154117. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés félvezető áramirányító elemek áramtúlterhelhetőségének vizsgálatára
154117 4 Az 1. álbra a találmány céHjának elérésére kézenfekvő, és így 'ismertnek tekinthető megoldás kapcsolási vázlata:. A 2;. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés példlalkónti kiviteli alakjainak vázlata. Az 1. ábra szerinti ismert megoldásnál Uf hálózata, feszültség T transzformátor 1 tekercsét táplálja. A transzformátor 2 tekercsével a terthelő és túlterhelő; : áramártékeket meghatározó 3 és 4 ellenállások, valamint 5 vizsgált elén» vannak sorbakapcsioDva. 6 kapcsolóval a terhelőárani Ibe- és a túlterhelő áram kikapcsolása, 7 kapcsolóval pedig a 4 ellenállás rövidrezárása, telhát a terhelés-túlterhelés átkapcsolás oldható meg. Az elemvizsgálatoknál a következő problémák merülnék fel: Iha a 6 és 7 kapcsolók érintkezők segítségével zárnak és nyitnak, a rövid .idejű, nagy értékű áramtúlterhéléseknél nehezen oldható meg a kapcsolóknak az áraim nulla-átmenetekhez szinkronozott működtetése, aminek hiánya ebben a vizsgálati tartományban, jelentős mérési hibákat okoz, amelyek a 100%-oit meghaladhatják. A 6 és 7 kapcsolók érintkezőmentes kialakításával (pl. kapcsoló ignitronok) a szinkron működtetés megoldható, de a kapcsolók feszüitségesése miatt a félszinuszos hullámalak erősen. torzul. A formatényező megjavítása kedvéént a 2 szekunder tekercs feszültségét nagy mértékben meg kell növelni;, ami a vizsgálatokhoz szükséges villamos teljesítményfelvételt megtöbbszörözheti, és ez a vizsgálat egyéib szempontjaiból, szükrségttelen. Az 1. ábrán mutatott kapcsolási elrendezés jellegéből következik az is, hogy a vizsgált elem pn átmenet hőmérséklétének mérésére a szokásos két módszer — a nyitóirányú jelleggörbe, vagy a záróirányú jelleggörbe hőmérséklet függése — köziül az utóbbi jön számításba, jóllehet ez; sokkal kevésbbé stabil, és a hőmérséklettel nem lineárisan, hanem logaritmikusan változó mérőjelet szolgáltató módszer. (A mérésihez, szükséges záróirányú feszültség ugyanis a záró félperiódusokban fellép az, 5 elem sarkain.) A találmány szerinti -kapcsolási elrendezéssel viszont olyan berendezés alakítható ki, mely az elemek áramitúl'terhelbetőségének vizsgálatára, szolgáló berendezésekkel szemben támasztott követelményeknek maradéktalanul megfelel és automatikus elemgyártó gépsorban való használatra alkalmas. Minit a 2, ábrán látható, a berendezést tápláló T transzformátor 9 szekunder tekercsének áramköriében 10 ellenállási, .26 árammérő egység, valaimint 22, ,23 áramirányffcó ágakban 11—14 vizsgálandó, elemek és 24, 25 elemek vannak. A T transzformátor 8 primer tekercse több megcsapolású, a .megcsapolások 15, 16, ill. 17, 18 ellenpárhuzaimosan kapcsolit vezérelt áriamirányítókion (pl. tirisztorokon) keresztül Uf Mptfeszültségre csatlakoztathatók. A 1Í5—18 kapcsoló elemek gyújtását az ábrázolt példaként! kiviteli alak esetén 19 egység látja el. 20 egység a vizsgált 11—14 elemeken átfolyó áramperiódusokat számlálja, 21 5 egység pedig a III—14 elemek hőmérsékletét méri; kimenő jeleik a 19 egységet vezérlik. A kapcsolási elrendezés a 111—14 elemek terhelő áramát akkor szolgáltatja, amikor a 8 primer tekercsét a 15l , 16 vezérelt árlamirányí-10 tők az Uf feszültségre kapcsolják. A terhelő áram mindaddig folyik; ameddig a 19 egység a 15, ,16 elemek: gyújtásához a félperiódíusonként szükséges gyújtó jeleket adja, értékét pedig a 9 tekercs kapocsfeszültsége, a 11—14 15 és 2l4, '26 'elemek feszültségesése, valamint a 10 ellenállás értéke határozza meg és a 26 egység rnéri és regisztrálja. Ha a ,19 egység leállítja a 15, 16 elemek gyújtását, és a 17, 18 elemeket gyújtja, a 8, 9 20 tekercsek feszültségáttétele csökken, vagyis az Uf tápfeszültség^ változatlan értéke mellett a 9 tekercs kapocsfeszültsége lényegesen megnövekszik az előbbi állapothoz viszonyítva. Így a 11—il4 elemeken túlterhelő áram folyik át 25 mindaddig, ameddig a, 19 egység a 17, 18 elemek: gyújtásához la félperiódusonként szükséges gyújító jeleket adja. A terhelő áram értékét a 9 tekercs megnövekedett kapocsfeszültsége a 11—14 és a 24l , 25 elemek feszültség-S0 esése, valamint a 10 ellenállás értéke határozza meg és a 26 egység méri és regisztrálja. A terhelés-túlterhelés átkapcsolás a 1:5, 16 elemek; gyújtiásiának leállításéval és a 17, 18 elemek gyújtásának megindításával időkésés E5 nélküli, vagyis a terhelőáram utolsó félperiódusiát a túlterhelő áram első félperiódusa időkésés nélkül követi. A 15, 16 és 17, 18 elemek gyújtását egymáshoz képest a 19 egység reteszeli, így páronkénti együttes gyújtás nem kö-40 vetkezhet be. A hőmérséklet mérést és regisztrálást végző 21 egység olyan kialakítású, hogy a 19 egység vezérlésére, vagyis a 15—18 elemek gyújtására, vagy a gyújtás niíegszüntetésére alkalmas 45 jelet ad. A terhelési és túlterhelési idő mérését és regisztrálását a példaként! kapcsolási elrendezésnél a 10 ellenálláson megjelenő feszültség1 periódusoikat számláló 20 egység végzi. A 20 50 egység kialakítása, olyan, hogy a 10 ellenálláson különböző értékű feszültséggel megjelenő terhelő- és, túlterhelő áramok időtartamát külön méri, és előre beállítható számú periódus elteltével a 19 egységnek a vizsgálati program 55 szerinti vezérlésére alkalmas jelet ad ki. A terhelő- és túlterhelő áram alakja az előírásos félszinusz bulMsrnalaktól több oknál fogva csak igen keveset tér el. A 15—'18 kapcsoló elemek feszültségesése az Uf primer ól-60 dali tápfeszültséghez viszonyítva elhanyagolható. A 22, 23 ágakban, lévő 1.1—14, 214, 25 elemlek az ábrázolt példakénti kiviteli alak esetén célszerűen ellenpárhuzamos, kapcsolásiban vannak és kiküszöbölik ;a T transzformiá-65 tor egyenáramú mágnesezését:, amely utóbbi 2
