JPS60116A - ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲ−ト駆動回路 - Google Patents
ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲ−ト駆動回路Info
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- JPS60116A JPS60116A JP58107416A JP10741683A JPS60116A JP S60116 A JPS60116 A JP S60116A JP 58107416 A JP58107416 A JP 58107416A JP 10741683 A JP10741683 A JP 10741683A JP S60116 A JPS60116 A JP S60116A
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- voltage
- circuit
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- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/72—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
- H03K17/73—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region for DC voltages or currents
- H03K17/732—Measures for enabling turn-off
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- H03K17/79—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar semiconductor switches with more than two PN-junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ゲートターンオフサイリスタ(以下G T
Oサイリスクと称す)のゲート駆動回路で特にターンオ
フ回路部分に関する。
Oサイリスクと称す)のゲート駆動回路で特にターンオ
フ回路部分に関する。
まず、この種のゲート駆動回路の従来例を説明し、よっ
て本発明の目的を明らかにする。
て本発明の目的を明らかにする。
第1図はターンオフ回路部分の従来例の一つを示す回路
図、第2図はその動作波形図である。直流電源1はトラ
ンジスタ2を介してパルストランス3の一次側に接続さ
れ、該パルストランス3の二次側にはスイッチ素子4を
介してコンデンサ5及びGTOサイリスタ6のゲート−
カッ−1−間が並列接続されている。
図、第2図はその動作波形図である。直流電源1はトラ
ンジスタ2を介してパルストランス3の一次側に接続さ
れ、該パルストランス3の二次側にはスイッチ素子4を
介してコンデンサ5及びGTOサイリスタ6のゲート−
カッ−1−間が並列接続されている。
このようにして、直流電源1の電力はトランジスタ2の
スイッチオンによりパルストランス3の二次側に伝達さ
れ、スイッチ素子4をオンさせるとG ′rOサイリス
タ6のゲート−カソード間に逆バイアス電圧が印加され
てGTOザイリスク6はターンオフされる。また同時に
コンデンサ5は図示のような極性、に充電される。トラ
ンジスタ2がオフ時にはコンデンサ5の電圧によって逆
バイアス電圧が印加継続される。なお、GTOサイリス
タ6のゲート−アノード間のもれ電流とゲート−カソー
ド間のもれ電流でコンデンサ5は放電されるので、トラ
ンジスタ2のスイッチング周波数はそれらを考慮して定
められる。
スイッチオンによりパルストランス3の二次側に伝達さ
れ、スイッチ素子4をオンさせるとG ′rOサイリス
タ6のゲート−カソード間に逆バイアス電圧が印加され
てGTOザイリスク6はターンオフされる。また同時に
コンデンサ5は図示のような極性、に充電される。トラ
ンジスタ2がオフ時にはコンデンサ5の電圧によって逆
バイアス電圧が印加継続される。なお、GTOサイリス
タ6のゲート−アノード間のもれ電流とゲート−カソー
ド間のもれ電流でコンデンサ5は放電されるので、トラ
ンジスタ2のスイッチング周波数はそれらを考慮して定
められる。
かかるゲート−アノード間のもれ電流は、GT0ザイリ
スク6のアノードからゲートにもれる電流であり、これ
はさらにコンデンサ5を通ってGToサイリスタ6のカ
ソード側に流れるため、またゲート−カソード間のもれ
電流はゲート−カソード間に逆バイアス電圧が印加され
ているために流れる電流であり、これもコンデンサ5を
通って流れるため、コンデンサ5を放電させる。
スク6のアノードからゲートにもれる電流であり、これ
はさらにコンデンサ5を通ってGToサイリスタ6のカ
ソード側に流れるため、またゲート−カソード間のもれ
電流はゲート−カソード間に逆バイアス電圧が印加され
ているために流れる電流であり、これもコンデンサ5を
通って流れるため、コンデンサ5を放電させる。
また、前記ゲーi・−アノード間のもれ電流は、ゲート
−カソード“間の逆バイアス電圧に関係なくほぼ一定で
ある性質があり、ゲート−カソード間のもれ電流は逆バ
イアス電圧が高い程大きな電流が流れ、ある逆バイアス
電圧以上の領域になると急激に大きな電流が流れる性質
がある(第2図ゲート電圧vgとゲート電流Igの関係
参照)。
−カソード“間の逆バイアス電圧に関係なくほぼ一定で
ある性質があり、ゲート−カソード間のもれ電流は逆バ
イアス電圧が高い程大きな電流が流れ、ある逆バイアス
電圧以上の領域になると急激に大きな電流が流れる性質
がある(第2図ゲート電圧vgとゲート電流Igの関係
参照)。
第2図に示すように、アノード電流IAが流入るしてい
るとき、これをターンオフするにはスイッチ素子4を導
通させ、時間t1に負ゲート電流1(Hrを流入させて
、GTOサイリスク6内に蓄積していた過剰少数キャリ
アを消失させる。こうしてGT○ザイリスク6はターン
オフし、アノード重比VANは図に示すように上昇する
。負ゲート電圧Vgrはスイッチ素子4が導通してアノ
ード電流I^が減少し始めると増大し、ピーク値に達し
た後一定値をとる。
るとき、これをターンオフするにはスイッチ素子4を導
通させ、時間t1に負ゲート電流1(Hrを流入させて
、GTOサイリスク6内に蓄積していた過剰少数キャリ
アを消失させる。こうしてGT○ザイリスク6はターン
オフし、アノード重比VANは図に示すように上昇する
。負ゲート電圧Vgrはスイッチ素子4が導通してアノ
ード電流I^が減少し始めると増大し、ピーク値に達し
た後一定値をとる。
ところで、GTOサイリスタ6のターンオフタイムを短
縮し、しかも遮断可能なアノード電流を大きくとるため
には、負ゲート電流1gの立上り(dig/dt)を大
きくし、その波高値1goを大きくするごとが重要であ
る。しかしこの、負ゲート電流Igの立」ニリは、スイ
ッチ素子4のスイッチング時間およびゲート逆バイアス
回路中の配線インダクタンスによって制限されるので、
この立上りを速くするためには、高速のスイッチング素
子を使用すると同時に、逆バイアス電源電圧を高くする
必要がある。
縮し、しかも遮断可能なアノード電流を大きくとるため
には、負ゲート電流1gの立上り(dig/dt)を大
きくし、その波高値1goを大きくするごとが重要であ
る。しかしこの、負ゲート電流Igの立」ニリは、スイ
ッチ素子4のスイッチング時間およびゲート逆バイアス
回路中の配線インダクタンスによって制限されるので、
この立上りを速くするためには、高速のスイッチング素
子を使用すると同時に、逆バイアス電源電圧を高くする
必要がある。
しかし、この回路のように常に高い逆バイアス重圧Vg
を印加しているとGTOザイリスタのゲー1−もれ電流
が大きくその結果GTOサイリスクのゲートの発熱が大
きくゲート許容損失を超えるおそれもある。また、逆バ
イアス用電源容量も大きくなる欠点がある。
を印加しているとGTOザイリスタのゲー1−もれ電流
が大きくその結果GTOサイリスクのゲートの発熱が大
きくゲート許容損失を超えるおそれもある。また、逆バ
イアス用電源容量も大きくなる欠点がある。
このような欠点を解消するため、第3図に示すように直
流電源1の他にもう一つの独立した逆バイアス用電源を
用意する方式も考えられる。
流電源1の他にもう一つの独立した逆バイアス用電源を
用意する方式も考えられる。
この第3図においてパルストランス3、トランジスタ2
、直流電源1、スイッチ素子4で構成されている回路部
は第1図の回路と同様に高い逆バイアス電圧を発生させ
るところであるが、GTOサイリスタ6が完全にターン
オフするに足る時間の期間トランジスタ2がオンして高
い逆バイアス電圧がG T Oサイリスク6のゲート−
カソード間にかかるようになっている。
、直流電源1、スイッチ素子4で構成されている回路部
は第1図の回路と同様に高い逆バイアス電圧を発生させ
るところであるが、GTOサイリスタ6が完全にターン
オフするに足る時間の期間トランジスタ2がオンして高
い逆バイアス電圧がG T Oサイリスク6のゲート−
カソード間にかかるようになっている。
パルストランス8、交流電源7、ダイオード9、コンデ
ンサ5、抵抗lOより構成されている回路部は常時低い
逆バイアス電圧をGTOサイリスタ6のゲート−カソー
ド間にかけている。
ンサ5、抵抗lOより構成されている回路部は常時低い
逆バイアス電圧をGTOサイリスタ6のゲート−カソー
ド間にかけている。
しかし、この第3図のごとく、逆バイアス用の電源とし
て2種の独立したものを使用するのでは回路構成が複雑
になってしまう。
て2種の独立したものを使用するのでは回路構成が複雑
になってしまう。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、1個の電
源から2種の逆バイアス用電圧を得、その・)ちの10
1い逆バイアス電圧によってGTOサイリスクのターン
オフタイムを短くし、さらに低い逆バイアス電圧によっ
てゲート−カソード間のもれ電流を小さくし同時にオフ
電圧を確保できるようにしたゲートターンオフサイリス
クのゲート駆動回路を提供することにある。
源から2種の逆バイアス用電圧を得、その・)ちの10
1い逆バイアス電圧によってGTOサイリスクのターン
オフタイムを短くし、さらに低い逆バイアス電圧によっ
てゲート−カソード間のもれ電流を小さくし同時にオフ
電圧を確保できるようにしたゲートターンオフサイリス
クのゲート駆動回路を提供することにある。
この目的は本発明によれば、1個の直流電源から半導体
スイッチを介してゲートターンオフサイリスクのゲーI
〜に逆電圧を印加する回路において、初めは半導体スイ
ッチを完全にオンさせて高い電圧をゲートターンオフサ
イリスクのゲートに印加し、規定時間後は前記半導体ス
イッチをオフし複数の抵抗で分圧した低い電圧をゲート
ターンオフサイリスクのゲートに印加ずや手段を設けた
ことにより達成される。
スイッチを介してゲートターンオフサイリスクのゲーI
〜に逆電圧を印加する回路において、初めは半導体スイ
ッチを完全にオンさせて高い電圧をゲートターンオフサ
イリスクのゲートに印加し、規定時間後は前記半導体ス
イッチをオフし複数の抵抗で分圧した低い電圧をゲート
ターンオフサイリスクのゲートに印加ずや手段を設けた
ことにより達成される。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第4図は本発明の実施例を示す回路図、第5図は動作波
形図である。第4図において、2oはパルストランス1
1と整流用ダイオード12.13を介してコンデンサ1
8に直流電圧を印加する電源を示ず。GTOサイリスタ
19のカソードに一θ111を接続されているコンデン
サ18の他端は1、GTOサイリスタ19のゲートにコ
レクタを接続されているトランジスタ16のエミッタに
接続され一ζいる。コンデンサ18には抵抗17と10
との直列接続からなる分圧器が並列接続されていて、そ
の分圧点は1−ランリスク16のコレクタに接続されて
いる。すなわち、分圧抵抗17.10は、コンデンサ電
圧を分圧して取り出し、これをGTOサイリスク19の
ゲート−カソード間に印加する逆バイアス電圧として与
えるものである。
形図である。第4図において、2oはパルストランス1
1と整流用ダイオード12.13を介してコンデンサ1
8に直流電圧を印加する電源を示ず。GTOサイリスタ
19のカソードに一θ111を接続されているコンデン
サ18の他端は1、GTOサイリスタ19のゲートにコ
レクタを接続されているトランジスタ16のエミッタに
接続され一ζいる。コンデンサ18には抵抗17と10
との直列接続からなる分圧器が並列接続されていて、そ
の分圧点は1−ランリスク16のコレクタに接続されて
いる。すなわち、分圧抵抗17.10は、コンデンサ電
圧を分圧して取り出し、これをGTOサイリスク19の
ゲート−カソード間に印加する逆バイアス電圧として与
えるものである。
さらに、トランジスタ16のベースにはフォートカプラ
等の信号伝達用絶縁素子14から単安定回路15を介し
てターンオフ信号が導かれる。
等の信号伝達用絶縁素子14から単安定回路15を介し
てターンオフ信号が導かれる。
このようにして、コンデンサ18は、パルストランス1
1と整流用ダイオード12.13により直流電圧を印加
されてパルストランス11の出力電圧とほぼ同じ電圧ま
で充電される。
1と整流用ダイオード12.13により直流電圧を印加
されてパルストランス11の出力電圧とほぼ同じ電圧ま
で充電される。
一方、信号伝達連用絶縁素子14によってGTOサイリ
スタ19のターンオフ信号が単安定回路15に入力され
ると、単安定回路15にによって1−ランリスク16を
一定時間幅駆動するH” レベルのパルスが出力される
。トランジスタ16がオンすると、コンデンサ18にあ
らかじめ充電されていた電圧がGTOサイリスタ19の
ゲート−カッーI′間に印加されて、コンデンサ18−
GTO−IJイリスタ19のカソード−GTOサイリス
ク19のゲー トートランジスタ16の経路で電流が流
れ、G T Oサイリスタ19内に蓄積されていた過剰
少数キャリアが消失させられ、GTOサイリスタ19は
ターンオフする。
スタ19のターンオフ信号が単安定回路15に入力され
ると、単安定回路15にによって1−ランリスク16を
一定時間幅駆動するH” レベルのパルスが出力される
。トランジスタ16がオンすると、コンデンサ18にあ
らかじめ充電されていた電圧がGTOサイリスタ19の
ゲート−カッーI′間に印加されて、コンデンサ18−
GTO−IJイリスタ19のカソード−GTOサイリス
ク19のゲー トートランジスタ16の経路で電流が流
れ、G T Oサイリスタ19内に蓄積されていた過剰
少数キャリアが消失させられ、GTOサイリスタ19は
ターンオフする。
次に、単安定回路15のパルスがL” レベルに戻ると
トランジスタ16はオフし、GTOサイリスク19のゲ
ート−カソード電圧は抵抗17と抵抗10との抵抗分圧
比に逆バイアス用電源電圧を分圧したほぼ一定電圧とな
る。ここで抵抗分圧された電圧はG T Oサイリスタ
19のゲート−カソード間に継続印加すべき、逆バイア
ス電圧値によって決定する。逆バイアス電圧値は前記の
ごとく、ゲート漏れ電流が小さくなりかつオフ電圧が確
保される値に決定する。この逆バイアス電圧値は通常数
V程度でよい。第5図中、tはGTOサイリスタ19の
ターンオフ動作時間であり、この時間もの経過後の逆バ
イアス電圧Vgrtは第2図のVgrと比べて低下して
いることがわかる。
トランジスタ16はオフし、GTOサイリスク19のゲ
ート−カソード電圧は抵抗17と抵抗10との抵抗分圧
比に逆バイアス用電源電圧を分圧したほぼ一定電圧とな
る。ここで抵抗分圧された電圧はG T Oサイリスタ
19のゲート−カソード間に継続印加すべき、逆バイア
ス電圧値によって決定する。逆バイアス電圧値は前記の
ごとく、ゲート漏れ電流が小さくなりかつオフ電圧が確
保される値に決定する。この逆バイアス電圧値は通常数
V程度でよい。第5図中、tはGTOサイリスタ19の
ターンオフ動作時間であり、この時間もの経過後の逆バ
イアス電圧Vgrtは第2図のVgrと比べて低下して
いることがわかる。
以上述べたように本発明のゲートターンオフサイリスク
のゲート駆動回路は、該サイリスクのターンオフ時に高
い逆バイアス電圧を印加してターンオフタイムを短縮し
、その後は低い逆バイアス電圧を印加するようにしたの
で、ゲート−カソード間のもれ電流が小さくなり、GT
Oサイリスクのオフ時の発熱が小さくなるものである。
のゲート駆動回路は、該サイリスクのターンオフ時に高
い逆バイアス電圧を印加してターンオフタイムを短縮し
、その後は低い逆バイアス電圧を印加するようにしたの
で、ゲート−カソード間のもれ電流が小さくなり、GT
Oサイリスクのオフ時の発熱が小さくなるものである。
しかも、逆バイアス用電源は1種類のみですむのでゲー
ト駆動回路の構成が簡単なものである。
ト駆動回路の構成が簡単なものである。
第1図は従来例を示す回路図、第2図は同回路の動作波
形図、第3図は他の従来例を示す回路図、第4図は本発
明のゲート駆動回路の実施例を示す回路図、第5図は第
4図回路の動作波形図である。 1・・・直流電源 2・・・トランジスタ3.8・・・
パルストランス 4・・・ス・インチ素子 5・・・コンデンサ6・・・
G’rO−リ°イリスタ 7・・・交流電源9・・・ダ
イオード 10.17・・・抵抗11・・・パルストラ
ンス 12、13・・・整流ダイオード 14・・・信号伝達用絶縁素子 15・・・単安定回路 16・・・トランジスタ18・
・・コンデンサ 19・・・GTOサイリスタ20・・
・電源 出願人 富士電機製造株式会社 第1@ 第2図
形図、第3図は他の従来例を示す回路図、第4図は本発
明のゲート駆動回路の実施例を示す回路図、第5図は第
4図回路の動作波形図である。 1・・・直流電源 2・・・トランジスタ3.8・・・
パルストランス 4・・・ス・インチ素子 5・・・コンデンサ6・・・
G’rO−リ°イリスタ 7・・・交流電源9・・・ダ
イオード 10.17・・・抵抗11・・・パルストラ
ンス 12、13・・・整流ダイオード 14・・・信号伝達用絶縁素子 15・・・単安定回路 16・・・トランジスタ18・
・・コンデンサ 19・・・GTOサイリスタ20・・
・電源 出願人 富士電機製造株式会社 第1@ 第2図
Claims (1)
- 1個の直流電源から半導体スイッチを介してゲートター
ンオフサイリスクのゲートに送電圧を印加する回路にお
いて、初めは半導体スイ・ノチを完全にオンさせて高い
電圧をゲートターンオフサイリスクのゲートに印加し、
規定時間後は前記半導体スイッチをオフし複数の抵抗で
分圧した低い電圧をゲートターンオフサイリスクのゲー
トに印加する手段を設けたことを特徴とするゲートター
ンオフサイリスクのゲート駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58107416A JPS60116A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲ−ト駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58107416A JPS60116A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲ−ト駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60116A true JPS60116A (ja) | 1985-01-05 |
Family
ID=14458590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58107416A Pending JPS60116A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲ−ト駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60116A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5077487A (en) * | 1989-09-08 | 1991-12-31 | Toyo Denki Seizo Kabushiki Kaisha | Driver circuit for a large capacity switching element |
| DE102008039413B3 (de) * | 2008-08-13 | 2010-01-14 | Converteam Technology Ltd., Rugby | Elektrische Schaltung zur Ansteuerung eines Leistungshalbleiterschaltelements |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57106231A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | Gate circuit for gate turn-off thyristor |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP58107416A patent/JPS60116A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57106231A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | Gate circuit for gate turn-off thyristor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5077487A (en) * | 1989-09-08 | 1991-12-31 | Toyo Denki Seizo Kabushiki Kaisha | Driver circuit for a large capacity switching element |
| DE102008039413B3 (de) * | 2008-08-13 | 2010-01-14 | Converteam Technology Ltd., Rugby | Elektrische Schaltung zur Ansteuerung eines Leistungshalbleiterschaltelements |
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