DE1917528A1 - Stromrichteranordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Stromrichterventilen - Google Patents

Stromrichteranordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Stromrichterventilen

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    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
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Description

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Aktiengesellschaft Brown Boverl & Cie., Baden (Schweiz)
Stromrichteranordnung mit mehreren in Reihe geschalteten
Stromrichterventilen
Die Erfindung betrifft eine Stromrichteranordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Stromrichterventilen, insbesondere Thyristoren.
Zur möglichst gleiehmässigen Aufteilung der an einer solchen -Serienschaltung liegenden Gesamtspannung auf die einzelnen Thyristoren ist es bekannt, jeweils zwei entgegengesetzt gepolte in Reihe geschaltete Dioden parallel zu Jedem Thyristor zu schalten. Dabei verwendet man vorzugsweise sogenannte Avalanchedioden, deren Lawinendurchbruchspannung kleiner als die Zündspannung der Thyristoren sein muss.
Bei einer derartigen Schaltung kann es nun vorkommen, dass aus irgend einem Grunde z.B. infolge eines Defektes in der Zündimpulsübertragung einer oder mehrere der Thyristoren nicht gezündet'werden. Dann verteilt sich die Gesamtspannung
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' auf die Avalanche-Diodenpaare, die parallel zu den nicht gezündeten Thyristoren liegen, was zu einem bleibenden Laνinendurchbruch und damit zu einer Zerstörung dieser Diodenpaare ί führen kann.
Das Ziel der Erfindung ist eine Stromrichteranordnung mit in Serie geschalteten Stromrichterventilen, Insbesondere Thyristoren, in welcher Mittel vorgesehen sind, die bei Ausbleiben der Zündung eines oder mehrerer Thyristoren diesen zusätzliche Zündimpulse zuführen.
Die Stromrichteranordnung gemäss derErfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu wenigstens einigen dieser Ventile Jeweils durch-mindestens ein Paar entgegengesetzt gepolte Dioden und mindestens eine niederohmige Impedanz in Serie geschaltet sind, wobei an jede dieser Impedanzen Schaltungsmittol zur Uebertragung der an ihr abfallenden Spannungsänderungen zur Steuerelektrode des zugehörigen Stromrichterventils vorgesehen sind. :
ι " ' ..■■■ .
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren, die Beispiele darstellen, eingehend erläutert:
In der SchaltungsVariante gemäss Fig. 1 sind mehrere Thyristoren^ 1 - 1 in Serie geschaltet. Zur Zündung der Thyristoren sind Steuerwandler' 5-8 vorgesehen, die primärseitig in Reihe und ( sekundärseitig über-, Koppeldioden 9 — 12 jeweils an die Kathoden-
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-5'- . 150/68 .
.ir -■
Öteuerelektrodenstrecke eines zugehörigen Thyristors 1-4 geschaltet sind. Parallel zu jedem Thyristor 1 -. 4 liegt eine Serienschaltung aus einem Paar 15 - 16 entgegengesetzt gepolter Avalanche-Dioden und aus einer Impedanz 17 - 2C, die durch einen niederohmigen Widerstand mit· parallelgeschal-. teten Kondensator gebildet wird und die mit einem Pol an die Kathode und mit dem anderen Pol über eine Koppeldiode 21 an die Steuerelektrode des zugehörigen Thyristors 1-4 geschaltet ist. '
Die Wirkungsweise-der Einrichtung gemäss Fig. 1 ist nun folgende:
1ZxXr Einleitung der Stromleitphase werden über die Steuerwandler 5-8 und die Kopplungsdioden 9 - 12 den Steuerelektroden der Thyristoren gleichzeitig Zündimpulse zugeführt. Wenn man nun annimmt, dass aufgrund irgend eines Fehlers in der ZUndübertragung einer oder mehrere der Thyristoren 1-4 nicht gezündet haben« liegt dann an Jedem dieser ungezündeten Thyristoren bzw. an den dazu parallelgeschalteten Avalanche-Diodenpaaren 15 - 16 eine Spannung an, welche die Lawinendurchbruchspannung dieser Dioden übersteigt. Der dadurch eingeleitete Dioden-Durchbruchstrom erzeugt in der
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nachgeschalteten Impedanz 17 - 20 einen rasch ansteigenden Spannungsabfall. Dieser Spannungsabfall, der wegen der besonderen, aus einem Widerstand mit parallelgeschalteten Kondensator bestehenden Impedanz vorwiegend von der vorn Dioden-Durchbruchstrom verschobenen Ladung abhängig ist, wird über die entsprechende Koppeldiode 20 - 24 als zusätzlicher ZUndimpuls an die· Steuerelektrode des zugehörigen ™ Thyristors 1-4 geführt, wobei er diesen zündet. .
In Abänderung der Variante nach Fig. 1 kann jeweils zwischen der Kpppeldiode 20 - 24 und der Steuerelektrode des Thyristors 1-4 zur Erzeugung einer Spannungsschwelle eine Zenerdiode geschaltet werden. Statt des niederohmigen Widerstandes mit parallelgeschaltetem Kondensator können auch andere Impedanzen verwendet werden.
Fig. 2 zeigt die dem Detail A in Fig. 1 entsprechende, sich bei jedem Thyristor wiederholende Beschaltung für eine andere Variante der Stromrichteranordnung, bei der als Impedanz eine Drossel 25 verwendet wird.
In einer, weiteren Variante, deren Beschaltungsdetail in Fig. 5 dargestellt ist, wird die Impedanz durch die Primärwicklung eines Wandlers. 26 gebildet, dessen Sekundärwicklung an die Koppeldiode 27 geschaltet ist.
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PÖr gewisse .Anwendungen, bei denen an der Schaltungsanordnung extrem rasche Spannungsänderungen zu erwarten sind, kann.es bei den bisher beschriebenen Anordnungen vorkommen, dass der vermöge der Sperrschichtkapazitäten der Avalanchediode!-: fliessende Strom in den Impedanzen 17 - 20 einen Spannungsabfall erzeugt, der genügend hoch ist, um zu einer unerwünschten Zündung der Thyristoren zu führen. Für solche Anwendungen kann vorteilhaft eine Variante gemäss Fig. 4 verwendet werden.
Diese Variante weist eine Kette in Serie geschalteter Avalanche -Diodenpaare 15 - 16 auf, die an einem Ende mit cam anodenseitigen Anschluss 27 der Thyristor-Kette verbunden ist und Impedanzen 17 - 20, die Jeweils zwischen zugehörigen Verbindungsstellen zweier Thyristoren 1-4 einerseits und zweier Avalanche-Diodenpaare 13 - 16 andererseits, sowie zwischen dem anderen Ende der Kette der Avalanche-Diodenpaare und dem kathodenseitigen Anschluss 28 der Thyristor-Kette geschaltet sind.
Wenn nach einer Zündung dieser Anordnung z.B. die Thyristoren 1 und 2 aus irgendeinem Grunde nicht gezündet haben, wiräder einsetzende Strom über die Thyristoren 4, J>, die Impedanz 19, die Diodenpaare· 14, 13 und die Impedanz 17 geschlossen. Der Spannungsabfall an der Impedanz 17 bringt den Thyristor 1
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zum Zünden, wonach nun die Impedanz l8 in den Stromkreis einbezogen wird, was schliesslich auch zur Zündung des Thyristors 2 führt.
Im Gegensatz zur Anordnung nach Fig. 1 tritt die nachträgliche Zündung der Thyristoren, die beim normalen Zündvorgang nicht gezündet haben nicht gleichzeitig, sondern nacheinander ein.
In Abänderung der beschriebenen Varianten ist es für manche Anwendungsfälle zulässig, nur für einige der.Thyristoren eine primäre Zündeinrichtung z.B. in Form eines Steuerwandlers vorzusehen und die Zündung der übrigen Thyristoren jeweils allein. durch jene Spannungen auszulösen, Vielehe durch den einsetzenden Strom in den zugehörigen Beschaltungs-Impedanzen 1? - 20 abfallen.
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Claims (8)

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    Pa ten t ans ρ r U ehe:
    j) Stromrichteranordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Stromrichterventilen, insbesondere Thyristoren, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu wenigstens einigen dieser Ventile (1-4) jeweils mindestens ein Paar (13 - 16) entgegengesetzt gepolte Dioden und mindestens eine niederohmige Impedanz in Serie geschaltet sind, wobei an jede dieser Impedanzen Schaltungsmittel zur Uebertragung der an ihr abfallenden Spanmings änderungen zur Steuerelektrode des zugehörigen Stromrichterventils (1-4) vorgesehen sind.
  2. 2. Stromrichteranordnung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz (17 - 20) durch eine Parallelschaltung aus einem niederohmigen Widerstand und einem
    Kondensator gebildet ist.
  3. 3. Stromrichfeeranordnung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz durch eine Drossel (25) gebildet 1st.
  4. 4. Stromrichteranordnung gemäss einem der Ansprüche 1-3*
    dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz (17 - 20, 25) mit einem Pol an die Kathode und mit dem anderen Pol über- eine
    Koppeldiods mit der 'Steuerelektrode des zugehörigen Strorn-
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    richterventils geschaltet ist.
  5. 5. Stromrichteranordnung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz durch die Primärwicklung eines Wandlers (26) gebildet wird, dessen Sekundärwicklung über eine Koppeldiode (20 - 24.) an die Steuerelektrode des zugehörigen Stromrichterventils (l - 4) angeschlossen ist.
  6. 6. Steueranordnung gemäss einem der Ansprüche 1 - 5* dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Koppeldiode (20 - 24) und der Steuerelektrode des zugehörigen Stromrichterventil. (1-4) zur Erzeugung einer Schwellenspannung eine Zenerdiode geschaltet ist.
  7. 7. Stromrichteranordnung gemäss einem der Ansprüche 1 bis
    6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige der paral-IeI zu den Stromrichterventilen (1-4) liegenden Serienschaltu.ngen von je einem Paar (15'- 16) entgegengesetzt gepolten Dioden und einer Impedanz (17 - 20) ihrerseits in Reihe geschaltet sind. * '
  8. 8. Stromrichteranordnung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Paare (13 - 16) entgegengesetzt gepolten Dioden von wenigstens einigen der parallel zu den Stromrichterventilen (1 - 4) liegenden "
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    Ί917523 - 9 - 150/66
    Paare (13-Ιβ) entgegengesetzt gepolten Dioden von wenigstens einigen der parallel zu den Stromrichterventilen (1-4) liegenden Serienschaltungen ihrerseits in Reihe geschaltet sind. '
    Aktiengesellschaft BROWN BOVERI & CIE.
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    Leerseite
DE1917528A 1968-11-08 1969-04-05 Stromrichteranordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Stromrichterventilen Expired DE1917528C3 (de)

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