JPH0316425A - 半導体スイッチ装置 - Google Patents

半導体スイッチ装置

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Publication number
JPH0316425A
JPH0316425A JP15194189A JP15194189A JPH0316425A JP H0316425 A JPH0316425 A JP H0316425A JP 15194189 A JP15194189 A JP 15194189A JP 15194189 A JP15194189 A JP 15194189A JP H0316425 A JPH0316425 A JP H0316425A
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JP
Japan
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cylinder
fets
parallel
series
cylindrical body
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Pending
Application number
JP15194189A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ito
寛 伊藤
Akihiko Iwata
明彦 岩田
Tatsuki Okamoto
達樹 岡本
Yoshihiro Ueda
植田 至宏
Shinji Murata
信二 村田
Takashi Kumagai
隆 熊谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0316425A publication Critical patent/JPH0316425A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】
{産業上の利用分野】 この発明は、バルスレーザ装置等に使用されるパルス発
生回路の一部を構或する高電圧1高電流用の半導体スイ
ッチ装置に関するものである。
【従来の技術】
第7図は、例えば「コッパー ペーパー レーザーズ 
カム オブ エイジ(レーザー フォーカス,7月号,
 1982年) COPPER VAPOR LASE
RS COMEOP AGE(LASER FOCUS
, JULY, 1982)Jに記載された、従来の銅
蒸気レーザ装置用のパルス発生回路を示す回路図であり
、図において1は高圧の直流電源、2は充電用のりアク
トル、3は充電用のダイオード、4は充放電を行うコン
デンサ、5は充電用の抵抗、6は放電用のサイラトロン
スイッチ、7はレーザチューブである。 次に動作について説明する。 直流電源1から発生される高圧電圧(数KV一・・数十
KV)は、リアクトル2、ダイオー ド3及び抵抗5を
通って、コンデンサ4に充電される。次に、サイラ1・
ロンス・イッチ6のグリ・・ノドに導通信号が加えられ
て、このサイラトロンスイッチ6が導通すると、コンデ
ンサ4に蓄えられた電圧は、サイラトロンスイッチ6を
通りレーザチューブ7にパルス電圧として印加される。 その際、レーザチューブ7のインピーダンスは抵抗5の
抵抗値より大幅に小さくなるため、サイラト口ンスイッ
チ6に流れる電流は、主としてレーザチューブ7に流れ
る。これにより、レーザチューブ7が励起され、レーザ
発振を生ずる。 一般に銅蒸気レーザ装置の場合、より急峻なパルス電圧
をレーザチューブ7に印加すれば、より高いレーザ出力
が得られるので、スイッチとして使用されるサイラトロ
ンスイッチ6には数10nsecのスイッチングが要求
される。
【発明が解決しようとする課題】
従来の銅蒸気レーザ装置等に用いられたパルス発生回路
は以上のように構威されているので、レーザチューブ7
に供給するパルス電圧をより急峻にしてレーザ効率のア
ップを図るため、パルス発生回路に使用されるスイッチ
には、大電力用で数lQnsecでスイッチングオンが
可能なサイラトロンスイッチ6が用いられているが、サ
イラトロンスイッチ6は真空管であるため、有限の寿命
を持ち、頻繁に交換する必要があり、またサイラトロン
スイッチ6は手作り品であるため、レーザ効率に影響す
る電流の立ち上がりやスイッチング時間に個々のバラツ
キがあり、品質の安定性や信頼性を損ねる等の問題点が
あった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、寿命が半永久的で、また安定性,信頼性を向
上させることのできる、パルス発生回路に用いて好適な
半導体スイッチ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体スイッチ装置は、互いに直並列接
続された複数個の半導体スイッチを、絶縁体から成る第
1の筒体の外周面に配すると共に、各半導体スイッチの
直列回路の一端を、上記第1の筒体の内部に設けた導電
体から成る第2の筒体に接続し、さらに第1及び第2の
筒体との間又は第1の筒体に冷却室を設け、この冷却室
に冷却液の入口管及び出口管を設けたものである。
【作用】
この発明における半導体スイッチ装置は、第2の筒体に
より、各半導体スイッチから見た回路のインダクタンス
が均等になり、従って、電流分布が均等になり、良好な
スイッチング特性が得られると共に、冷却室の冷却液に
より、半導体スイッチの温度上昇を防ぐことができる。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
〜4図はこの発明の第1の実施例を示すもので、第7図
と対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。 第4図において、8は複数個の半導体スイッチで、この
実施例においてはFET(電界効果トランジスタ)8が
用いられている。これらのFET8は、n個のF E 
T’ 8のドし・イン端子Dとソース端子Sとが互いに
接続されて成る複数の直列回路が、ダイオード3とコン
デンサ4の接続点と直流電atとの間に並列に接続され
ると共に、さらに各FET8の1個づつが並列に接続さ
れて成る直並列回路を構戒している。9,〜97は導通
信号の人力端子であり、FET8のn個の並列回路にお
ける各FET8のゲート端子Gに共通に接続されている
。 第1〜3図において、、 IOは絶縁体から成る円筒状
の第1の筒体、】■は第1の筒体10の内部に同軸的に
所定間隔を以って配された導電体から成る円筒状の第2
の筒体、↓2は第1及び第2の筒体10.l.lの一端
面に設けられた短絡リング4,13.i4は第1の筒体
1 0の端部外側に所定間隔を以って配されたリング状
の導電体から成るコンデンサの支持リングで、それぞれ
互いに向い合うフランジ3.3a,1.4aを有してい
る。4aは上記フランジ1.3a,14aに両端を接続
されて支持されることにより、互いに並列に接続された
複数個のコンデ冫り゛で、全体として第4図の大容量コ
ンデンサ4を構戒する。15は支持リングl4に接続さ
れた端子、16は第2の筒体11に接続された端子であ
ど!2 上記第1の筒体10の外P.rl面には、第4図におけ
る複数のFET8が九いに直並列に接続されて配されて
いる。第1の筒体10の軸方向に沿ってn個のF E 
T 8が直列に接続され、この直列回路が平行に複数列
設けられ、各直列回路の一端のFET8のドレイン端子
Dが支持リング13に接続され、他端のFET8のソー
ス端子Sが短絡リング12に接続されている。また、各
FET8のドレイン端子Dとソース端子Sとの接続点が
円周方向の複数のリード線17によって接続されている
。 24は第1の筒体10と第2の筒体11との間を閉塞す
る絶縁体から成る蓋、20は第1及び第2の筒体10.
11と蓋24と短絡リング12とで形成される冷却室、
2lは冷却室20に収納された冷却液、22は冷却液2
lの冷却室20への入口管、23は冷却液21の冷却室
20からの出口管である。 次に動作について説明する。 スイッチの安定性を向上させ、かつ寿命レスとするため
に、従来の真空管であるサイラトロンスイッチ6に代え
て、この実施例では半導体スイッチとしてのFET8を
用いている。しかしながらサイラトロンスイッチ6が実
現してきたような数K■〜数10KV、数IQnsec
のスイッチングを可能とする単一の半導体スイッチは現
在存在し得ない。数IQnsecのスイッチングを実現
する半導体スイッチとしてのFET等は耐圧が最大でも
IKV程度しか無いため、数KV〜数10KVの耐圧を
得るためには、第3図のように、FET8等の高速半導
体の複数個の直並列接続が必要となる。 しかしながら、FET8の直並列接続を行った場合、特
に並列接続では、各FET8への電流の均等な分布が難
しい。銅蒸気レーザ装置の極めて速い時間(数1 0 
0 nsec)において電流の分布は、FET8の特性
から決まるON電圧よりも.幾何学的形状から決まる回
路のインダクタンスの逆起電力によって決まる。 この発明の第1の実施例による第1図においては、直並
列接続されたFET8が配された第1の筒体10の内部
に同軸状に導電体から成る第2の筒体l1が配され、こ
の第2の筒体1lにより、電流の帰還路が形威される。 従って、各FET8からみたインダクタンスは均一で電
流は均等に流れ、FET8の全体としてのスイッチング
特性が良好になる。なお、端子15は第4図のダイオ−
ド3とコンデンサ4との接続点に接続され、端子16は
直流電源1、レーザチューブ7及び抵抗5の各一端に接
続される。 また、F E T 8を配置した第1の筒体10と第2
の筒体l1との間の冷却室20に冷却液21を流すこと
により、FET8の温度上昇が無くなり、温度上昇に伴
うFET8の特性変化を防ぐので、電流の各F E T
 8 ’\の分流の均一度が増し、より信頼性の高いス
イノチングが行われる。 第5図は第2の実施例を示し、第lの筒体10の外周面
に鉤形を威す複数個のFETの固定金具1日を設け、各
固定金具18により、F” E T 8を縦に支持した
ものである。この場合、F l三’T’ 8のドレイン
端子D(図示せず)は固定金具■8に直接に接続され、
隣接するF E T8のソース端子Sとの接続は固定金
具18を介して行われる。また円周方向の接続はリード
線19及び固定金具18を介して行われる。 上記構戒によれば、FET8が縦に配されるので、第1
及び第2の筒体10.+1の長さを、第1図のものより
短くすることができる。 また、第1及び第2の実施例では、第1及び第2の筒体
10.11を円筒状としたが、四角形状の第1及び第2
の筒体10.11を用いてもよい。 また、上記第1〜2の実施例では、第1及び第2の筒体
10,11により、冷却室20を形成しているが、第3
の実施例を示す第6図のように、第1の筒体10の2重
構造として、その内部を冷却室20とし、第2の筒体1
1を第1の筒体10の内周面に接して設けるようにして
もよい。 さらに、上記第1〜3の実施例では半導体スイッチとし
てF E T 8を用いたが、SIT,rGBT,Sl
サイリスタ.トランジスタ,サイリスク等を用いてもよ
い。 またさらに、この発明は銅蒸気レーザ装置等に限らず他
の電気回路における半導体スイノチ装置に適用すること
ができる。
【発明の効果】
この発明によれば、絶縁体から成る第1の筒体の外周面
に複数個の半導体スイッチの直並列回路を設けると共に
、第1の筒体の内部に配された導電体から成る第2の筒
体に上記半導体スイッチの直列回路の一端を接続し、さ
らに冷却室を設けるように構威したので、各半導体スイ
ッチから見た回路のインダクタンスが均等になり、この
ため、電流が均等に流れ、良好なスイッチング特性が得
られると共に、各半導体スイッチが定格で使用でき、信
頼性及び安定性が向上し、さらに半導体スイ・ンチの温
度上昇による特性変化を防ぐことができ、長時間の使用
に耐える等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例による半導体スイッチ
装置を示す側面図、第2図は同装置の断面側面図、第3
図は同装置の断面正面図、第4図は同装置を用いたパル
ス発生回+Wを示す回路図、第5図はこの発明の第2の
実施例による半導体スイッチ装置を示す要部側面図、第
6図はこの発明の第3の実施例による半導体スイッチ装
置を示す断面側面図、、第7図は従来の銅蒸気レーザ装
置のパルス発生回路を示す回路図である。 4aはコンデンサ、8はFET,10は第1の筒体、1
lは第2の筒体、20は冷却室、21は冷却液、22は
入口管− 23は出口管。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  絶縁体から成る第1の筒体と、上記第1の筒体の外周
    面に配され互いに直並列接続された複数個の半導体スイ
    ッチと、上記第1の筒体の内部に配され上記半導体スイ
    ッチの直列回路の一端が接続された導電体から成る第2
    の筒体と、上記第1の筒体と第2の筒体との間、又は第
    1の筒体に設けられた冷却室と、上記冷却室に収納され
    る冷却液の入口管及び出口管とを備えた半導体スイッチ
    装置。
JP15194189A 1989-06-14 1989-06-14 半導体スイッチ装置 Pending JPH0316425A (ja)

Priority Applications (1)

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JP15194189A JPH0316425A (ja) 1989-06-14 1989-06-14 半導体スイッチ装置

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JP15194189A JPH0316425A (ja) 1989-06-14 1989-06-14 半導体スイッチ装置

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JPH0316425A true JPH0316425A (ja) 1991-01-24

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ID=15529558

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JP15194189A Pending JPH0316425A (ja) 1989-06-14 1989-06-14 半導体スイッチ装置

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JP (1) JPH0316425A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8202600B2 (en) 2006-07-27 2012-06-19 Tradik Co., Ltd. Artificial leather, base to be used in the leather, and processes for production of both

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8202600B2 (en) 2006-07-27 2012-06-19 Tradik Co., Ltd. Artificial leather, base to be used in the leather, and processes for production of both

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