197463. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés vezérelhető félvezetőket tartalmazó áramirányító félvezetőinek túlterhelés elleni védelmére
portot alkotnak. Az A áramirányitó m ilyen Ai...Aa félvezetőé so portot tartalmaz. Minden egyes Yi félvezetőhöz mágnesesen csatolt T differenciáltranszformátor, egyfázisú kétutas U egyenirányitó, Z terhelő impedancia és Dl, 5 D2 dióda tartozik. A T differenciáltranszformátor első kimeneti kapcsa egyfázisú, kétutas U egyenirányitó első bemeneti kapcsához, második kimeneti kapcsa pedig az U egyenirányitó második bemeneti kapcsához 10 kötött. Az U egyenirányitó első és második kimeneti kapcsa Z terhelő impedancián keresztül összekötött. Az U egyenirányitó első kimeneti kapcsa Dl első dióda anódjával és a D2 második dióda katódjával összekötött. A 15 Dl első dióda katódja SZ szintérzékelő első bemenetéhez, a D2 második dióda anódja az SZ szintérzékelő második bemenetéhez kötött. Azon U egyenirányítók, amelyekhez tartozó Yi félvezetők azonos Ai...Aa félvezetőcso- 20 porthoz tartoznak, második kivezetései öszszekötőttek. A 2. ábrán a T differenciáltranszformátor egy lehetséges kiviteli alakjának axonometrikus képe látható. 25 Az 1 áramvezető sínekkel az Yi, Y2 félvezetők párhuzamosan kötöttek. Minden egyes Yi félvezetőt légréssel rendelkező ferromágneses 3 járom fog közre. A 3 jármon többmenetú 2 tekercs található. 30 A párhuzamosan kapcsolt Yi félvezetők áramelosztását normális esetben az Yi félvezető elemek azonos nyitóirányú karakterisztikája biztosítja. Egy meghibásodás esetén azonban előfordulhat, hogy az egyik Yí fél- 35 vezető nem gyújt be, ilyenkor ha nem teszünk külön intézkedést a többi Yi félvezető túlterhelődik. Ha egy Yi félvezetőn áram folyik, akkor az az áramvezető sin és maga az Yi félvezető 40 körül is mágneses teret hoz létre. A mágneses tér változását T differenciáltranszformátor érzékeli. A T differenciáltranszformátor legegyszerűbb esetben csak egy 2 tekercsből áll. Célszerű azonban az Yi félvezetőket, 45 vagy az Yi félvezetők egyedi hozzávetéseit légréssel rendelkező ferromágneses 3 járommal körülvenni. A 3 járomnak nem szükséges nagy keresztmetszetűnek lennie. Elegendő, ha a T differenciáltranszformátor az Yi 50 félvezetők begyújtásának ideje alatt működik. A légrésre azért van szükség, hogy ez idő alatt viszont ne telítsen be. Ily módon az egyes Yi félvezetőkön átfolyó áram mágneses tere szeparáltabban érzékelhető. Amikor az Yi félvezető begyújt, az áramváltozás meredek, és ennek hatására feszültség indukálódik a 2 tekercsben. Ezt a feszültséget egyenirányitja az U egyenirányító. A különböző szórt mágneses terek miatt, az egyes 2 tekercsekben indukált feszültség még egyszerre történő bekapcsolása esetén sem lesz egyenlő. Ennek korrigálására szolgál a Z terhelő impedancia, amely a 2 tekercs ábrán nem ábrázolt belső impedanciájával egy ősz- 55 5 tót képez. így a berendezés üzembehelyezésekor a Z terhelő impedanciák megfelelő megválasztásával beállítható, hogy amennyiben minden egyes Yi félvezető bekapcsol, akkor az U egyenirányítók kimeneti feszültsége azonos legyen. Ha viszont valamilyen meghibásodás miatt az egyik Yi félvezető nem kapcsol be, akkor jelentős feszültségkülönbség lesz mérhető a bekapcsolt és a be nem kapcsolt félvezetőhöz tartozó U egyenirányítók kimenetén. A Dl, D2 diódák segítségével mindig a legnagyobb pozitív és abszolút értékben legnagyobb negativ U egyenirányitó kimeneti feszültség kerül az SZ szintérzékelőre. Ily módon a változás nagyobb lesz, és a zavarok hatása jobban kiküszöbölhető, mint ha a 2 tekercsek feszültségét külön-külön érzékelnénk. Ha az SZ szintérzékelő bemenetén a feszültség egy adott, a zavarfeszültségek által meghatározott küszöbértéket túlhalad, akkor ez azt jelenti, hogy valamelyik Yi félvezető nem gyújtott be. Ezt az SZ szintérzókelőben megfelelő áramkörökkel érzékelve működtethetjük az áramirányító védelmeit, kikapcsolhatjuk a berendezést vagy csökkenthetjük az áramkorlátozás értékét, és igy megvédjük az Yi félvezetőket a túlterhelődéstól. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnyösen alkalmazható közvetlenül párhuzamosan kapcsolt félvezetők esetében, ahol egy gyújtáskimaradás nagyértékű félvezetők tönkremenetelét okozhatja. A kapcsolási elrendezés kialakítása olyan, hogy nem igényli főáramköri elemek beépítését, ily módon egyszerűen megvalósítható, és beépítése nem bonyolítja el a konstrukciót. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés segítségével nagyértékű félvezetők meghibásodása kerülhető el. 6 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Kapcsolási elrendezés áramirányító vezérelt félvezetőinek túlterhelés elleni védelmére, mely áramirányitó egy vagy több, párhuzamosan kötött vezérelt félvezetőből álló félvezetőcsoportot tartalmaz, azzal jellemezve, hogy minden egyes félvezetőhöz (Yi...Yn) mágnesesen csatolt differenciáltranszformátor (T), egyfázisú kétutas egyenirányító (U), terhelő impedancia (Z) és két dióda (Dl, D2) tartozik, és a differenciáltranszformátor (T) első kimeneti kapcsa az egyenirányító (U) első bemeneti kapcsához, második kimeneti kapcsa pedig az egyenirányító (U) második kimeneti kapcsához kötött, az egyenirányító (U) első és második kimeneti kapcsa a terhelő impedancián (Z) keresztül összekötött, és az egyenirányitó (U) első kimeneti kapcsa az első dióda (Dl) anódjával, és a második dióda (D2) katódjával összekö-197463 4
