171267. lajstromszámú szabadalom • Áramvezető sínelrendezés párhuzamosan kapcsolt áramirányító elemek közti egyenletes árameloszlás biztosítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1975. V. 28. Közzététel napja: 1977. VII. 28. Megjelent: 1978. VI. 30. (GA—1185) 171267 Nemzetközi osztályozás: H 02 M 7/08 H 02 M 7/17 Feltalálók: KOVÁCS Kálmán oki. villamosmérnök, 50%, Budapest, BEKÉ Gyula oki. villamosmérnök, 50%, Budakeszi Tulajdonos: Ganz Villamossági Művek, Budapest Áramvezető sín-elrendezés párhuzamosan kapcsolt áramirányító elemek közti egyenletes árameloszlás biztosítására A találmány tárgya áramvezető sín-elrendezés párhuzamosan kapcsolt áramirányító elemek közti egyenletes árameloszlás biztosítására. A technika fejlődése során az áramirányító berendezések teljesítmény növekedésével a fél- 5 vezető elemek teljesítménye nem azonos mértékben növekedett, ezért az elemek soros és párhuzamos kapcsolása vált szükségessé. Soros kapcsolással egy elem zárófeszültségének többszöröse engedhető meg záróirányú feszültségként, 10 párhuzamos kapcsolással pedig egy félvezetőt tartalmazó ág áramát lehet az elem áramának többszörösére növelni. Az elemgyártók a félvezető elemek feszültségével már eljutottak addig, hogy a szokásos alkalmazásoknál legtöbbször 15 egy elem is kibírja a fellépő záróirányú feszültséget, de a párhuzamos kapcsolásra szükség van, mivel a félvezető elem áramának növelését a megvalósítható kristálykeresztmetszet és a hűtési lehetőségekkel megszabott, elvezethető veszte- 20 ségi teljesítmény korlátozza, főleg léghűtés esetén. Az elemek párhuzamos kapcsolásakor a megengedhető ágárám nem növekszik a párhuzamosan kapcsolt elemek számával arányosan, mivel 25 az árameloszlás nem teljesen egyenletes. Az egyes elemek káros túlmelegedésének elkerülésére ugyanis a legnagyobb áramú elem árama érheti el csak a megengedett áramot, a többinek ennél kisebbnek kell lennie. így, mivel az 30 áram középértékének és a párhuzamos elemek számának szorzata adja az ágáramot, ez az áram és az egész áramirányító megengedhető árama olyan arányban lesz kisebb az ideálisan elérhető áramnál, amilyen arányban kisebb a középérték a maximális áramnál. Más szavakkal az áramirányítót áramban és így teljesítményben a hídág maximális árama és közepes árama közti arányban túl kell méretezni, ami méretben, súlyban és árban körülbelül azonos arányt jelent. Ezért a párhuzamosan kapcsolt félvezető elemeket tartalmazó áramirányítók szerkesztésének egyik alapvető problémája az elemek közti egyenletes árameloszlás biztosítása. Párhuzamosan kapcsolt félvezetős ágaknál, ahol egy-egy félvezetős ág tetszőleges számú, tetszőleges sorrendben egymással sorbakapcsolt félvezető elemből, biztosítóból és egyéb áramköri elemből, például fojtótekercsből, ellenállásból és áramváltóból áll, a párhuzamos ágak közti áramelosztást a Kirchoff-törvények határozzák meg. Ezekben az áramkörök ohmos ellenállásai, a diódák küszöbfeszültségei és az egyes körök ön- és kölcsönös induktivitásai szerepelnek. így az ágáramok közti különbségek okozói az ohmos ellenállásokban, küszöbfeszültségekben és induktivitásokban meglevő különbségek. Mivel az eloszlást egyenletessé tevő ohmos ellenállások és induktivitások nagyon kicsik, az áramhurkok egyéb feszültségesései és az ön- és kölcsönös in-171267 1
