JPS60200768A - 半導体整流器 - Google Patents
半導体整流器Info
- Publication number
- JPS60200768A JPS60200768A JP59055702A JP5570284A JPS60200768A JP S60200768 A JPS60200768 A JP S60200768A JP 59055702 A JP59055702 A JP 59055702A JP 5570284 A JP5570284 A JP 5570284A JP S60200768 A JPS60200768 A JP S60200768A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- control circuit
- gto
- current
- detects
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Rectifiers (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体整流器に係り、特に自己消弧形半導体を
用いた半導体整流器に関する。
用いた半導体整流器に関する。
第１図に従来の自己消弧形半導体を用いた１゛と流器の
一例を示す。本回路は、ダイオード１ａ〜１ｆにゲート
ターンオフザイリスク（以下ＧＴＯサイリスクという）
２ａ〜２ｆを逆並列接続し、三相ブリッジ回路を構成し
たものである。
一例を示す。本回路は、ダイオード１ａ〜１ｆにゲート
ターンオフザイリスク（以下ＧＴＯサイリスクという）
２ａ〜２ｆを逆並列接続し、三相ブリッジ回路を構成し
たものである。
この整流器は、交流を直流に変換する順変換動作と直流
を交流に変換する逆変換動作との双方がｎ１能である。
を交流に変換する逆変換動作との双方がｎ１能である。
順変換動作の場合は、ＧＴＯザイリスタ２３〜２ｆの導
通期間を零にすれば三相ダイオードブリッジとなり、交
流を直流に変換できる。
通期間を零にすれば三相ダイオードブリッジとなり、交
流を直流に変換できる。
逆変換動作の場合は、起電力を発生する例えば直流電動
機５で直流電力を発生し、逆り形フィルタの平滑リアク
トル４、バラストコンデンサ３を介して整流器に人力さ
せる。第２図に示すように、（）ＴＯサイリスタ２３〜
２ｆを電源電圧ｅｆｉ〜ｅＷ、からπだけ遅れだ位相で
オンオフさせれば、力率がほぼ１．０で運転可能である
。
機５で直流電力を発生し、逆り形フィルタの平滑リアク
トル４、バラストコンデンサ３を介して整流器に人力さ
せる。第２図に示すように、（）ＴＯサイリスタ２３〜
２ｆを電源電圧ｅｆｉ〜ｅＷ、からπだけ遅れだ位相で
オンオフさせれば、力率がほぼ１．０で運転可能である
。
さらにこの整流器を商用周波数より数倍高い周波数で運
転するいわゆるパルス幅変調方式にすれば、電源力率は
ほぼ１．０で高調波も極端に減少させることができ、さ
らに直流電圧も任意に制御可能となる。
転するいわゆるパルス幅変調方式にすれば、電源力率は
ほぼ１．０で高調波も極端に減少させることができ、さ
らに直流電圧も任意に制御可能となる。
しかし、ダイオード１ａ〜１ｆとＧＴＯサイリスタ２３
〜２ｆが逆並列接続されているので、例えばＧＴＯザイ
リスタ２ａが何らかの異常により順方向阻止能力を喪失
すると、電源ｅｖ→ダイオードＩＣ−＋ＧＴＯザイリス
タ’ｌ ａ−＋電源ｅＨの経路で逆並列短絡電流が流れ
、ＧＴｏサイリスタ及びダイオードの破壊事故に芋る欠
点があった。ここに保護ヒユーズ等を用いても動作が遅
く、素子の保護が充分ではなかった。
〜２ｆが逆並列接続されているので、例えばＧＴＯザイ
リスタ２ａが何らかの異常により順方向阻止能力を喪失
すると、電源ｅｖ→ダイオードＩＣ−＋ＧＴＯザイリス
タ’ｌ ａ−＋電源ｅＨの経路で逆並列短絡電流が流れ
、ＧＴｏサイリスタ及びダイオードの破壊事故に芋る欠
点があった。ここに保護ヒユーズ等を用いても動作が遅
く、素子の保護が充分ではなかった。
本発明の目的は、自励式整流器において、事故電流を確
実にしゃ断でき信頼性の高い整流器を提供することであ
る。
実にしゃ断でき信頼性の高い整流器を提供することであ
る。
本発明は、ターイオードに替えて可制御極付半導体素子
をＧＴＯサイリスクと逆並列接続し、可制御極細半導体
素子には、正常動作時は、ダイオードと同じ動作をする
ように広幅ゲートパルスを力えておき、ＧＴＯサイリス
タに異常が発生した場合に、ゲートパルスをブロックし
て事故電流を１サイクルでしゃ断し、事故のそれ以上の
波及を防止することを特徴としている。
をＧＴＯサイリスクと逆並列接続し、可制御極細半導体
素子には、正常動作時は、ダイオードと同じ動作をする
ように広幅ゲートパルスを力えておき、ＧＴＯサイリス
タに異常が発生した場合に、ゲートパルスをブロックし
て事故電流を１サイクルでしゃ断し、事故のそれ以上の
波及を防止することを特徴としている。
第３図に本発明の一実施例を示す。この自励式整流器は
可制御極付半導体素子８ａ〜８ｆに自己消弧形半導体素
子２ａ〜２ｆを逆並列接続して構成される。
可制御極付半導体素子８ａ〜８ｆに自己消弧形半導体素
子２ａ〜２ｆを逆並列接続して構成される。
順変換動作時には、可制御極付半導体素子８ａ〜８ｆに
電気角１２０度の広幅パルスを与え、ダイオード的に動
作させ、ＧＴＯサイリスタ２ａ〜２ｆの導通期間を零に
する。
電気角１２０度の広幅パルスを与え、ダイオード的に動
作させ、ＧＴＯサイリスタ２ａ〜２ｆの導通期間を零に
する。
一方逆変換動作の場合は、可制御極付半導体素子８ａ〜
８ｆに電気角３６０度の広幅パルスを与え、ＧＴＯサイ
リスタ２ａ〜２ｆを電源電圧の任意の点でオンオフさせ
ると、力率を任意に制御できる。
８ｆに電気角３６０度の広幅パルスを与え、ＧＴＯサイ
リスタ２ａ〜２ｆを電源電圧の任意の点でオンオフさせ
ると、力率を任意に制御できる。
又従来の実施例と同様にパルス幅変調すれば、高調波亜
流の低減が可能であることはいうまでない。
流の低減が可能であることはいうまでない。
本発明の整流器は可制御極付半導体素子を用いているの
で、事故電流を容易にしゃ断できる。即ち直流側で短絡
が発生した場合は可制御極付三相ブリッジと同様にゲー
トシフトして事故電流を箪諒へ返還し、事故電流を減衰
させることが当然可能である。
で、事故電流を容易にしゃ断できる。即ち直流側で短絡
が発生した場合は可制御極付三相ブリッジと同様にゲー
トシフトして事故電流を箪諒へ返還し、事故電流を減衰
させることが当然可能である。
さらにＧＴＯザイリスタ２３〜２ｆのうち１個又は複数
個が順方向制御阻止能力を喪失し、逆並列短絡を発生し
た場合でも、可制御極付半導体素子８ａ〜８ｆをゲート
ブロックすれば、１サイクルで逆並列短絡′電流をしゃ
断できる。即ちＧＴＯサイリスタ２ａが順方向制御阻止
能力を一喪失したと仮定すると、可制御極付半導体素子
８Ｃは％ｉ電気角３６０度広幅ゲートパルスが与えられ
ているので、成源ｅｖ→可制御極付半導体素子１ｃ→Ｇ
ＴＯサイリスタ２ａ−＋電源ｅｕで逆並列短絡電流を流
す。ここで８０が可制御極付半導体素子でなく、ダイオ
ードＩＣであるとすると、第４図に示すように、逆並列
短絡電流は１ザイクル後もオフせず持続電流が点線のよ
うに流れつづけ、素子破壊に至るが、可制御極付半導体
素子８Ｃの場合には、′：Ａ、電流を変流器（７ａと７
ｂ）でつかまえ、規定（直以上の電流になった場合制御
回路６の発生するゲートパルスをブロックしてしまえば
、逆電圧期間に可制御極付半導体素子８ｃはオフ状態と
なり、次に順バイアスされても、持続電６１ｆ’、は継
続せずしゃ断される。
個が順方向制御阻止能力を喪失し、逆並列短絡を発生し
た場合でも、可制御極付半導体素子８ａ〜８ｆをゲート
ブロックすれば、１サイクルで逆並列短絡′電流をしゃ
断できる。即ちＧＴＯサイリスタ２ａが順方向制御阻止
能力を一喪失したと仮定すると、可制御極付半導体素子
８Ｃは％ｉ電気角３６０度広幅ゲートパルスが与えられ
ているので、成源ｅｖ→可制御極付半導体素子１ｃ→Ｇ
ＴＯサイリスタ２ａ−＋電源ｅｕで逆並列短絡電流を流
す。ここで８０が可制御極付半導体素子でなく、ダイオ
ードＩＣであるとすると、第４図に示すように、逆並列
短絡電流は１ザイクル後もオフせず持続電流が点線のよ
うに流れつづけ、素子破壊に至るが、可制御極付半導体
素子８Ｃの場合には、′：Ａ、電流を変流器（７ａと７
ｂ）でつかまえ、規定（直以上の電流になった場合制御
回路６の発生するゲートパルスをブロックしてしまえば
、逆電圧期間に可制御極付半導体素子８ｃはオフ状態と
なり、次に順バイアスされても、持続電６１ｆ’、は継
続せずしゃ断される。
従ってそれ以外の素子の破壊等を防止できる。
第５図に本発明の応用例を示す。自励式整流器をダイオ
ード１ａ〜１ｆとＧＴＯザイリスタ２ａ〜２ｆとの逆並
列接続で構成するところは従来例と変わらないが、直流
短絡電流の抑制及び逆並列短絡電流しゃ断のために可制
御極付半導体素子９ａ〜９ｆを逆並列接続したものを電
源各相線に挿入し、ザイリスタスイッチとして使用する
。
ード１ａ〜１ｆとＧＴＯザイリスタ２ａ〜２ｆとの逆並
列接続で構成するところは従来例と変わらないが、直流
短絡電流の抑制及び逆並列短絡電流しゃ断のために可制
御極付半導体素子９ａ〜９ｆを逆並列接続したものを電
源各相線に挿入し、ザイリスタスイッチとして使用する
。
自励式整流器は従来技術で記述した通りに運転される。
ザイリスタスイッチは正常運転時は電気角３６０度の広
幅パルスで運転される。しかし、直流短絡、又は（ＪＴ
Ｏサイリスタ２ａ〜２ｆの順方向阻止能力喪失による逆
並列短絡等が発生すると、変流器７ａと７ｂからの検出
信号が制御回路６のゲートパルスをブロックし、１サイ
クル以内に事故電流をしゃ断し、素子破壊等の波及事故
を防止する。
幅パルスで運転される。しかし、直流短絡、又は（ＪＴ
Ｏサイリスタ２ａ〜２ｆの順方向阻止能力喪失による逆
並列短絡等が発生すると、変流器７ａと７ｂからの検出
信号が制御回路６のゲートパルスをブロックし、１サイ
クル以内に事故電流をしゃ断し、素子破壊等の波及事故
を防止する。
本発明によれば、何らかの異常によシミ流が急激に増加
した場合にも餌故電流を１サイクル以内にしゃ断でき、
それ以後の素子破壊等の事故波及を確実に防止できる。
した場合にも餌故電流を１サイクル以内にしゃ断でき、
それ以後の素子破壊等の事故波及を確実に防止できる。
第１図は従来の自励式整流器の回路図、第２図は自励式
整流器の順変換、逆変換、及びパルス幅変調運転時の賦
圧と電流波形を示す図、第３図は本発明の一実施しＩｊ
の回路図、第４図は逆並列短絡時の電流波形を示す図、
第５図は本発明の応用例の回路図である。 １ａ〜１ｆ・・・ダイオード、２ａ〜２ｆ・・・自己消
弧形半導体素子、３・・・バラストコンデンサ、４・・
・平滑リアクトノペ ５・・・直流゛酊動機、６・・・
制御回路、７ａ、７ｂ＝−・変流器、８ ａ 〜８ ｆ
、 ９ ａ 〜９ ｆ 、、。 可制御極付半導体素子。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 千１図 亭２図 工ｒ°・ヌゴ／′ゝ− 第３区
整流器の順変換、逆変換、及びパルス幅変調運転時の賦
圧と電流波形を示す図、第３図は本発明の一実施しＩｊ
の回路図、第４図は逆並列短絡時の電流波形を示す図、
第５図は本発明の応用例の回路図である。 １ａ〜１ｆ・・・ダイオード、２ａ〜２ｆ・・・自己消
弧形半導体素子、３・・・バラストコンデンサ、４・・
・平滑リアクトノペ ５・・・直流゛酊動機、６・・・
制御回路、７ａ、７ｂ＝−・変流器、８ ａ 〜８ ｆ
、 ９ ａ 〜９ ｆ 、、。 可制御極付半導体素子。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 千１図 亭２図 工ｒ°・ヌゴ／′ゝ− 第３区
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、可制御極付半導体素子とＧＴＯザイリスタとを逆並
列接１読したアームをブリッジ接続し交流と直流とを順
逆変換する半導体整流器において、前記１ｂ１１仰極に
ゲートパルスを出力する制御回路と交流戒源りメの過電
流を検出し制御回路に異常を伝達する及流諧とを備え、
ｏ’ｒｏザイリスタが順方向阻止能力を失う等により電
源線に過電流が流れると変ε１１器がそれを検出し；ｔ
ｒ１１仰回路のゲートパルスがブロックされることを特
徴とする半導体管流器。 ２、 ダイオードとＧＴＯサイリスタとケ逆並列接続し
たアームをブリッジ接続し交流と直流とを順逆変換する
半導体整流器において、可制御極付半導体索子を逆並列
接続したアームを各交流「往源線に直列に接続し、それ
らの制御極にゲートパルスを出力する制御回路と交流電
源線の過電流を検出し制御回路に異常を伝達する変流器
とを備え、ＧＴＯサイリスクが順方向阻止能力を失う等
によシ戒源線に過電流が流れると変流器がそれを検出し
制御回路のゲートパルスがブロックされることを特徴と
する半導体整流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59055702A JPS60200768A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 半導体整流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59055702A JPS60200768A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 半導体整流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200768A true JPS60200768A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13006220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59055702A Pending JPS60200768A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 半導体整流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200768A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970024470A (ko) * | 1995-10-25 | 1997-05-30 | 바이벨 베아뜨 | 사이리스터 전력 변환기용 공통 턴 오프 회로(common turn-off circuit for a thyristor power converter) |
| WO2013055455A1 (en) * | 2011-10-12 | 2013-04-18 | Thermo King Corporation | Buck-boost rectifier, refrigeration system including a buck-boost rectifier, and method of providing power to a refrigeration unit via a buck-boost rectifier |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59055702A patent/JPS60200768A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970024470A (ko) * | 1995-10-25 | 1997-05-30 | 바이벨 베아뜨 | 사이리스터 전력 변환기용 공통 턴 오프 회로(common turn-off circuit for a thyristor power converter) |
| WO2013055455A1 (en) * | 2011-10-12 | 2013-04-18 | Thermo King Corporation | Buck-boost rectifier, refrigeration system including a buck-boost rectifier, and method of providing power to a refrigeration unit via a buck-boost rectifier |
| US8605472B2 (en) | 2011-10-12 | 2013-12-10 | Thermo King Corporation | Buck-boost rectifier, refrigeration system including a buck-boost rectifier, and method of providing power to a refrigeration unit via a buck-boost rectifier |
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