JPH0634336U - 半導体装置の保護回路 - Google Patents

半導体装置の保護回路

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JPH0634336U
JPH0634336U JP7053992U JP7053992U JPH0634336U JP H0634336 U JPH0634336 U JP H0634336U JP 7053992 U JP7053992 U JP 7053992U JP 7053992 U JP7053992 U JP 7053992U JP H0634336 U JPH0634336 U JP H0634336U
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電流遅延用可飽和リアクトルがリセット動作
されずに半導体スイッチが動作することのないように
し、半導体スイッチのスイッチング損失による破壊を防
止する。 【構成】 直流をリセット巻線ＲＣが施された電流遅延
用可飽和リアクトルＬ0を介し半導体スイッチＧで断続
して出力する半導体装置５において、可飽和リアクトル
Ｌ0のリセット巻線ＲＣに通電する電源と半導体装置５
の電源を同一電源１からとり、半導体装置５の電源がオ
ンすると同時にリセット巻線ＲＣにリセット電流が通電
され、可飽和リアクトルＬ0が確実にリセット動作する
ようになし、可飽和リアクトルＬ0がリセットされずに
半導体スイッチＧがスイッチング動作することのないよ
うにした。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、半導体素子のスイッチング時の電流を遅延させる可飽和リアクトル のリセット動作を確実にし半導体素子の破損を防止する半導体装置の保護回路に 関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に抵抗Ｒ1，Ｒ2、コンデンサＣ1からなる平滑回路の直流をスイッチＳＷ で断続して出力する電力変換器を示す。
【０００３】 このスイッチＳＷを半導体スイッチＧに代えてスイッチングを行うと半導体ス イッチＧの電圧，電流が図４に示すように重なり、斜線で示すようにスイッチン グ損失が発生し、半導体スイッチＧを破壊してしまう。
【０００４】 この半導体スイッチＧのスイッチング損失をなくすため、図５に示すように、 半導体スイッチＧと直列に電流遅延用可飽和リアクトルＬ0を接続し、図６に示 すように半導体スイッチＧの損失を低減させ、高周波等でのスイッチング使用に 対応させている。
【０００５】 可飽和リアクトルＬ0は図７に示すように、コアＦに巻回された主巻線ＭＣと 逆に巻回されたリセット巻線ＲＣからできている。図６に示すように半導体スイ ッチＧがオン状態となった時点をＡとすると、コアＦの磁束は図８に示すＢＨ曲 線のＡ点を出発し、コアＦの磁束が飽和するＢ点に到達するまでコアＦは電圧を 維持し、その後主巻線回路に図６に示すように電流が流れる。
【０００６】 この電流が流れた後、リセット巻線ＲＣに電流を流し、コアＦの磁束をＡ点に 戻し次のスイッチングに備えている。
【０００７】 しかして、半導体スイッチＧと直列に可飽和リアクトルＬ0を接続すると共に そのリセット回路を使用することにより、半導体素子Ｇのスイッチング損失を低 減することができ、半導体素子を最大限に利用できる。
【０００８】
【考案が解決しようとする課題】
上記のように可飽和リアクトルを用いることにより半導体スイッチのスイッチ ング損失を低減することができるが、可飽和リアクトルＬ0の磁束がリセットさ れず飽和状態のままになった場合、可飽和リアクトルがない場合と等価となり、 半導体スイッチは劣化又は破壊してしまう危険がある。
【０００９】 本考案は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と するところは、電流遅延用可飽和リアクトルのリセット動作されずに半導体スイ ッチが動作することのないようにし、半導体スイッチのスイッチング損失による 破壊を防止する半導体素子保護回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本考案における半導体装置の保護回路は、直流を リセット巻線が施された電流遅延用可飽和リアクトルを介し半導体スイッチで断 続して出力する半導体装置において、前記可飽和リアクトルのリセット巻線に通 電するリセット動作電源と前記半導体装置の電源を同一に設け、前記半導体装置 の電源が入ると同時にリセット巻線にリセット電流が通電するようにする。
【００１１】 または、前記可飽和リアクトルのリセット巻線に通電するリセット動作電源と 上記半導体スイッチの制御回路電源とを同一に設け、可飽和リアクトルと半導体 スイッチの制御回路が同時に動作するようにする。
【００１２】
【作用】
直流をリセット巻線が施された可飽和リアクトルを介して半導体スイッチから 出力する半導体装置の電源と可飽和リアクトルのリセット動作電源を同一に設け ると、前記半導体装置の電源がオンすると同時に可飽和リアクトルのリセット巻 線に通電され可飽和リアクトルを確実にリセット動作させる。
【００１３】 このため半導体スイッチの電流は電圧より遅れ半導体スイッチのスイッチング 損失は少なくなり、スイッチング損失による半導体スイッチの破損を確実に防止 できる。
【００１４】 また、可飽和リアクトルのリセット電源と半導体スイッチ制御回路電源を同一 に設けると、制御回路が動作し半導体スイッチがスイッチングをするときは可飽 和リアクトルのリセット巻線に通電されており、可飽和リアクトルが確実に動作 する。このため、半導体スイッチの破損は確実に防止できる。
【００１５】
【実施例】
本考案の実施例を図１，図２を参照して説明する。なお、図中従来図５に示し たものと同一構成部分は同一符号を付してその重複する説明を省略する。
【００１６】 実施例１ 図１において、１は主電源トランス、２は主電源トランスの２次巻線に接続さ れた電圧調整器、３は電圧調整器２に接続された入力トランス、４は入力トラン スの２次電圧を整流する整流器、５は整流出力が入力する電力変換器。
【００１７】 ６は主電源トランスの３次巻線の電圧を整流し電流遅延用可飽和リアクトルＬ 0 のリセット巻線ＲＣに出力する整流器、Ｒ3，Ｒ4及びＣ2はこの整流器に接続さ れた平滑回路を構成する抵抗及びコンデンサである。その他の構成は従来図５の 回路と変りがない。
【００１８】 以上のように構成されているので、主電源トランス１の入力をオンすると、そ の３次巻線の出力電圧が整流器６で整流され平滑されて電流遅延用可飽和リアク トルＬ0のリセット巻線ＲＣにリセット電流を流す。
【００１９】 一方、電力変換器５も主電源トランス１の入力オンにより動作する。電力変換 器５の半導体スイッチＧがオンすると可飽和リアクトルＬ0の主巻線ＭＣに主回 路電流が流れ、可飽和リアクトルＬ0の磁束は上記リセット電流による図８のリ セット状態にある磁束Ａに打ち勝って磁束Ｂの状態になる。
【００２０】 また、半導体スイッチＧのオフにより主回路電流がなくなると、リセット電流 により磁束Ｂは磁束Ａの状態に戻る。
【００２１】 以上のように、主電源トランス１の入力がオンすると、自動的に確実に飽和リ アクトルＬ0がリセットされ可飽和リアクトルＬ0は動作状態となるので、半導体 素子Ｇは図６のような電圧，電流特性で動作する。
【００２２】 飽和リアクトルＬ0がリセットされないときは半導体スイッチＧも動作するこ とがないので、半導体スイッチが破損することはない。
【００２３】 実施例２ 図２について、Ｅは制御回路電源、８はこの電源Ｅに接続された電気信号を光 信号に変換する入力電気信号変換器、９はこの変換器８の光信号により制御され る半導体素子Ｇのゲート回路、ＲＣは電源Ｅに接続された電流遅延用可飽和リア クトルＬ0のリセット巻線である。その他の構成は従来図５の回路と変りがない 。
【００２４】 以上のように構成されているので、入力電気信号変換器８が動作するとゲート 回路９を介して電力変換回路５の半導体素子Ｇがスイッチング動作する。入力電 気信号変換器８の電源Ｅには可飽和リアクトルＬ0のリセット巻線ＲＣが接続さ れているので、半導体素子Ｇが動作するときは可飽和リアクトルのリセット巻線 ＲＣに必ずリセット電流が流れるので、可飽和リアクトルＬ0は正常に動作する 。
【００２５】 可飽和リアクトルＬ0がリセットされないときは、入力電気信号変換器８〜半 導体スイッチＧが動作することはないので、半導体スイッチＧが破損することは ない。
【００２６】
【考案の効果】
本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
【００２７】 （１）半導体スイッチが動作するときは必ず電流遅延用可飽和リアクトルのリセ ット巻線にリセット電流が通電され可飽和リアクトルが正常に動作するので、可 飽和リアクトルがリセットされないまま半導体スイッチがスイッチング動作する ことがなくなる。
【００２８】 （２）半導体スイッチの動作時に可飽和リアクトルが確実に動作するので、半導 体スイッチのスイッチング損失が低減し特性が向上するため、半導体スイッチの 寿命が半永久的となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の実施例１を示す回路図。
【図２】本考案の実施例２を示す回路図。
【図３】従来例を示す回路図。
【図４】従来例における半導体スイッチの特性を示す線
図。
【図５】他の従来例を示す線図。
【図６】他の従来例における半導体スイッチの特性を示
す線図。
【図７】電流遅延用可飽和リアクトルを示す構成図。
【図８】電流遅延用可飽和リアクトルのＢＨ曲線図。
【符号の説明】
１…主電源トランス ２…電圧調整器 ３…入力トランス ４，６…整流器 ５…電力変換回路 ８…入力電気信号変換器 ９…ゲート回路 Ｃ1，Ｃ2…コンデンサ Ｅ…制御電源 Ｇ…半導体スイッチ Ｌ0…電流遅延用可飽和リアクトル ＭＣ…主巻線 Ｒ1〜Ｒ4…抵抗 ＲＣ…リセット巻線 ＳＷ…スイッチ

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直流をリセット巻線が施された電流遅延
    用可飽和リアクトルを介し半導体スイッチで断続して出
    力する半導体装置において、 前記可飽和リアクトルのリセット巻線に通電するリセッ
    ト動作電源と前記半導体装置の電源を同一に設け、 前記半導体装置の電源が入ると同時にリセット巻線にリ
    セット電流が通電するようにしたことを特徴とした半導
    体装置の保護回路。
  2. 【請求項２】 直流をリセット巻線が施された電流遅延
    用可飽和リアクトルを介し半導体スイッチで断続して出
    力する半導体装置において、 前記可飽和リアクトルのリセット巻線に通電するリセッ
    ト動作電源と上記半導体スイッチの制御回路電源とを同
    一に設け、 前記可飽和リアクトルと半導体スイッチ制御回路が同時
    に動作するようにしたことを特徴とした半導体装置の保
    護回路。
JP1992070539U 1992-10-09 1992-10-09 半導体装置の保護回路 Expired - Fee Related JP2600041Y2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023095830A1 (ja) * 2021-11-29 2023-06-01 株式会社今仙電機製作所 スイッチング回路、インバータ回路
JP2023079970A (ja) * 2021-11-29 2023-06-08 株式会社今仙電機製作所 スイッチング回路、インバータ回路

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WO2023095830A1 (ja) * 2021-11-29 2023-06-01 株式会社今仙電機製作所 スイッチング回路、インバータ回路
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JP2600041Y2 (ja) 1999-09-27

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