JPH0638508A - サイリスタバルブの保護装置 - Google Patents
サイリスタバルブの保護装置Info
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- JPH0638508A JPH0638508A JP18920892A JP18920892A JPH0638508A JP H0638508 A JPH0638508 A JP H0638508A JP 18920892 A JP18920892 A JP 18920892A JP 18920892 A JP18920892 A JP 18920892A JP H0638508 A JPH0638508 A JP H0638508A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 サイリスタバルブのサイリスタを自己点弧に
よる破損から保護すると共に部分転流失敗から確実に保
護する。 【構成】 サイリスタ１に整流回路１４を介してスナバ
ーコンデンサ１５を接続する。また、逆電圧印加時間と
順電圧印加時間の所定時間内に自己点弧が発生した場合
には、順電圧検出停止により自己点弧発生を検出し、す
べてのサイリスタ１に点弧信号を送出し、すべてのサイ
リスタ１を導通させ、部分転流失敗の発生を防止する。
よる破損から保護すると共に部分転流失敗から確実に保
護する。 【構成】 サイリスタ１に整流回路１４を介してスナバ
ーコンデンサ１５を接続する。また、逆電圧印加時間と
順電圧印加時間の所定時間内に自己点弧が発生した場合
には、順電圧検出停止により自己点弧発生を検出し、す
べてのサイリスタ１に点弧信号を送出し、すべてのサイ
リスタ１を導通させ、部分転流失敗の発生を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、多数のサイリスタを
直列接続したサイリスタバルブの部分転流失敗による破
損を防止する保護装置に関するものである。
直列接続したサイリスタバルブの部分転流失敗による破
損を防止する保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、例えば１９８５年６月に発刊さ
れた日立評論第６７巻、第６号の第１０頁に示された光
サイリスタバルブの従来の保護装置を一部ブロック図で
示す回路図である。図において、多数の光サイリスタ１
は直列接続されて光サイリスタバルブを構成する。各光
サイリスタ１の陽極Ａと陰極Ｋの間には、コンデンサ２
と抵抗３を直列接続したスナバ回路が接続されている。
さらに順電圧を検出するために、例えばスナバ回路の両
端間には、直列接続された抵抗４および５と直列にＬＥ
Ｄ６が接続され、このＬＥＤ６の電流が所定値より大き
くならないように抵抗４，５間の接続点と陰極Ｋとの間
にゼナーダイオード７が接続されている。一部の光サイ
リスタ１には、逆電圧も検出するために、抵抗８、ＬＥ
Ｄ９およびゼナーダイオード１０からなる逆電圧検出要
素が陽極Ａと上述した順電圧検出要素４〜７との間に接
続されている。各ＬＥＤ６，９の光出力はライトガイド
（ＬＧ）を経てそれぞれ順電圧検出器（ＦＶＤ）３０、
逆電圧検出器（ＩＶＤ）３１に入力される。順電圧検出
器３０と逆電圧検出器３１の電気出力は制御回路１１か
らの点弧指令と共に点弧制御保護装置１２に入力され
る。この点弧制御保護装置１２中には、光サイリスタ１
を点弧させるためのＬＥＤ（図示せず）があり、その光
出力はライトガイド（ＬＧ）によって各光サイリスタ１
に送られ、光サイリスタ１が同時点弧されるように構成
されている。なお、上述した順電圧検出要素４〜７は順
電圧検出器３０と共に順電圧検出手段を構成し、逆電圧
検出要素８〜１０も逆電圧検出器３１と共に逆電圧検出
手段を構成する。
れた日立評論第６７巻、第６号の第１０頁に示された光
サイリスタバルブの従来の保護装置を一部ブロック図で
示す回路図である。図において、多数の光サイリスタ１
は直列接続されて光サイリスタバルブを構成する。各光
サイリスタ１の陽極Ａと陰極Ｋの間には、コンデンサ２
と抵抗３を直列接続したスナバ回路が接続されている。
さらに順電圧を検出するために、例えばスナバ回路の両
端間には、直列接続された抵抗４および５と直列にＬＥ
Ｄ６が接続され、このＬＥＤ６の電流が所定値より大き
くならないように抵抗４，５間の接続点と陰極Ｋとの間
にゼナーダイオード７が接続されている。一部の光サイ
リスタ１には、逆電圧も検出するために、抵抗８、ＬＥ
Ｄ９およびゼナーダイオード１０からなる逆電圧検出要
素が陽極Ａと上述した順電圧検出要素４〜７との間に接
続されている。各ＬＥＤ６，９の光出力はライトガイド
（ＬＧ）を経てそれぞれ順電圧検出器（ＦＶＤ）３０、
逆電圧検出器（ＩＶＤ）３１に入力される。順電圧検出
器３０と逆電圧検出器３１の電気出力は制御回路１１か
らの点弧指令と共に点弧制御保護装置１２に入力され
る。この点弧制御保護装置１２中には、光サイリスタ１
を点弧させるためのＬＥＤ（図示せず）があり、その光
出力はライトガイド（ＬＧ）によって各光サイリスタ１
に送られ、光サイリスタ１が同時点弧されるように構成
されている。なお、上述した順電圧検出要素４〜７は順
電圧検出器３０と共に順電圧検出手段を構成し、逆電圧
検出要素８〜１０も逆電圧検出器３１と共に逆電圧検出
手段を構成する。
【０００３】転流直後の逆電圧時間が逆電圧検出器３１
によって検出され、この逆電圧時間が不足している場合
には、転流余裕角不足による部分転流失敗から光サイリ
スタ１を保護するために、点弧制御保護装置１２が機能
して強制点弧用の光出力が各光サイリスタ１に送られ、
すべての光サイリスタ１が導通して転流失敗となるが、
光サイリスタ１は保護される。
によって検出され、この逆電圧時間が不足している場合
には、転流余裕角不足による部分転流失敗から光サイリ
スタ１を保護するために、点弧制御保護装置１２が機能
して強制点弧用の光出力が各光サイリスタ１に送られ、
すべての光サイリスタ１が導通して転流失敗となるが、
光サイリスタ１は保護される。
【０００４】転流直後の逆電圧時間が光サイリスタ１を
通常ターンオフするのに十分である場合には、強制点弧
は行われない。
通常ターンオフするのに十分である場合には、強制点弧
は行われない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図５に示すように光サ
イリスタ電圧ＶA-K の転流直後の逆電圧時間Ｔ1 が設定
時間以上あったとしても、光サイリスタ１の接合温度が
高くなっている場合は設定された所定の逆電圧時間Ｔ1
ではターンオフすることができず、順電圧印加開始後の
例えば時刻ｔ3 にて光サイリスタ１が導通する場合があ
る。この導通直前の電圧Ｅが大きい場合には、コンデン
サ２からの放電電流が大きくなり、光サイリスタ１の導
通局部に電流が集中して流れることによって光サイリス
タ１を破損させるなどのいわゆるターンオフ失敗による
素子故障が発生するという問題点があった。
イリスタ電圧ＶA-K の転流直後の逆電圧時間Ｔ1 が設定
時間以上あったとしても、光サイリスタ１の接合温度が
高くなっている場合は設定された所定の逆電圧時間Ｔ1
ではターンオフすることができず、順電圧印加開始後の
例えば時刻ｔ3 にて光サイリスタ１が導通する場合があ
る。この導通直前の電圧Ｅが大きい場合には、コンデン
サ２からの放電電流が大きくなり、光サイリスタ１の導
通局部に電流が集中して流れることによって光サイリス
タ１を破損させるなどのいわゆるターンオフ失敗による
素子故障が発生するという問題点があった。
【０００６】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、サイリスタ、例えば光サイリス
タが自己点弧しても光サイリスタを破損させないサイリ
スタバルブの保護装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、サイリスタ、例えば光サイリス
タが自己点弧しても光サイリスタを破損させないサイリ
スタバルブの保護装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るサイリス
タバルブの保護装置は、複数のサイリスタの各々の陽極
と陰極間に交流入力端子が接続された全波整流回路と、
この全波整流回路の直流出力端子間に並列接続されたコ
ンデンサ及び抵抗と、前記各サイリスタの順電圧及び一
部のサイリスタの逆電圧を検出する手段と、転流直後の
逆電圧印加開始時より所定時間までの間に、前記サイリ
スタに順方向電圧が印加されている状態で自己点弧が発
生し、検出されていた順電圧が検出されなくなった場合
に、前記順電圧の検出停止に応答して前記サイリスタを
強制点弧させる手段とを備えたものである。
タバルブの保護装置は、複数のサイリスタの各々の陽極
と陰極間に交流入力端子が接続された全波整流回路と、
この全波整流回路の直流出力端子間に並列接続されたコ
ンデンサ及び抵抗と、前記各サイリスタの順電圧及び一
部のサイリスタの逆電圧を検出する手段と、転流直後の
逆電圧印加開始時より所定時間までの間に、前記サイリ
スタに順方向電圧が印加されている状態で自己点弧が発
生し、検出されていた順電圧が検出されなくなった場合
に、前記順電圧の検出停止に応答して前記サイリスタを
強制点弧させる手段とを備えたものである。
【０００８】
【作用】この発明におけるサイリスタバルブの保護装置
では、全波整流回路が自己点弧発生時にスナバー回路か
らサイリスタに放電電流が流入するのを防止する。ま
た、各サイリスタの順電圧及び一部のサイリスタの逆電
圧を検出する手段が、自己点弧が最初に発生したサイリ
スタでその自己点弧を検出する。そして、サイリスタを
強制点弧させる手段がすべてのサイリスタを導通させ、
部分転流失敗から確実にサイリスタを保護する。
では、全波整流回路が自己点弧発生時にスナバー回路か
らサイリスタに放電電流が流入するのを防止する。ま
た、各サイリスタの順電圧及び一部のサイリスタの逆電
圧を検出する手段が、自己点弧が最初に発生したサイリ
スタでその自己点弧を検出する。そして、サイリスタを
強制点弧させる手段がすべてのサイリスタを導通させ、
部分転流失敗から確実にサイリスタを保護する。
【０００９】
【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例１を図に
ついて説明する。図１において１，４〜１１，３１は図
４について説明したものと同じである。各光サイリスタ
１の陽極Ａ，陰極Ｋ間には、４個のダイオード１３より
構成された単相全波整流回路１４の交流入力端子が接続
され、直流出力端子にはスナバーコンデンサ１５と抵抗
１６が並列に接続されている。順電圧検出器３０Ａと逆
電圧検出器３１の出力側は点弧保護回路１７の入力側に
接続され、点弧保護回路１７の出力側は点弧回路１８の
入力側に接続されている。点弧回路１８は、制御回路１
１からの指令で通常は動作され、光サイリスタ点弧用の
光出力をライトガイドＬＧを介して各々の光サイリスタ
１に送る。
ついて説明する。図１において１，４〜１１，３１は図
４について説明したものと同じである。各光サイリスタ
１の陽極Ａ，陰極Ｋ間には、４個のダイオード１３より
構成された単相全波整流回路１４の交流入力端子が接続
され、直流出力端子にはスナバーコンデンサ１５と抵抗
１６が並列に接続されている。順電圧検出器３０Ａと逆
電圧検出器３１の出力側は点弧保護回路１７の入力側に
接続され、点弧保護回路１７の出力側は点弧回路１８の
入力側に接続されている。点弧回路１８は、制御回路１
１からの指令で通常は動作され、光サイリスタ点弧用の
光出力をライトガイドＬＧを介して各々の光サイリスタ
１に送る。
【００１０】点弧保護回路１７は、逆電圧検出器３１の
出力側に接続されたワンショットマルチバイブレータ１
７ａ、順電圧検出器３０Ａの出力側に接続された微分回
路１７ｂ、微分回路１７ｂの出力側に接続されたダイオ
ード１７ｃ、及びワンショットマルチバイブレータ１７
ａとダイオード１７ｃの出力側に接続されたアンド回路
１７ｄを備え、アンド回路１７ｄの出力側は点弧保護回
路１８の入力側に接続されている。
出力側に接続されたワンショットマルチバイブレータ１
７ａ、順電圧検出器３０Ａの出力側に接続された微分回
路１７ｂ、微分回路１７ｂの出力側に接続されたダイオ
ード１７ｃ、及びワンショットマルチバイブレータ１７
ａとダイオード１７ｃの出力側に接続されたアンド回路
１７ｄを備え、アンド回路１７ｄの出力側は点弧保護回
路１８の入力側に接続されている。
【００１１】図２は実施例１の順電圧検出器３０Ａの構
成を示すブロック図である。順電圧検出器３０Ａは、各
コレクタが電源ＶS に接続され各エミッタが抵抗２０を
介してアースＧに接続され、複数のＬＥＤ６に対応して
設けられた複数のライトガイドＬＧによって送られて来
た光を検出する複数のホトトランジスタ１９と、各ホト
トランジスタ１９のエミッタに接続されたＮＯＴ回路２
１と、これら複数のＮＯＴ回路２１の各出力側に接続さ
れたＯＲ回路２２とを備えている。この順電圧検出器３
０Ａにおいては、各ＬＥＤ６からライトガイドＬＧを介
して送られた光はホトトランジスタ１９によって光電流
に変換され、この光電流が抵抗２０を通ってアースＧに
流れることで抵抗２０の両端間に電圧が発生し、もって
光サイリスタ１に順方向電圧が印加されたことを検出で
きる。
成を示すブロック図である。順電圧検出器３０Ａは、各
コレクタが電源ＶS に接続され各エミッタが抵抗２０を
介してアースＧに接続され、複数のＬＥＤ６に対応して
設けられた複数のライトガイドＬＧによって送られて来
た光を検出する複数のホトトランジスタ１９と、各ホト
トランジスタ１９のエミッタに接続されたＮＯＴ回路２
１と、これら複数のＮＯＴ回路２１の各出力側に接続さ
れたＯＲ回路２２とを備えている。この順電圧検出器３
０Ａにおいては、各ＬＥＤ６からライトガイドＬＧを介
して送られた光はホトトランジスタ１９によって光電流
に変換され、この光電流が抵抗２０を通ってアースＧに
流れることで抵抗２０の両端間に電圧が発生し、もって
光サイリスタ１に順方向電圧が印加されたことを検出で
きる。
【００１２】以下に実施例１の動作を図３を用いて説明
する。ＶAKは転流直後の時刻ｔ1より光サイリスタ１に
逆電圧が印加され始め、時刻ｔ2 から順電圧に変わる様
子を示している。時刻ｔ1 から時刻ｔ2 までの逆電圧時
間内では、光サイリスタ１が順方向阻止能力を回復でき
ず、時刻ｔ3 にて自己点弧が発生している。逆電圧印加
と同時に逆方向電圧検出器３１の出力がワンショットマ
ルチバイブレータ１７ａに入力され、（Ａ）で示す所定
時間Ｔ0 のパルス幅を持つパルスを発生する。時刻ｔ2
より順電圧が印加され、順電圧検出器３０Ａ内のホトト
ランジスタ１９の出力が（Ｂ）で示され、ノット回路２
１の出力は（Ｃ）で示すようにその反転信号となる。
する。ＶAKは転流直後の時刻ｔ1より光サイリスタ１に
逆電圧が印加され始め、時刻ｔ2 から順電圧に変わる様
子を示している。時刻ｔ1 から時刻ｔ2 までの逆電圧時
間内では、光サイリスタ１が順方向阻止能力を回復でき
ず、時刻ｔ3 にて自己点弧が発生している。逆電圧印加
と同時に逆方向電圧検出器３１の出力がワンショットマ
ルチバイブレータ１７ａに入力され、（Ａ）で示す所定
時間Ｔ0 のパルス幅を持つパルスを発生する。時刻ｔ2
より順電圧が印加され、順電圧検出器３０Ａ内のホトト
ランジスタ１９の出力が（Ｂ）で示され、ノット回路２
１の出力は（Ｃ）で示すようにその反転信号となる。
【００１３】時刻ｔ3 にて自己点弧が発生しても、コン
デンサ１５の電圧はダイオード１３により阻止され、放
電電流が光サイリスタ１には流入されず、光サイリスタ
１を破損させることはない。自己点弧によって順電圧検
出信号がなくなり、順方向電圧検出器３０Ａの出力は
（Ｂ）のようになる。オア回路２２の出力が微分回路１
７ｂで微分されて信号（Ｄ）となり、ダイオード１７ｃ
によって正の信号（Ｅ）のみが出力されてアンド回路１
７ｄに入力される。このアンド回路１７ｄで信号（Ａ）
と（Ｅ）の論理積がとられ、（Ｆ）のように時刻ｔ3 直
後に信号が出力される。この信号は点弧回路１８に入力
され、すべての光サイリスタ１に（Ｇ）で示される点弧
信号が送られる。これによってすべての光サイリスタ１
が導通することになり、自己点弧の発生の可能性がある
他の光サイリスタについても光ゲート入力の印加によっ
て確実に点弧できるので、光サイリスタ１を部分転流失
敗の発生から保護できる。以上の構成において、点弧保
護回路１７、点弧回路１８は請求項１におけるサイリス
タを強制点弧させる手段を構成している。
デンサ１５の電圧はダイオード１３により阻止され、放
電電流が光サイリスタ１には流入されず、光サイリスタ
１を破損させることはない。自己点弧によって順電圧検
出信号がなくなり、順方向電圧検出器３０Ａの出力は
（Ｂ）のようになる。オア回路２２の出力が微分回路１
７ｂで微分されて信号（Ｄ）となり、ダイオード１７ｃ
によって正の信号（Ｅ）のみが出力されてアンド回路１
７ｄに入力される。このアンド回路１７ｄで信号（Ａ）
と（Ｅ）の論理積がとられ、（Ｆ）のように時刻ｔ3 直
後に信号が出力される。この信号は点弧回路１８に入力
され、すべての光サイリスタ１に（Ｇ）で示される点弧
信号が送られる。これによってすべての光サイリスタ１
が導通することになり、自己点弧の発生の可能性がある
他の光サイリスタについても光ゲート入力の印加によっ
て確実に点弧できるので、光サイリスタ１を部分転流失
敗の発生から保護できる。以上の構成において、点弧保
護回路１７、点弧回路１８は請求項１におけるサイリス
タを強制点弧させる手段を構成している。
【００１４】実施例２．なお、上述した実施例１では、
光サイリスタの場合について説明したが、通常の電気点
弧サイリスタや、ゲート信号の印加によって消弧できる
自己消弧型のサイリスタ、例えばゲートターンオフサイ
リスタ（ＧＴＯサイリスタ）において、ターンオフ時に
ターンオフバラツキ、即ち部分転流失敗が発生した場合
にも、この発明を適用でき、同様の効果が得られる。ま
た、スナバーコンデンサ１５と直列に抵抗を入れ、転流
後の振動電圧を抑制する方策もとることができる。
光サイリスタの場合について説明したが、通常の電気点
弧サイリスタや、ゲート信号の印加によって消弧できる
自己消弧型のサイリスタ、例えばゲートターンオフサイ
リスタ（ＧＴＯサイリスタ）において、ターンオフ時に
ターンオフバラツキ、即ち部分転流失敗が発生した場合
にも、この発明を適用でき、同様の効果が得られる。ま
た、スナバーコンデンサ１５と直列に抵抗を入れ、転流
後の振動電圧を抑制する方策もとることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係るサ
イリスタバルブの保護装置は、複数のサイリスタの各々
の陽極と陰極間に交流入力端子が接続された全波整流回
路と、この全波整流回路の直流出力端子間に並列接続さ
れたコンデンサ及び抵抗と、前記各サイリスタの順電圧
及び一部のサイリスタの逆電圧を検出する手段と、転流
直後の逆電圧印加開始時より所定時間までの間に、前記
サイリスタに順方向電圧が印加されている状態で自己点
弧が発生し、検出されていた順電圧が検出されなくなっ
た場合に、前記順電圧の検出停止に応答して前記サイリ
スタを強制点弧させる手段とを備えたので、自己点弧し
てもスナバーコンデンサからの放電電流の流入をダイオ
ードにより阻止し得、また、他のサイリスタの自己点弧
発生を防止し得、部分転流失敗から確実にサイリスタを
保護でき、高い信頼性を得ることができるという効果を
奏する。
イリスタバルブの保護装置は、複数のサイリスタの各々
の陽極と陰極間に交流入力端子が接続された全波整流回
路と、この全波整流回路の直流出力端子間に並列接続さ
れたコンデンサ及び抵抗と、前記各サイリスタの順電圧
及び一部のサイリスタの逆電圧を検出する手段と、転流
直後の逆電圧印加開始時より所定時間までの間に、前記
サイリスタに順方向電圧が印加されている状態で自己点
弧が発生し、検出されていた順電圧が検出されなくなっ
た場合に、前記順電圧の検出停止に応答して前記サイリ
スタを強制点弧させる手段とを備えたので、自己点弧し
てもスナバーコンデンサからの放電電流の流入をダイオ
ードにより阻止し得、また、他のサイリスタの自己点弧
発生を防止し得、部分転流失敗から確実にサイリスタを
保護でき、高い信頼性を得ることができるという効果を
奏する。
【図１】この発明の実施例１を一部ブロック図で示す回
路図である。
路図である。
【図２】この発明の実施例１の順電圧検出器を示す回路
図である。
図である。
【図３】この発明の実施例１の動作を説明するための各
部の動作波形図である。
部の動作波形図である。
【図４】従来の光サイリスタバルブの保護装置を一部ブ
ロック図で示す回路図である。
ロック図で示す回路図である。
【図５】従来の保護装置の動作を説明するための動作波
形図である。
形図である。
１ 光サイリスタ １１ 制御回路 １３ ダイオード １４ 全波整流回路 １５ スナバーコンデンサ １７ 点弧保護回路 １８ 点弧回路 ３０Ａ 順電圧検出器 ３１ 逆電圧検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のサイリスタを直列接続して構成さ
れたサイリスタバルブの保護装置であって、前記複数の
サイリスタの各々の陽極と陰極間に交流入力端子が接続
された全波整流回路と、この全波整流回路の直流出力端
子間に並列接続されたコンデンサ及び抵抗と、前記各サ
イリスタの順電圧及び一部のサイリスタの逆電圧を検出
する手段と、転流直後の逆電圧印加開始時より所定時間
までの間に、前記サイリスタに順方向電圧が印加されて
いる状態で自己点弧が発生し、検出されていた順電圧が
検出されなくなった場合に、前記順電圧の検出停止に応
答して前記サイリスタを強制点弧させる手段と、 を備えたことを特徴とするサイリスタバルブの保護装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18920892A JPH0638508A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | サイリスタバルブの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18920892A JPH0638508A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | サイリスタバルブの保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0638508A true JPH0638508A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16237352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18920892A Pending JPH0638508A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | サイリスタバルブの保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638508A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905282A (en) * | 1996-05-16 | 1999-05-18 | Sankosha Corporation | Multi-terminal surge protection device |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP18920892A patent/JPH0638508A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905282A (en) * | 1996-05-16 | 1999-05-18 | Sankosha Corporation | Multi-terminal surge protection device |
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