrombereich nur einen relativ schwachei
Eingangsstrom an der Eingangsklemme 33. Im Hoch strombercich arbeiten die Schalteinrichtungcn 21 um
2\' jeweils wie eine Darlingtonschaltung und bcnötigci
Transistor 31 liefert. Diese Stromquellen können z. B.
die Kollektorclektrodcn von PNP-Bipolartransistorcn sein, die so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig ein- und
ausgeschaltet oder selektiv in den Leilzusland und den Sperrziistand geschaltet werden können.
Die in F i g. 4 dargestellten Betriebskennlinien für die
zusammengesetzte Schalteinrichtung 21 bzw. 21' nach Fig. 2 bzw. 3 offenbaren folgendes: Wenn an die
Klemme 39 eine Stromquelle angeschlossen ist und der Eingangsklemme 33 das vorbestimmte Eingangssignal
angelegt wird, dann sind für Stromwerte im Bereich von Ia bis /im beide Transistoren 25 und 31 eingeschaltet so
daß die Kombination wie eine Darlingtonschaltung wirkt. In diesem Betriebsbereich hat der über den
Widerstand 35 an die Basis des Transisotrs 31 gelieferte Strom praktisch keinen Einfluß auf den Betrieb des
Transistors 31. denn der vom Transistor 25 dorthin gelieferte Strom ist in seinem Betrag wesentlich größer.
Wenn der zur Klemme 39 gelieferte Strom einen höheren Betrag als /ama hat. dann geht der Transistor 31
aus seiner Sättigung und begrenzt den über seinen Hauptstromweg fließenden Strom auf einen Betrag
/λμλ· Im niedrigen Strombereich von 0 bis /^ ist der
Transistor 25 gesperrt und der Transistor 31 durch den über den Widerstand 35 kommenden Strom eingeschaltet,
um den innerhalb dieses niedrigen Bereichs liegenden Strom zu leiten, und zwar mit einem
Spannungsabfall von etwa 0.2 Volt an seiner Kollektor-Emitter-Strecke. Bei einem im hohen Bereich liegenden
Strom ist der Spannungsabfall V(f 31 an der Kollektor-Emitter-Strecke
des Transistors 31 größer als der zur Aufrechterhaltung der Leitfähigkeit des Transistors 25
notwendige Spannungsabfall an der Serienschaltung des Hauptstromweges des Transistors 25 mit der Diode (27
in der Schalteinrichtung 21; 37 in der Schalteinrichtung 21') und der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 31
(dieser Spannungswert ist in Fig.4 als VYeingetragen).
Wenn der zur Klemme 39 gelieferte Strom gerade unter U abfällt, dann ist die Spannung Vce 31 kleiner als W, und
der Transistor 25 sperrt. Ohne Verwendung der Diode 27 bzw. 37 würde sich, wenn der zur Klemme 39
gelieferte Strom unter Ia zum Betrag 0 hin absinkt, die
Polarität der Spannung an der Kollektor-Emitter-Strekke des Transistors 25 umkehren, d. h. positiv am Emitter
und negativ am Kollektor. Der Transistor 25 ginge dann in den inversen Betrieb über, bei welchem sein
Kollektor als Emitter und sein Emitter als Kollektor
wirkt, so daß seine Kollektor-Emitter-Strecke einen Teil des zur Basis des Transistors 31 gelieferten Stroms von
maximalen Werts von /am\ geteilt lurch das Prodiik der Stromverstärkungen (β^. ßi\) der Transistoren 2!
und 31. Im Niedrigslrombereich ist der Maximalwer des an der Klemme 33 zuzuführenden Anstcuerstrom
gleich /λ geteilt durch /Jn. Nimmt man als Beispiel ar
daß /ta und /?)i jeweils gleich 30 ist und daß /am \ etwa 31
Ampere beträgt, dann müssen also der Basis de Transistors 25 nur etwa 33 Milliampere zugeführ
werdcr.damit der Transistor 31 den 30 Ampere starkei
Strom leitet. Im Hochstrotnbcreich wird, wenn de
Strom unter /am\ absinkt, entsprechend wenige Basissteuerstrom am Transistor 25 benötigt. Wenn mai
für /., einen Betrag von I Ampere annimmt, dam
brauchen im Niedrigstrombercich nur etwa 33 Milliam pere an die Basis des Transistors 31 geliefert zu werder
und wenn der Strom unter l.\ nach Null absinkt, win
dieser Strombedarf entsprechend geringer. Somi können die geze'gten Transistorschalteinrichtungen 2
und 21' in Systemen eingesetzt werden, wo dii
verfügbaren Signalquellen zur Betätigung der Schaltein richtung nur schwache Ströme senden können.
Die F i g. 2 zeigt die kombinierte Transistorschaltein richtung 21 im Einsatz als Abschalteinrichtung für der
GTO-Gleichrichter 1. Die Einschaltung des GTO Gleichrichters 1 erfolgt wie erwähnt durch Anleget
eines Einschaltsignals an die Klemme 17. womit de Transistor 23 leitend gemacht wird, wodurch eim
positive Spannung an die Steuerelektrode des GTO Gleichrichters 1 gelegt wird. Einmal eingeschaltet bleib
der GTO-Gleichrichter 1 auch dann im leitendei Zustand, nachdem das Einschaltsignal von der Klemmi
17 fortgenommen und der Transistor 23 somit gcperr
ist. Um den GTO-Gleichrichter 1 abzuschalten, wird at die Klemme 33 der kombinierten Schalteinrichtung 2
ein Abschaltsignal gelegt, welches den Transistor 2! einschaltet, wodurch Strom zur Basis des Transistors 31
zugeliefert wird. Auf diesen Basisstrom hin schaltet sicf
der Transistor 31 schnell ein, und leitet einen Strorr ziemlich hohen Betrags von der Steuerelektrode de:
GTO-Gleichrichters 1 zur Klemme 15. die an eir Bezugspotential (im vorliegenden Fall Masse) ange
schlossen ist. Der Transistor 31 ist zu dieser Zeit se
vorgespannt, daß der aus der Steuerelektrode de; GTO-Gleichrichters 1 gezogene Strom auf einen Betrag
Imax begrenzt ist Wie oben beschrieben, nimmt dei
anfänglich relativ starke Stoß des von der Steuerelek
irode des GTO-Gleichrichiers 1 gezogenen Stromschnell
ab, wenn die Abschaltung des GTO-Gleichrich ters beginnt. Wenn dieser von der Steuerelektrode de:
GTO-Gleichriehters 1 kommende Abschaltstrom auf
einen Wert unter /.* absinkt, dann nimmt die Spannung am Hauptstromwog des Transistors 3t auf einen Wert
ab, der den Transistor 25 zum Sperren bringt, wie es oben beschrieben wurde. Zu dieser Zeit fährt der
Transistor 31 fort. Strom im Niedrigstrombereich zu leiten ind zwar unter dem Einfluß des ihm über den
Widerstand 35 zugeführten Basisslroms. Wenn der von der Steuerelektrode des GTO-Gleichrichters I gezogene
negalive Steiierelektrodenstrom (Ahichaltstrom) weiter absinkt, dann sinkt die Spannung an dem diesen
Strom leitenden Stromweg des Transistors 31 weiter bis
auf einen relativ niedrigen Wert von etwa 0,2 Volt. Wenn die Abschaltung des GTO-Gleiehrichters I
beendet ist, dann sinkt der über den Transistor 31 fließende Steiierelektrodenstrom lfq des GTO-Gleichrichters
I auf praktisch den Betrag 0 ab, und der Transistor 3! klernnit die Steuere!·?^tr*"ic Ί·1*· (ITO-Gleichrichters
I auf etwa 0,2 Voll, womit sichergestellt wird, daß sich der GTO-Gleichrichter I nicht wieder
einschalten kann Das an die Klemme 33 gelegte Abschaltsignal kann jetzt fortgenommen werden, da die
Abschaltung des GTO-Gleichrichters 1 nun vollführt ist. Die zusammengesetzte Schalleinrichtung 21 (oder 21')
kann den GTO-Gleichrichter 1 auch dann abschalten, wenn dessen Kathode direkt mit der Klemme 15
verbunden ist und die Last 13 an anderer Stelle liegt, ι z. B. zwischen der Klemme 9 und der Anode des
GTO-Gleichrichters 1.
Die zusammengesetzte Transistorschalteinrichtung 21 oder 2Γ nach Fig.2 bzw. 3 kann auch zu anderen
Zwecken als zur Abschaltung eine GTO-Gleichrichters
in verwendet werden. So eignen sich die Schalteinrichtungen
21 und 2Γ auch zum F.ntladen von Kondensatoren oder Induktivitäten oder in anderen Anwendungsfällen,
wo es erforderlich ist. während eines Betriebszustandes der Schalteinrichtung einen anfänglichen hohen aber in
ι ■' seinem Betrag begrenzten Strom zu leiten und in einem
anderen Betriebszustand einen demgegenüber niedrigeren Strom zu leiten und zwar mit einem zu dieser Zeit
ninlrigen Spannungsabfall an der Schalteinrichtung. Auch in solchen Anwendungsfällen benötigt man nur
_'" relativ niedrige Beträge an Signalstrom zum Betätigen
der Schalteinrichtungen 21 und 2Γ. wie es oben erläutert wurde.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung für einen steuerbaren Gleichrichter, der über seine Steuerelektrode
abschaltbar ist, mit einer Abschalteinrichtung, die einen ersten Transistor enthält, dessen Kollektor mit
der Steuerelektrode des steuerbaren Gleichrichters verbunden ist und dessen Emitter mit einem
Bezugspotential verbunden ist und an dessen Basis ein Steuersignal zuführbar ist, um den Transistor,
wenn eine Abschaltung des gesteuerten Gleichrichters erfolgen soll, in den leitfähigen Zustand zu
versetzen, wobei der Transistor von einem solchen Leitfähigkeitstyp ist, daß er einen Stromfluß von der
Steuerelektrode des steuerbaren Gleichrichters zum Bezugspunkt in der zu dessen Abschaltung notwendigen
Polarität bewirkt, gekennzeichnet durch einen zweiien Transistor (25), der vom
gleichen Leiifähigkeitstyp wie der erste Transistor (31) ist und dessen Koiiektoreiektrode mit
der Kollektorelektrode und dessen Emitterelektrode mit der Basis des ersten Transistors (31)
verbunden sind; eine in einer dieser Verbindungen enthaltene Diode (27 oder 37), die so gepoit ist, daß
sie einen über die Kollektor-Tmitter-Strecke des
zweiten Transistors fließenden Strom leiten kann; einen ersten und einen zweiten Widerstand (29 und
35), die einerseits an eine Klemme (33), der das Steuersignal zugeführt wird, und andererseits an die
Basis des ersi.n Transistors (31) bzw. des zweiten Transistors (25) angeschlossen s ;id.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (17) in die Verbindung
der Basiselektrode des ersten Transistors (31) zur Emillerelektrode des zweiten Transistors (25)
eingefügt ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (37) in die Verbindung
der KoHektorelektrode des ersten Transistors (31) zur Kolleklorelektrode des zweiten Transistors
(25) eingefügt ist.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2825794C2 (de) * | 1978-06-13 | 1986-03-20 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Abschaltbarer Thyristor |
| JPS607467B2 (ja) * | 1978-06-30 | 1985-02-25 | 松下電器産業株式会社 | 周波数変換装置 |
| US4213066A (en) * | 1978-08-11 | 1980-07-15 | General Motors Corporation | Solid state switch |
| US4516037A (en) * | 1978-12-20 | 1985-05-07 | At&T Bell Laboratories | Control circuitry for high voltage solid-state switches |
| US4656366A (en) * | 1979-12-28 | 1987-04-07 | American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories | Control circuitry using two branch circuits for high voltage solid-state switches |
| US4349751A (en) * | 1980-02-11 | 1982-09-14 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Control circuitry using a pull-down transistor for high voltage solid-state switches |
| US4390812A (en) * | 1981-06-25 | 1983-06-28 | Seidler Robert L | Regulator and switching circuit for flasher units |
| JPS587924A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体スイツチ回路 |
| JPS58175970A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-15 | Fuji Electric Co Ltd | スイッチング半導体素子への逆バイアス電流供給装置 |
| EP0147386A4 (de) * | 1983-04-08 | 1985-07-30 | Robert L Seidler | Regel- und schalterkreis für blinklicht. |
| JPS60208119A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-19 | Hitachi Ltd | 容量性負荷の駆動回路 |
| JPS60217730A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS6161522A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Nec Corp | 半導体スイツチ |
| JPS6393218A (ja) * | 1986-10-08 | 1988-04-23 | Hitachi Ltd | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのタ−ンオフ回路 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3210617A (en) * | 1961-01-11 | 1965-10-05 | Westinghouse Electric Corp | High gain transistor comprising direct connection between base and emitter electrodes |
| DE1951137B2 (de) * | 1969-10-10 | 1973-03-01 | lfm electronic gerate GmbH & Co KG, 4300 Essen | Elektronisches, beruehrungslos arbeitendes schaltgeraet |
| CH523583A (fr) * | 1971-04-23 | 1972-05-31 | Lucifer Sa | Dispositif de commande d'un électro-aimant |
| DE2360116B2 (de) * | 1973-12-03 | 1975-10-02 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Schaltungsanordnung zur Zündung eines steuerbaren Halbleiterventls, insbesondere eines Thyristors |
-
1977
- 1977-03-31 US US05/783,221 patent/US4117351A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-03-23 GB GB11629/78A patent/GB1599262A/en not_active Expired
- 1978-03-28 SE SE7803444A patent/SE7803444L/xx unknown
- 1978-03-29 IT IT21739/78A patent/IT1093980B/it active
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| SE7803444L (sv) | 1978-10-01 |
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