JPS6043730B2 - 半導体素子の過電圧保護装置 - Google Patents
半導体素子の過電圧保護装置Info
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- JPS6043730B2 JPS6043730B2 JP11027978A JP11027978A JPS6043730B2 JP S6043730 B2 JPS6043730 B2 JP S6043730B2 JP 11027978 A JP11027978 A JP 11027978A JP 11027978 A JP11027978 A JP 11027978A JP S6043730 B2 JPS6043730 B2 JP S6043730B2
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- Japan
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- overvoltage
- circuit
- absorption circuit
- converter
- capacitor
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 24
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 17
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Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体素子を主スイッチにした静止形変換
器における半導体素子の過電圧保護装置に関する。
器における半導体素子の過電圧保護装置に関する。
サイリスタ、ダイオードなどの半導体素子を使用した
順変換器、順変換器と逆変換器の組合せさらにはサイク
ロコンバータなどの静止形変換器においては、半導体素
子の逆回復電荷により回路の基本周期ごとに発生する繰
り返し過電圧や、交流又は直流回路の開閉に伴う過電圧
、外来サージ電圧のような非繰り返し過電圧が発生し、
いずれの過電圧に対してもその抑制回路を持たないもの
では半導体素子を破壊したり阻止特性を劣化させる。
順変換器、順変換器と逆変換器の組合せさらにはサイク
ロコンバータなどの静止形変換器においては、半導体素
子の逆回復電荷により回路の基本周期ごとに発生する繰
り返し過電圧や、交流又は直流回路の開閉に伴う過電圧
、外来サージ電圧のような非繰り返し過電圧が発生し、
いずれの過電圧に対してもその抑制回路を持たないもの
では半導体素子を破壊したり阻止特性を劣化させる。
トランスの開閉サージ等の非繰り返しの過電圧に対し
ては、従来は第１図に示すように、交流入力線Ｕ、Ｖ、
Ｗ間に整流回路１を介してコンデンサのサージ吸収回路
２が接続されたものを使用している。
ては、従来は第１図に示すように、交流入力線Ｕ、Ｖ、
Ｗ間に整流回路１を介してコンデンサのサージ吸収回路
２が接続されたものを使用している。
サージ吸収回路２のコンデンサＣｌの容量は想定される
サージエネルギーに応じて選定され、開閉サージ等はそ
のエネルギーが大きいため、コンデンサＣｌの容量は数
十μＦと大きくなる。そして、サージ電圧に充電された
コンデンサＣｌを放電させる放電抵拮只、は、コンデン
サＣｌを常に電源電圧まで放置させておいて連続したサ
ージも吸収できるように抵抗値を小さくするほうが好ま
しいが、抵抗値を小さくすると電源電圧による電力損失
が大きくなるため、ある程度大きな抵抗値にされる。こ
のため、サージ吸収回路２は放電時定数が大きくなり、
過電圧吸収時には比較的長い時間過電圧ピーク値に充電
されており、繰り返しの過電圧に対してはその吸収機能
を持たない。 上述のことから、半導体素子の逆回復電
荷により毎サイクル発生する繰り返し過電圧に対しては
、第２図に示すように、半導体素子（図示ではサイリス
タＴＨ）個々に並列にコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２のＣＲ
スナバー回路を設けている。
サージエネルギーに応じて選定され、開閉サージ等はそ
のエネルギーが大きいため、コンデンサＣｌの容量は数
十μＦと大きくなる。そして、サージ電圧に充電された
コンデンサＣｌを放電させる放電抵拮只、は、コンデン
サＣｌを常に電源電圧まで放置させておいて連続したサ
ージも吸収できるように抵抗値を小さくするほうが好ま
しいが、抵抗値を小さくすると電源電圧による電力損失
が大きくなるため、ある程度大きな抵抗値にされる。こ
のため、サージ吸収回路２は放電時定数が大きくなり、
過電圧吸収時には比較的長い時間過電圧ピーク値に充電
されており、繰り返しの過電圧に対してはその吸収機能
を持たない。 上述のことから、半導体素子の逆回復電
荷により毎サイクル発生する繰り返し過電圧に対しては
、第２図に示すように、半導体素子（図示ではサイリス
タＴＨ）個々に並列にコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２のＣＲ
スナバー回路を設けている。
このＣＲスナバー回路の吸収する過電圧エネルギーは開
閉サージに比べて小さいため、コンデンサＣ２の容量も
０．０１〜１．０μＦと小さいもので良く、その放電時
定数を充分小さくするも抵抗Ｒ２の電力損失が小さい。
上述のように、従来の過電圧保護装置は、過電圧の種類
に応じて保護回路を個々に設けるため、保護回路の部品
点数が多く、組立て作業工数が多くなるし変換器の大形
化の一因にもなる。
閉サージに比べて小さいため、コンデンサＣ２の容量も
０．０１〜１．０μＦと小さいもので良く、その放電時
定数を充分小さくするも抵抗Ｒ２の電力損失が小さい。
上述のように、従来の過電圧保護装置は、過電圧の種類
に応じて保護回路を個々に設けるため、保護回路の部品
点数が多く、組立て作業工数が多くなるし変換器の大形
化の一因にもなる。
本発明は、半導体素子の逆回復電荷により繰り返し過電
圧の保護回路と開閉サージ等の非繰り返し過電圧の保護
回路とを共用にすることにより、上述の問題点を解消し
た過電圧保護装置を提供することを目的とする。
圧の保護回路と開閉サージ等の非繰り返し過電圧の保護
回路とを共用にすることにより、上述の問題点を解消し
た過電圧保護装置を提供することを目的とする。
第３図は本発明の一実施例を示し、ダイオード順変換器
に適用した場合である。
に適用した場合である。
ダイオード順変換器１０の交流入力線にはブリッジ接続
のダイオード整流回路１１が共通に接続される。整流回
路１１の直流出力側にはコンデンサＣ３と放電抵抗Ｒ３
の並列回路からなる第１の過電圧吸収回路１２が接続さ
れる。この過電圧吸収回路１２は、順変換器１０で毎サ
イクル発生する過電圧を吸収できる小容量のコンデンサ
Ｃ３にされる。なお、コンデンサＣ３には必要に応じて
振動防止用に直列に抵抗を接続する。過電圧吸収回路１
２には逆流阻止用ダイオード１３を介してコンデンサＣ
４と放電抵抗Ｒ４の並列回路から成る第２の過電圧吸収
回路１４が接続される。この過電圧吸収回路１４は、外
来サージなど非繰り返しに発生する過電圧を吸収２でき
る大容量のコンデンサＣ４にされる。なお、コンデンサ
Ｃ４にはコンデンサＣ３と同様に必要に応じて振動防止
用に直列抵抗を接続する。また、１１〜１４の回路の互
いの接続、回路素子の接続および順変換器１０との接続
にはインダクタンス分を含まない周波数特性の良いもの
を．用いかつ可能な限り短距離で接続する。１５は順変
換器１０の負荷としての直流モータを示し、これら順変
換器１０と直流モータ１５の組合せは負荷および制御方
式に応じて変更されるものである。
のダイオード整流回路１１が共通に接続される。整流回
路１１の直流出力側にはコンデンサＣ３と放電抵抗Ｒ３
の並列回路からなる第１の過電圧吸収回路１２が接続さ
れる。この過電圧吸収回路１２は、順変換器１０で毎サ
イクル発生する過電圧を吸収できる小容量のコンデンサ
Ｃ３にされる。なお、コンデンサＣ３には必要に応じて
振動防止用に直列に抵抗を接続する。過電圧吸収回路１
２には逆流阻止用ダイオード１３を介してコンデンサＣ
４と放電抵抗Ｒ４の並列回路から成る第２の過電圧吸収
回路１４が接続される。この過電圧吸収回路１４は、外
来サージなど非繰り返しに発生する過電圧を吸収２でき
る大容量のコンデンサＣ４にされる。なお、コンデンサ
Ｃ４にはコンデンサＣ３と同様に必要に応じて振動防止
用に直列抵抗を接続する。また、１１〜１４の回路の互
いの接続、回路素子の接続および順変換器１０との接続
にはインダクタンス分を含まない周波数特性の良いもの
を．用いかつ可能な限り短距離で接続する。１５は順変
換器１０の負荷としての直流モータを示し、これら順変
換器１０と直流モータ１５の組合せは負荷および制御方
式に応じて変更されるものである。
上述の如き過電圧保護装置において、第１の過電圧吸収
回路１２はそのコンデンサＣ３の容量が小さくて良いた
め、その放電時定数を第２の過電圧吸収回路のそれより
十分小さくするも放電抵抗の電力損失が少なく、毎サイ
クル発生する比較的エネルギーの小さい過電圧に対して
有効に動作する。
回路１２はそのコンデンサＣ３の容量が小さくて良いた
め、その放電時定数を第２の過電圧吸収回路のそれより
十分小さくするも放電抵抗の電力損失が少なく、毎サイ
クル発生する比較的エネルギーの小さい過電圧に対して
有効に動作する。
次に、エネルギーの大きい非繰り返し性の過電圧が加え
られた場合、第１の過電圧吸収回路１２の容量では容量
不足で吸収できず、ほとんどのエネルギーはダイオード
１３を通して容量の大きい第２の過電圧吸収回路１４で
吸収される。この場合、吸収回路１２と吸収回路１４共
にほぼ同じ電圧まで充電されるが、吸収回路１２は放電
時定数が小さいこととダイオード１３により吸収回路１
４からの放電が阻止されるため、吸収回路１２は直ちに
定常の電源電圧まで放電し、毎サイクル発生する過電圧
吸収機能を回復することができる。以上の通り、本発明
による過電圧保護装置は、変換器動作により発生する繰
り返し過電圧とトランスの開閉サージなどによる非繰り
返し過電圧との両方の過電圧吸収機能を有するため、回
路の部品点数が少なく、作業工数の低減さらには装置の
小型化が図れる。
られた場合、第１の過電圧吸収回路１２の容量では容量
不足で吸収できず、ほとんどのエネルギーはダイオード
１３を通して容量の大きい第２の過電圧吸収回路１４で
吸収される。この場合、吸収回路１２と吸収回路１４共
にほぼ同じ電圧まで充電されるが、吸収回路１２は放電
時定数が小さいこととダイオード１３により吸収回路１
４からの放電が阻止されるため、吸収回路１２は直ちに
定常の電源電圧まで放電し、毎サイクル発生する過電圧
吸収機能を回復することができる。以上の通り、本発明
による過電圧保護装置は、変換器動作により発生する繰
り返し過電圧とトランスの開閉サージなどによる非繰り
返し過電圧との両方の過電圧吸収機能を有するため、回
路の部品点数が少なく、作業工数の低減さらには装置の
小型化が図れる。
また、第２の過電圧吸収回路への導電をダイオードで行
うため、過電圧保護対象が極めて低い電圧にあつても確
実な動作を得ることができる。
うため、過電圧保護対象が極めて低い電圧にあつても確
実な動作を得ることができる。
第１図は従来の非繰り返し過電圧保護回路図、第２図は
従来の繰り返し過電圧保護回路図、第３図は本発明によ
る過電圧保護装置の一実施例を示す回路図である。 １０・・・・・・ダイオード順変換器、１１・・・・・
・ダイオード整流回路、１２・・・・・・第１の過電圧
吸収回路、１３・・・・・逆流阻止用ダイオード、１４
・・・・・・第２の過電圧吸収回路。
従来の繰り返し過電圧保護回路図、第３図は本発明によ
る過電圧保護装置の一実施例を示す回路図である。 １０・・・・・・ダイオード順変換器、１１・・・・・
・ダイオード整流回路、１２・・・・・・第１の過電圧
吸収回路、１３・・・・・逆流阻止用ダイオード、１４
・・・・・・第２の過電圧吸収回路。
Claims (1)
- １ 静止形変換器の交流入力線に接続されたブリッジ接
続の整流回路と、この整流回路の直流出力側に並列接続
され上記静止形変換器の変換動作に因り発生する繰り返
し過電圧を吸収できる小さい時定数の小容量コンデンサ
と放電抵抗を有する第１の過電圧吸収回路と、この第１
の過電圧吸収回路に逆流防止用ダイオードを介して並列
接続され上記変換器の交流入力線側から発生する非繰り
返し過電圧を吸収できる大きい時定数の大容量コンデン
サと放電抵抗を有する第２の過電圧吸収回路とを備えた
ことを特徴とする半導体素子の過電圧保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027978A JPS6043730B2 (ja) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | 半導体素子の過電圧保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027978A JPS6043730B2 (ja) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | 半導体素子の過電圧保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5537858A JPS5537858A (en) | 1980-03-17 |
| JPS6043730B2 true JPS6043730B2 (ja) | 1985-09-30 |
Family
ID=14531654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11027978A Expired JPS6043730B2 (ja) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | 半導体素子の過電圧保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043730B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721291U (ja) * | 1980-07-10 | 1982-02-03 |
-
1978
- 1978-09-07 JP JP11027978A patent/JPS6043730B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5537858A (en) | 1980-03-17 |
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