Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

4 Applikationshinweise für Thyristoren und Netzdioden
Bild 4.4.23 Spitzenwert V aM
der Schaltspannung einer Halbleitersicherung mit 500 V Nennspannung als
Funktion der wiederkehrenden Spannung (Effektivwert) V WRMS
Gleichstrom-Schnellschalter
Ist bei Gleichrichtern mit häufigen Kurzschlüssen der Last zu rechnen (Fall a), so sollte auf der
Lastseite ein Gleichstrom-Schnellschalter vorgesehen werden, denn das häufige Auswechseln
von Sicherungen ist zeitaufwendig und kostspielig. Ersatzsicherungen des richtigen Typs müssen
stets bereitgehalten werden, usw. Natürlich müssen die zusätzlich zum Schutz bei Ausfall
eines Halbleiterbauelements erforderlichen Halbleitersicherungen einerseits und der Gleichstrom-
Schnellschalter andererseits so gewählt werden, dass bei Last-Kurzschluss der Schalter anspricht,
bevor eine Halbleitersicherung schmilzt. Dies bezeichnet man als Selektivität der verschiedenen
KurzschIussschutz-Vorrichtungen. Im vorliegenden Fall ist Selektivität dann gegeben, wenn die
Zeit-Strom-Kennlinie des Gleichstromschnellschalters im gesamten in Frage kommenden Bereich
unterhalb der Schmelzzeit-Strom-Kennlinie (nicht Ausschaltzeit-Strom-Kennlinie!) der Sicherung
verläuft.
4.5 Reihen- und Parallelschaltung von Dioden und Thyristoren
4.5.1 Parallelschaltung von Thyristoren
Bei der Parallelschaltung von Thyristoren ist eine gleichmäßige Aufteilung des Stroms ab dem
Zündzeitpunkt und während der gesamten Leitdauer notwendig. Hierfür sind steil ansteigende
Zündimpulse ausreichender Amplitude (siehe „kritische Stromsteilheit“) sowie Symmetrie der Leitungsimpedanzen
im Hauptstromkreis wichtig. Eine Sortierung parallel zu schaltender Thyristoren
nach möglichst gering voneinander abweichenden Durchlassspannungen ist zweckmäßig. Um
die verbleibenden Unsymmetrien zu berücksichtigen, wird empfohlen, die parallelgeschalteten
Thyristoren nur mit max. 80% des rechnerisch zulässigen Dauergrenzstroms zu betreiben. Unter
Umständen ist eine Begrenzung der Stromanstiegssteilheit im einzelnen Thyristor durch Drosseln
erforderlich.
4.5.2 Reihenschaltung von Thyristoren
Zur Erhöhung von Sperr- bzw. Blockierspannung ist eine Reihenschaltung von Thyristoren möglich.
Hierbei ist eine gleichmäßige Spannungsaufteilung im Blockier- und Sperrzustand durch Parallelwiderstände,
sowie während der Kommutierung durch parallelgeschaltete RC-Glieder (vgl.
Kap. 4.4.2 „Reihenschaltung“) zu gewährleisten. Die Parallelwiderstände müssen so bemessen
sein, dass durch die Widerstände ein Strom fließt, der dem 5...10fachen des Thyristorsperrstromes
im heißen Zustand entspricht. Um möglichst gleichzeitige Zündung zu gewährleisten, ist eine
Ansteuerung mit ausreichend hohen, steil ansteigenden Zündimpulsen erforderlich. Die Spannungsbeanspruchung
jedes Thyristors soll gegenüber dem Einzelbetrieb um mindestens 10% geringer
sein.
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