JPH11285237A - 光サイリスタ変換器 - Google Patents

光サイリスタ変換器

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JPH11285237A
JPH11285237A JP10080797A JP8079798A JPH11285237A JP H11285237 A JPH11285237 A JP H11285237A JP 10080797 A JP10080797 A JP 10080797A JP 8079798 A JP8079798 A JP 8079798A JP H11285237 A JPH11285237 A JP H11285237A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical thyristor
voltage
thyristor
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP10080797A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Yamaguchi
哲生 山口
Katsuaki Saito
克明 斉藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光サイリスタで構成された光サイリスタ変換器
に過電圧が印加された際に、過電圧による破壊から光サ
イリスタを保護する。 【解決手段】光サイリスタ変換器を構成する個々の光サ
イリスタに並列に接続された分圧抵抗器に直列にレーザ
ダイオードを接続し、このレーザダイオードから発せら
れた光で光サイリスタを点弧する。 【効果】光サイリスタが時間遅れなく点弧されるので、
光サイリスタの破壊が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光サイリスタにより
構成された光サイリスタ変換器に関する。
【0002】
【従来の技術】光サイリスタ変換器を図4に示す。直列
に接続された個々の光サイリスタ1には、スナバ抵抗器
2に直列に接続されたスナバコンデンサ3と分圧抵抗器
4がそれぞれ並列に接続されている。分圧抵抗器4に
は、逆並列に接続された1組の発光ダイオード5a,5
bが直列に接続されている。この発光ダイオード5aあ
るいは5bは光サイリスタ1に印加された電圧により分
圧抵抗器4を流れる電流に応じた光量の光を発し、電圧
検出器7がその光の光量により光サイリスタに印加され
た電圧を検出する。この検出した光サイリスタの電圧を
光サイリスタの所定の電圧以下の過電圧と判定した場
合、ゲート制御装置8に光トリガ信号を送らせる信号を
送り、ゲート制御装置8が発光ダイオード9に電流を流
し、発光させ、その光を光ゲート信号として光ファイバ
10を通し光サイリスタ1に送ることで光サイリスタ1
を点弧させ、過電圧による破壊から光サイリスタを保護
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】発光ダイオード5aあ
るいは5bにより発せられた光から光サイリスタに印加
されている電圧を検出し、検出した電圧を光サイリスタ
の所定の電圧以上の過電圧と判定した場合に、光サイリ
スタを過電圧印加による破壊から保護するために、光サ
イリスタを点弧させるための光ゲート信号を送るには、
更にゲート制御装置8による遅れが生じた。過電圧印加
に対するゲート制御装置による光ゲート信号の遅れは、
光サイリスタの破壊となる。
【0004】従って、本発明の目的は、光サイリスタに
過電圧が印加された際に、ゲート制御装置による遅れ無
しに光サイリスタを点弧させ、光サイリスタを過電圧印
加による破壊から保護する装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による光サイリスタ変換器は、複数個の直列
に接続された光サイリスタにより構成されたアームから
なる光サイリスタ変換器において、個々の光サイリスタ
に接続している光サイリスタに印加されている電圧を検
出する装置が、印加電圧に比例した電流を流すとき、光
サイリスタの所定の電圧以上の電圧が光サイリスタに印
加されている場合、通常動作時に光ゲート信号を送る光
源以外の、光サイリスタの保護電圧VBO、及び光サイリ
スタに並列に接続されている分圧抵抗器RD に対し、発
光のしきい値となる電流IthがIth≧VBO/RD の関係
にある光源を発光させて、その光を光ゲート信号として
光サイリスタを点弧させることで、光サイリスタを過電
圧印加による破壊から保護することを特徴とする。
【0006】また、本発明による光サイリスタ変換器
は、複数個の直列に接続された光サイリスタにより構成
されたアームからなる光サイリスタ変換器において、光
サイリスタの所定の電圧以上の電圧が光サイリスタに印
加されている場合、個々の光サイリスタに並列に接続さ
れた分圧抵抗器を流れる漏れ電流により、通常動作時に
光ゲート信号を送る光源以外の、光サイリスタの保護電
圧VBO、及び光サイリスタに並列に接続されている分圧
抵抗器RD に対し、発光のしきい値となる電流IthがI
th≧VBO/RD の関係にある光源を発光させて、その光
を光ゲート信号として光サイリスタを点弧させること
で、光サイリスタを過電圧印加による破壊から保護する
ことを特徴とする。
【0007】本発明による光サイリスタ変換器によれ
ば、複数個の直列に接続された光サイリスタにより構成
されたアームからなる光サイリスタ変換器において、個
々の光サイリスタに接続している光サイリスタに印加さ
れている電圧を検出する装置が、印加電圧に比例した電
流を流すとき、光サイリスタに所定の電圧以上の電圧が
光サイリスタに印加されている場合、通常動作時に光ゲ
ート信号を送る光源以外の、光サイリスタの保護電圧V
BO、及び光サイリスタに並列に接続されている分圧抵抗
器RD に対し、発光のしきい値となる電流IthがIth
BO/RD の関係にある光源を発光させて、その光を光
ゲート信号として光サイリスタを点弧させることで、ゲ
ート制御装置による遅れ無しに光サイリスタを点弧さ
せ、従来の光サイリスタ変換器よりも速やかに光サイリ
スタを過電圧印加による破壊から保護することができ
る。
【0008】また、本発明による光サイリスタ変換器に
よれば、複数個の直列に接続された光サイリスタにより
構成されたアームからなる光サイリスタ変換器におい
て、光サイリスタの所定の電圧以上の電圧が光サイリス
タに印加されている場合、個々の光サイリスタに並列に
接続された分圧抵抗器を流れる漏れ電流により、通常動
作時に光ゲート信号を送る光源以外の、光サイリスタの
保護電圧VBO、及び光サイリスタに並列に接続されてい
る分圧抵抗器RD に対し、発光のしきい値となる電流I
thがIth≧VBO/RD の関係にある光源を発光させて、
その光を光ゲート信号として光サイリスタを点弧させる
ことで、ゲート制御装置による遅れ無しに光サイリスタ
を点弧させ、従来の光サイリスタ変換器よりも速やかに
光サイリスタを過電圧印加による破壊から保護すること
ができる。
【0009】また、本発明による光サイリスタ変換器に
よれば、光サイリスタの保護電圧VBO、及び光サイリス
タに並列に接続されている分圧抵抗器RD に対し、発光
のしきい値となる電流IthがIth≧VBO/RD の関係に
ある光源としてレーザダイオードを用いることで目的の
光サイリスタ変換器を製作することができる。
【0010】また、本発明による光サイリスタ変換器に
よれば、光サイリスタの保護電圧VBO、及び光サイリス
タに並列に接続されている分圧抵抗器RD に対し、発光
のしきい値となる電流IthがIth≧VBO/RD の関係に
ある光源のしきい値電流ばらつきΔIth及び保護電流ば
らつきΔVBOに対しΔIth≦ΔVBO×RD の関係にある
光源を用いることで、過電圧印加に対して光サイリスタ
の点弧の遅れのばらつきのない目的の光サイリスタ変換
器を製作することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による光サイリス
タ変換器の一実施例を示す。光サイリスタ1に並列に接
続された分圧抵抗器4を流れる電流が、光サイリスタの
保護電圧VBO、及び光サイリスタに並列に接続されてい
る分圧抵抗器RD に対し、発光のしきい値となる電流I
thがIth≧VBO/RD の関係にある光源としてレーザダ
イオード21を発光させて光サイリスタを点弧させるこ
とで光サイリスタを過電圧印加による破壊から保護す
る。このように、過電圧印加の際に光ゲート信号を送る
ためにゲート制御装置を介さないため、従来の変換器よ
りも速やかに光サイリスタを点弧させることで、光サイ
リスタの過電圧に対する保護ができる。
【0012】図5に、発光ダイオードと発光に対し発光
させる電流にしきい値が存在する光源の、発光させる電
流に対する発光光量と光サイリスタの点弧に必要な最小
光ゲート信号光量との関係を示す。発光ダイオードで
は、発光に対し発光させる電流にしきい値が存在する光
源よりも小さな電流で発光を始めるが、この光をゲート
信号に用いると過電圧以下の電圧で分圧抵抗器を流れる
電流による発光により光サイリスタを点弧させてしまう
ので、光サイリスタに印加されている電圧が光サイリス
タの所定の電圧以上の電圧であるかどうかを判定する装
置が必要となる。これに対し、発光に対し発光させる電
流にしきい値が存在する光源を用いる場合、発光のしき
い値となる電流Ithr を、電圧VBOと分圧抵抗器の抵抗
D により、Ithr≧VBO/RDとなるように選べば、発
光に対し発光させる電流にしきい値が存在する光源の発
光により過電圧の判定するため、過電圧を判定するため
の装置が不要となり、この発光に対し発光させる電流に
しきい値が存在する光源の光により光サイリスタを光ゲ
ート信号として点弧させることができる。
【0013】図2は、本発明による光サイリスタ変換器
の他の実施例を示す。個々の光サイリスタに接続してい
る光サイリスタに印加されている電圧を検出する装置3
1が、印加電圧に比例した電流を流すとき、光サイリス
タに所定の電圧以上の電圧が光サイリスタに印加されて
いる場合、通常動作時に光ゲート信号を送る光源以外
の、光サイリスタの保護電圧VBO、及び光サイリスタに
並列に接続されている分圧抵抗器RD に対し、発光のし
きい値となる電流IthがIth≧VBO/RD の関係にある
光源32を発光させる。この光源32の発光による光ゲ
ート信号は光ファイバ33により伝送され、光結合器2
3により定常動作時の光ゲート信号を伝送する光ファイ
バ10とともに光サイリスタの光導入部へと伝送され
る。その光を光ゲート信号として光サイリスタ1を点弧
させることで、光サイリスタを過電圧印加による破壊か
ら保護する。このように、過電圧印加の際に光ゲート信
号を送るためにゲート制御装置を介さないため、従来の
変換器よりも速やかに光サイリスタを点弧させること
で、光サイリスタの過電圧に対する保護ができる。
【0014】図3は、本発明による光サイリスタ変換器
のさらに他の実施例を示す。光サイリスタ1に並列に接
続された分圧抵抗器4を流れる電圧が、光サイリスタの
保護電圧VBO、及び光サイリスタに並列に接続されてい
る分圧抵抗器RD に対し、発光のしきい値となる電流I
thがIth≧VBO/RD の関係にある光源24を発光させ
て光サイリスタ1を点弧させることで光サイリスタを過
電圧印加による破壊から保護する。このように、過電圧
印加の際に光ゲート信号を送るためにゲート制御装置を
介さないため、従来の変換器よりも速やかに光サイリス
タを点弧させることで、光サイリスタの過電圧に対する
保護ができる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、過電圧印加時に光サイ
リスタを時間遅れなく点弧させることで光サイリスタを
破壊から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光サイリスタ変換器の一実施例を
示す図。
【図2】本発明による光サイリスタ変換器の他の実施例
を示す図。
【図3】本発明による光サイリスタ変換器のさらに他の
実施例を示す図。
【図4】従来の過電圧保護装置を用いた光サイリスタ変
換器の例を示す図。
【図5】発光ダイオードと発光に対して発光させる電流
にしきい値が存在する光源を発光させる電流と光量との
関係を比較する図。
【符号の説明】
1…光サイリスタ、2…スナバ抵抗器、3…スナバコン
デンサ、4…分圧抵抗器、5a,5b…発光ダイオー
ド、6a,6b,10…光ファイバ、7…電圧検出器、
8…ゲート制御装置。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数個の直列に接続された光サイリスタと
    個々の光サイリスタに並列に接続されたスナバ抵抗器及
    びスナバコンデンサにより構成されたアームからなる光
    サイリスタ変換器において、個々の光サイリスタに接続
    している光サイリスタに印加されている電圧を検出する
    装置が、印加電圧に比例した電流を流すとき、光サイリ
    スタの所定の電圧以上の電圧が光サイリスタに印加され
    ている場合、通常動作時に光ゲート信号を送る光源以外
    の、光サイリスタの保護電圧VBO、及び光サイリスタに
    並列に接続されている分圧抵抗器RD に対し、発光のし
    きい値となる電流IthがIth≧VBO/RD の関係にある
    光源を発光させて、その光を光ゲート信号として光サイ
    リスタを点弧させることで、光サイリスタを過電圧印加
    による破壊から保護することを特徴とする光サイリスタ
    変換器。
  2. 【請求項2】複数個の直列に接続された光サイリスタと
    個々の光サイリスタに並列に接続されたスナバ抵抗器及
    びスナバコンデンサにより構成されたアームからなる光
    サイリスタ変換器において、光サイリスタの所定の電圧
    以上の電圧が光サイリスタに印加されている場合、個々
    の光サイリスタに並列に接続された分圧抵抗器を流れる
    漏れ電流により、通常動作時に光ゲート信号を送る光源
    以外の、光サイリスタの保護電圧VBO、及び光サイリス
    タに並列に接続されている分圧抵抗器RD に対し、発光
    のしきい値となる電流IthがIth≧VBO/RD の関係に
    ある光源を発光させて、その光を光ゲート信号として光
    サイリスタを点弧させることで、光サイリスタを過電圧
    印加による破壊から保護することを特徴とする光サイリ
    スタ変換器。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、光サイリスタ
    の保護電圧VBO、及び光サイリスタに並列に接続されて
    いる分圧抵抗器RD に対し、発光のしきい値となる電流
    IthがIth≧VBO/RD の関係にある光源としてレーザ
    ダイオードを用いることを特徴とする光サイリスタ変換
    器。
  4. 【請求項4】請求項1または2において、光サイリスタ
    の保護電圧VBO、及び光サイリスタに並列に接続されて
    いる分圧抵抗器RD に対し、発光のしきい値となる電流
    IthがIth≧VBO/RD の関係にある光源のしきい値電
    流ばらつきΔIth及び保護電流ばらつきΔVBOに対しΔ
    th≦ΔVBO×RD の関係にあることを特徴とする光サ
    イリスタ変換器。
JP10080797A 1998-03-27 1998-03-27 光サイリスタ変換器 Pending JPH11285237A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT414291B (de) * 2004-05-19 2006-11-15 Oesterreichisches Forschungs U Vorrichtung und verfahren zur zündung von optisch zündbaren thyristoren bei geringen spannungen
JP2013179747A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Denso Corp スナバ回路、スナバ回路を備えた電源装置、および電源装置を搭載した車両
JP2021158758A (ja) * 2020-03-26 2021-10-07 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力装置

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