JPS595870B2 - サイリスタ測定回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、正確で迅速なサイリスタのゲート点弧電流、
電圧の測定回路に関するものである。

従来のサイリスタの点弧電流、電圧測定回路を第１図に
示す。被測定素子サイリスタ１の陽極側にスイッチを介
して制限抵抗ＲＬを接続する。抵扮ＭＬの一方を直流電
源Ｅの（＋）極へ接続し電源Ｅ２の（−）極は電流計Ｍ
３を介してサイリスタ陰極へ接続する。一方、サイリス
タ１のゲートにはスイッチ、電流計、可変抵抗器Ｒ１を
介して直流電源Ｅ１の（＋）極へ接続する。直流電源Ｅ
１の（一）極には制限抵抗Ｒ２を介してサイリスタ１の
陰極に接続する。さらにサイリスタ１のゲートと陰極間
に電圧計Ｍ２を接続する。このような第１図の測定回路
でサイリスタ１のゲート点弧電流、電圧を測定するには
、先ず陽極側スイッチと、ゲート側スイッチを閉じる。

次に可変抵抗Ｒ１の抵抗値を徐々に低くして、サイリス
タのゲートー陰極間の電流、電圧を増加していく。増加
していく途中で電流計Ｍ３によつてサイリスタ１の点弧
を確認しその時のゲート点弧電流をＭ、から、電圧をＭ
２から読みとる。しかしこの方法では点弧直後にゲート
点弧電流・電圧が低下するので正確なゲート点弧電流・
電圧が測定できない。また抵抗Ｒ１を変化させるのに熟
練を要することなど測定にも時間がかかり、かつサイリ
スタ１の接合部の温度上昇の影響を受け易いなどの欠点
がある。他の測定方法として、ゲート点弧電流を連続ま
たはパルス状にして徐々に増加させて、サイリスタが点
弧したときのゲート点弧電流・電圧をホールドして測定
する方法がある。

しかし、この方法においても測定精度を向上させるにし
たがつて測定時間が長くなる欠点がある。本発明は上記
の欠点を改良するものであり、その目的とするところは
、読み取り誤差がなく、正確にかつ短時間にゲート点弧
電流・電圧を測定する回路を提供するところにある。

本発明の測定回路の特徴は被測定素子サイリスタの陽極
−陰極間にパルス電圧を印加しておき、このパルス電圧
に同期させて、サイリスタのゲート−陰極間に零から５
０ｗＬＡ／rャmチで上昇する階段波電流を流し、サイリ
スタが点弧した後は、この階段波直流電流をＩＩＶセツ
チで下降させて、サイリスタの陽極−陰極間に流れてい
るパルス電流が流れなくなつた点の階段波直流電流・電
圧を計測して、サイリスタのゲート点弧電流・電圧を測
定するものである。

以下図面に従つて実施例を詳細に説明する。

第２問は本発明の測定回路プロツク図である。本回路の
構成を説明する。ＡＣｌＯＯＶを入力電源とする測定回
路全体の電源ＰＯＷＥＲＳＵＰＰＬＹから、単相半波の
Ｏ−１８０信までの正電圧を、被測定素子の陽極Ａと陰
極Ｋ間に流れる電流を制限する回路１ＡＣ０ＮＴＲ０Ｌ
を介して、被測定素子の陽極Ａと陰極Ｋに抵抗ＭＲを通
して印加する。

ＰＯＷＥＲＳＵＰＰＬＹからＡＣｌＯＯＶの商用周波数
に同期したパルス発生回路ＴｌＭＩＮＧＰＵＬＳＥの出
力を制御回路ＣＯＮＴＲＯＬ２に接続する。

ＣＯＮＴＲＯＬ２は測定開始のＳＴＡＲＴ信号によつて
動作開始し、カウンターＣＴＲ３へ階段波の上昇、下降
の信号をカウンターＣＴＲ３へ出力する。さらにＣＯＮ
ＴＲＯＬ２に接続されたデジタルボルトメータＤＶＭへ
も被測定素子５のゲート電圧計測のスタート、ストツプ
の制御信号を出力する。ＣＴＲ３はＣＯＮＴＲＯＬ２か
らの信号によつて、階段波のピツチをカウントし、その
出力をＤ／ＡＣＯＮＶＥＲＴＥＲへ送る。Ｄ／ＡＣＯＮ
ＶＥＲＴＥＲはＣＴＲ３からのデジタル信号を階段波の
アナログに変換し、この波形を次のＡＭＰ，ＧＡＴＥＤ
ＲｌＶＥＲを介して、被測定素子５のゲートへ加える。

一方、被測定素子５にオン電流が流れているか、否かを
ＣＯＭＰＡＲＡＴＯＲ６で検出し、その結果をＣＯＮＴ
ＲＯＬ２へフイールドバツクしている。

次に第２図の回路の動作を説明する。被測定素子５の陽
極Ａ、陰極Ｋ、ゲートＧを図示のごとく接続する。

次にＩＡＣＯＮＴＲＯＬ回路から被測定素子のＡ一Ｋ間
にパルス電圧を印加する。

このパルス電圧は、商用周波数のＯ−１８０るの正の単
相半波とする。この状態から測定開始のＳＴＡＲＴ信号
１を入れる。ＣＯＮＴＲＯＬ２はＴｌＭｌＮＧＰＵＬＳ
Ｅ回路から商用周波数例えば５０Ｈｚの時は、２０ｍＳ
周期のパルスを受けてＣＴＲ３へ上昇する階段波発生の
信号を送る。ＣＴＲ３はＣＯＮＴＲＯＬ２からの信号（
パルス）をカウントＬＩ＞／／１ＶＣ０ＮＶＥＲＴＥＲ
へ５０ｍＶ／ピツチの階段波直流電圧に変換する信号を
出力する。Ｄ／ＡＣＯＮＶＥＲＴＥＲでは１ピツチ２０
ｍＳごとに６０ｍＡ上昇するゲーート点弧信号を発生す
る。この信号をＡＭＰＧＡＴＥＤＲＩＶＥＲ回路で増幅
し、被測定素子５のゲートＧへ加えるＣＯＮＴＲＯＬ２
からは被測定素子５がオンするまで上昇階段波発生の信
号を出力し続ける。被測定素子５がオンすると、抵抗Ｍ
Ｒを介して流れた電流を（１）ＭＰＡＲＡＴＯＲ６が被
測定素子５のオンを検出し、ＣＯＮＴＲＯＬ２へ上昇階
段波発生のストツプ信号を出力する。この信号を受けた
ＣＯＮＴＲＯＬ２は上昇階段波発生から直ちに下降階段
波発生信号をＣＴＲ３へ出力する。ＣＴＲ３は今度は１
ピツチ２０ｍＳごとに１ｍＡの下降する信号を］）／／
ＡＣＯＮＶＥＲＴＥＲへ出力する。瑳ＡＣＯＮＶＥＲＴ
ＥＲでは、１ピツチ２０ｍＳごとに１ｍＡの下降する階
段波形に変換する。この波形をＡＭＰ一ＧＡＴＥＤＲｌ
ＶＥＲを介して被測定素子５のＧへ加える。下降階段波
は、被測定素子５のＡ−Ｋ間に流れている単相半波がオ
フするまで加えられる。被測定素子５がオフすると、Ｃ
ＯＭＰＡＲＡＴＯＲ６で検出し、ＣＯＮＴＲＯＬ２へ信
号を送る。この信号を受けたＣＯＮＴＲＯＬ２からは、
ＣＴＲ３へカウント中止信号を送ると同時にＤＶＭへは
Ｇへ印加されている電圧の計測値をホールドする信号を
送る。ＣＴＲ３は、上昇する階段波のときは１パルス当
り５０ｍＡづつの電流値を表示し、例えば計測スタート
して５パルスでは２５０ｍＡの表示となる。今、被測定
素子５が、上昇階段波５ピツチ目でオンしたとすると、
素子５のゲート点弧−電流は、２００ｍＡと２５０ｍＡ
の間である。次に下降階段波に移行すると１パルス当り
１ｍＡづつ減算するから２５０ｍＡ，２４９ｍＡ，２４
８ｍＡ・・・・・・と表示値が下がる。仮に下降階段波
の３６ピツチ目で素子５がオフしたとすると、２５０［
ＮＡ−３６ｒ１１Ａ一２１４ｍＡとなり、ゲート点弧電
流は素子５がオフする１ピツチ前の値、すなわち２１５
ｍＡとなる。一方、ゲート点弧電圧は素子５のＧに印加
されている点をＤＶＭでデジタル表示しているので、Ｃ
ＯＮＴＲＯＬ２からのホールド信号によつて固定された
計測値を読みとればよい。上記実施例では測定時間は約
０，８秒であり、測定精度１ｍＡである。

前述した従来の方法で同一条件のもとで測定した場合は
約４３秒の測定時間を要するから本発明の実用的価値は
大きい。以上の説明で明らかなようにゲート点弧信号に
上昇階段波、および下降階段波を用いて測定し、計測値
をデジタル表示するので、短時間にしかも正確に測定す
ることができる。尚、本発明の実施例では商用周波数に
同期したタイミングパルスを使用したがこれに限定され
るものではない。

また素子５のＡ−Ｋ間に印加する電圧も単相交流の全波
整流波形でもよい。この場合のタイミングパルスは各半
波当りに１パルスを発生させればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来測定法の回路図、第２図は本発明の測定回
路プロツク図である。 ２・・・・・・コントロール回路、３・・・・・・カウ
ンタ回路、４・・・・・・Ｄ／Ａ変換・アンプ・ゲート
ドライバー回路、５・・・・・・被測定素子、６・・・
・・・コンパレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タイミングパルス発生回路と、該タイミングパルス
   に同期した階段波直流ゲート点弧信号発生回路と、前記
   タイミングパルスに同期した被測定素子の陽極−陰極間
   にパルス電圧を印加する回路と、該被測定素子のターン
   オン・オフを検出するコンパレータと、前記階段波直流
   ゲート点弧信号の上昇、下降を制御する回路とからなり
   、該階段波直流ゲート点弧信号の１パルス当たりの大き
   さは、上昇するときよりも下降するときの方が、小さく
   設定されていることを特徴とするサイリスタのゲート点
   弧電流・電圧特性測定回路。