JPH01286769A - 半導体素子の電流バランサ - Google Patents
半導体素子の電流バランサInfo
- Publication number
- JPH01286769A JPH01286769A JP11770288A JP11770288A JPH01286769A JP H01286769 A JPH01286769 A JP H01286769A JP 11770288 A JP11770288 A JP 11770288A JP 11770288 A JP11770288 A JP 11770288A JP H01286769 A JPH01286769 A JP H01286769A
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- Japan
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- thyristors
- current
- same
- superconducting material
- thyristor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、サイリスタレオナード装置、化学電解用直
流電源などのパワーエレクトロニクス装置で、半導体素
子を並列接続する場合の電流バランサに関するものであ
る。
流電源などのパワーエレクトロニクス装置で、半導体素
子を並列接続する場合の電流バランサに関するものであ
る。
第５図は例えばサイリスタ・エレクトロニクス８サイリ
スタ装置ｐ５２〜５４（丸善株式会社 昭和４９年２月
２０日発行）に示された従来の電流バランサを示す回路
図であり、図において（ｌａ）〜（１ｄ）は並列接続さ
れる複数のサイリスタ素子、（１０ａ）〜（１０ｃ）は
各サイリスタに接続され、所謂オーブンチェン回路を構
成する平衡リアクトルである。
スタ装置ｐ５２〜５４（丸善株式会社 昭和４９年２月
２０日発行）に示された従来の電流バランサを示す回路
図であり、図において（ｌａ）〜（１ｄ）は並列接続さ
れる複数のサイリスタ素子、（１０ａ）〜（１０ｃ）は
各サイリスタに接続され、所謂オーブンチェン回路を構
成する平衡リアクトルである。
次に動作について説明する。直流電動機駆動用のサイリ
スタレオナード装置、化学電解用直流電源装置等の大容
量可変電圧直流電源装置では、サイリスタを６相ブリツ
ジ接続するが、各アームの定格電流がサイリスタの定格
電流よりも大きい場合には複数のサイリスタを並列接続
して使用することが一般に行なわれている。この場合、
各サイリスタの順方向電圧降下の特性のばらつきによる
素子間の電流分担の不平衡を抑制することが、サイリス
タ並列数を減らし、装置として最大の負荷電流をとるた
めに必要である。
スタレオナード装置、化学電解用直流電源装置等の大容
量可変電圧直流電源装置では、サイリスタを６相ブリツ
ジ接続するが、各アームの定格電流がサイリスタの定格
電流よりも大きい場合には複数のサイリスタを並列接続
して使用することが一般に行なわれている。この場合、
各サイリスタの順方向電圧降下の特性のばらつきによる
素子間の電流分担の不平衡を抑制することが、サイリス
タ並列数を減らし、装置として最大の負荷電流をとるた
めに必要である。
第５図で４個のサイリスタ（ｌａ）〜（ｌｄ）を並列接
続する場合において、平衡リアクトル（１０ａ）にはサ
イリスタ（１ａ）と（ｘｂ）との回路を互いに逆極性に
なるように接続し、平衡リアクトル（ｔｏｂ）にはサイ
リスタ（ｌｂ）と（ｌｃ）との回路を互いに逆極性にな
るように接続し、平衡リアクトル（１０ｃ）にはサイリ
スタ（ＩＣ）と（ｌｄ）との回路を互いに逆極性になる
ように接続して、オーブンチェン回路を構成することに
より各サイリスタ間の電流分担を均一にするようにして
いる。
続する場合において、平衡リアクトル（１０ａ）にはサ
イリスタ（１ａ）と（ｘｂ）との回路を互いに逆極性に
なるように接続し、平衡リアクトル（ｔｏｂ）にはサイ
リスタ（ｌｂ）と（ｌｃ）との回路を互いに逆極性にな
るように接続し、平衡リアクトル（１０ｃ）にはサイリ
スタ（ＩＣ）と（ｌｄ）との回路を互いに逆極性になる
ように接続して、オーブンチェン回路を構成することに
より各サイリスタ間の電流分担を均一にするようにして
いる。
従来の電流バランサは以上のように構成されているので
、高価で大きな平衡リアクトルが必要であり、配線も複
雑になるなどの課題があった。
、高価で大きな平衡リアクトルが必要であり、配線も複
雑になるなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、簡単な構成により配線も複雑でない電流バラン
サを得ることを目的とする。
もので、簡単な構成により配線も複雑でない電流バラン
サを得ることを目的とする。
この発明に係る並列接続される半導体素子の電流バラン
サは各素子と冷却片との接触部分に超電導材料を使用し
たものである。
サは各素子と冷却片との接触部分に超電導材料を使用し
たものである。
この発明における超電導材料は半導体素子の所定の温度
上昇値以上に温度が高くなった場合に所定のマ気抵抗値
をもち、それ以下の温度では抵抗値が零になる。
上昇値以上に温度が高くなった場合に所定のマ気抵抗値
をもち、それ以下の温度では抵抗値が零になる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において（１）は平形サイリスタ、（２）はサイリス
タの発生する熱を冷却するためのサイリスタの両側に配
設された冷却片、（３）はサイリスタ（１）と冷却片（
２）との間にはさまれた超電導材料からなる円板状の板
、（４）は陽極側導体、（５）は陰極側導体である。第
２図は上記構成を説明する回路図である。
図において（１）は平形サイリスタ、（２）はサイリス
タの発生する熱を冷却するためのサイリスタの両側に配
設された冷却片、（３）はサイリスタ（１）と冷却片（
２）との間にはさまれた超電導材料からなる円板状の板
、（４）は陽極側導体、（５）は陰極側導体である。第
２図は上記構成を説明する回路図である。
次に動作について説明する。
４個のサイリスタの特性が実質的に同一であれば各サイ
リスタに流れる電流は実質的に等しく、各サイリスタの
発熱量も同一であり、各冷却片の冷却特性が同一であれ
ば温度上昇も実質的に同一である。
リスタに流れる電流は実質的に等しく、各サイリスタの
発熱量も同一であり、各冷却片の冷却特性が同一であれ
ば温度上昇も実質的に同一である。
ところで、ふ般的に個々のサイリスタの特性にはばらつ
きがあり、電流分担に不平衡が生じる。
きがあり、電流分担に不平衡が生じる。
第８図はこれを説明する順方向電圧−電流特性図で、簡
単のために２個のサイリスタについて描かれており、（
６）は同一電流に対する順方向電圧降下が大きい素子を
、（７）は小さい素子をそれぞれ示している。各素子は
直接並列接続されているので電圧は等しく、この電圧を
Ｖとすると（６）の特性のサイリスタには１１の電流が
、（７）の特性のサイリスタにはＩ８の電流がそれぞれ
流れる。（７）の特性のサイリスタの発熱量はＶＸＩ、
となり電流が平衡している場合の平均的電流ｌによ
る発熱量ＶｘＩよりも大きくなるので、所定以上に温度
上昇する。この場合、（７）の特性のサイリスタに接触
している超電導材料の円板（４）は所定以上の温度にな
るので、ある抵抗値を示す。この時の抵抗値Ｒを第８図
Ｎに示す２つのサイリスタの順方向電圧降下の差を補償
のサイリスタの順電圧降下＋△ｖｓｗｖｌとなり、（６
）の特性のサイリスタの順電圧降下と等しくなるので各
サイリスタに流れる電流は実質的に同一の電流値Ｉとな
る。第２図（３）で示す超電導材料の円板（３）の超電
導が破壊された後の抵抗値Ｒを上記のように選定してお
けば、各サイリスタに流れる電流は平衡化される。
単のために２個のサイリスタについて描かれており、（
６）は同一電流に対する順方向電圧降下が大きい素子を
、（７）は小さい素子をそれぞれ示している。各素子は
直接並列接続されているので電圧は等しく、この電圧を
Ｖとすると（６）の特性のサイリスタには１１の電流が
、（７）の特性のサイリスタにはＩ８の電流がそれぞれ
流れる。（７）の特性のサイリスタの発熱量はＶＸＩ、
となり電流が平衡している場合の平均的電流ｌによ
る発熱量ＶｘＩよりも大きくなるので、所定以上に温度
上昇する。この場合、（７）の特性のサイリスタに接触
している超電導材料の円板（４）は所定以上の温度にな
るので、ある抵抗値を示す。この時の抵抗値Ｒを第８図
Ｎに示す２つのサイリスタの順方向電圧降下の差を補償
のサイリスタの順電圧降下＋△ｖｓｗｖｌとなり、（６
）の特性のサイリスタの順電圧降下と等しくなるので各
サイリスタに流れる電流は実質的に同一の電流値Ｉとな
る。第２図（３）で示す超電導材料の円板（３）の超電
導が破壊された後の抵抗値Ｒを上記のように選定してお
けば、各サイリスタに流れる電流は平衡化される。
即ち、並列接続された複数の内の一つのサイリスタに、
動作に障害となる過度の温度上昇が発生した場合に、そ
の温度上昇により超電導破壊された超電導材料の抵抗に
より電流が平衡化されるように動作する。
動作に障害となる過度の温度上昇が発生した場合に、そ
の温度上昇により超電導破壊された超電導材料の抵抗に
より電流が平衡化されるように動作する。
第４図ａ、ｂは本発明の別の実施例を示す側面図、正面
図で、冷却片（２）は矢印の方向から冷却風が入る風冷
冷却片、（３）は冷却片にはめ込まれた超電導材料であ
り、又、冷却片全てを超電導材料で作ってもよく、いず
れも上記実施例と同様の効果を奏する。
図で、冷却片（２）は矢印の方向から冷却風が入る風冷
冷却片、（３）は冷却片にはめ込まれた超電導材料であ
り、又、冷却片全てを超電導材料で作ってもよく、いず
れも上記実施例と同様の効果を奏する。
なお、上記実施例ではサイリスタについて説明したが、
トランジスタやＧＴＯなど他の半導体素子であってもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
トランジスタやＧＴＯなど他の半導体素子であってもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、並列接続された半導
体素子と冷却片との接触部に超電導材料を配設したので
、簡単な構成で各素子の電流が平衡化され、小形で配線
も容易なものが得られるという効果がある。
体素子と冷却片との接触部に超電導材料を配設したので
、簡単な構成で各素子の電流が平衡化され、小形で配線
も容易なものが得られるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による並列接続される半導
体素子の電流パランサを示す側面図、第２図は第１図の
回路図、第８図は動作説明のための電圧−電流特性図、
第４図（ａ）はこの発明の別の実施例を示す側面図で、
第４図（ｂ）はその正面図、第５図は従来の電流パラン
サを示す回路図である。 （１］は平形サイリスタ素子、（２）は冷却片、（３）
は超電導材料による円板状の板、（４）は陽極側導体、
（５）は陰極側導体、（６１、（７１はサイリスタの電
圧−電流特性曲線、（］ｏａ）Ｄｏｂ）（１ｏｃ）は平
衡リアクトルである。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 第２図 第３図 ＩＩ Ｉ １２ ’ＦＬ；ｌ＋Ｌ
体素子の電流パランサを示す側面図、第２図は第１図の
回路図、第８図は動作説明のための電圧−電流特性図、
第４図（ａ）はこの発明の別の実施例を示す側面図で、
第４図（ｂ）はその正面図、第５図は従来の電流パラン
サを示す回路図である。 （１］は平形サイリスタ素子、（２）は冷却片、（３）
は超電導材料による円板状の板、（４）は陽極側導体、
（５）は陰極側導体、（６１、（７１はサイリスタの電
圧−電流特性曲線、（］ｏａ）Ｄｏｂ）（１ｏｃ）は平
衡リアクトルである。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 第２図 第３図 ＩＩ Ｉ １２ ’ＦＬ；ｌ＋Ｌ
Claims (2)
- （１）それぞれが冷却片に接続された複数の半導体素子
を並列接続するものにおいて、上記冷却片と上記半導体
素子の接触部に、半導体の所定の温度上昇値以上に温度
が高くなつた場合に所定の電気抵抗値をもち、それ以下
の温度では抵抗が零である超電導材料を設けたことを特
徴とする半導体素子の電流バランサ。 - （２）超電導材料が冷却片の一部もしくは全部を構成す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
素子の電流バランサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11770288A JPH01286769A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 半導体素子の電流バランサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11770288A JPH01286769A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 半導体素子の電流バランサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286769A true JPH01286769A (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14718196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11770288A Pending JPH01286769A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 半導体素子の電流バランサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01286769A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01171542U (ja) * | 1988-05-19 | 1989-12-05 | ||
| JPH06113549A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチング素子の並列運転回路および半導体モジュール |
| JP2013234906A (ja) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 加圧器ヒーター制御装置 |
-
1988
- 1988-05-12 JP JP11770288A patent/JPH01286769A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01171542U (ja) * | 1988-05-19 | 1989-12-05 | ||
| JPH06113549A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチング素子の並列運転回路および半導体モジュール |
| JP2013234906A (ja) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 加圧器ヒーター制御装置 |
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