JPS6220419A - スイツチング素子の駆動回路 - Google Patents
スイツチング素子の駆動回路Info
- Publication number
- JPS6220419A JPS6220419A JP15823885A JP15823885A JPS6220419A JP S6220419 A JPS6220419 A JP S6220419A JP 15823885 A JP15823885 A JP 15823885A JP 15823885 A JP15823885 A JP 15823885A JP S6220419 A JPS6220419 A JP S6220419A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- wiring
- drive circuit
- inductance
- gate
- 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
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- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明はスイッチング素子の駆動回路に係り、特に、タ
ーンオン時に必要とされる急峻な立上りのゲート電流を
得る駆動回路に関する。
ーンオン時に必要とされる急峻な立上りのゲート電流を
得る駆動回路に関する。
従来、ゲートターンオフサイリスタ（以下ＧＴＯと略称
する）の駆動回路において、オン、オフ時に立上り、或
いは、立下りが急峻なゲート信号を供給する方法として
、例えば、実開昭５３−１４０３５４号公報があり、点
弧回路を小形化し配線インダクタンスの影響を受けない
ＧＴＯ近傍に設置する方法があった。この公知例ではゲ
ートカソード端子間に逆バイアスに充電されたコンデン
サと抵抗を直列接続しノイズの混入防止に用いているが
、ターンオン状態ではコンデンサ抵抗から成る回路のイ
ンピーダンスはＧＴ○のゲ−トカソード間のインピーダ
ンスより高く、コンデンサには電流が流れない。従って
、オンゲート電流の転流により急峻な立上りのゲート電
流を供給する効果は得られない。
する）の駆動回路において、オン、オフ時に立上り、或
いは、立下りが急峻なゲート信号を供給する方法として
、例えば、実開昭５３−１４０３５４号公報があり、点
弧回路を小形化し配線インダクタンスの影響を受けない
ＧＴＯ近傍に設置する方法があった。この公知例ではゲ
ートカソード端子間に逆バイアスに充電されたコンデン
サと抵抗を直列接続しノイズの混入防止に用いているが
、ターンオン状態ではコンデンサ抵抗から成る回路のイ
ンピーダンスはＧＴ○のゲ−トカソード間のインピーダ
ンスより高く、コンデンサには電流が流れない。従って
、オンゲート電流の転流により急峻な立上りのゲート電
流を供給する効果は得られない。
本発明の目的は、急峻な立上りのオンゲート電流をスイ
ッチング素子に供給する駆動回路を提供することにある
。
ッチング素子に供給する駆動回路を提供することにある
。
本発明の特徴は、スイッチング素子の制御端子にオンゲ
ート電流を転流させる機能をもつ並列回路を設けたこと
にある。すなわち、本発明では駆動回路に並列な形で、
転流機能をもつ回路をスイッチング素子の制御端子にイ
ンダクタンスを無視できる程度の配線長で接続し、ター
ンオン開始直後には配線インダクタンスの影響を受ける
オンゲート電流をこの並列回路に流すようにした。
ート電流を転流させる機能をもつ並列回路を設けたこと
にある。すなわち、本発明では駆動回路に並列な形で、
転流機能をもつ回路をスイッチング素子の制御端子にイ
ンダクタンスを無視できる程度の配線長で接続し、ター
ンオン開始直後には配線インダクタンスの影響を受ける
オンゲート電流をこの並列回路に流すようにした。
本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は、スイッチング素子１にＧＴＯを用いた実施例
である。ＧＴＯｌのゲート端子Ｇ、及びカソード端子に
の間にはインダクタンスＬをもつ配線を介して、スイッ
チＳ工、抵抗Ｒ工、及び直流電源Ｅ１から成るオン駆動
回路が接続されている。また、ＧＫ間には配線インダク
タンスの影響を受けない程度の十分短い配線により、電
源Ｅ１に対して逆極性のバイアス電圧Ｅ２とスイッチＳ
２が接続されている。
である。ＧＴＯｌのゲート端子Ｇ、及びカソード端子に
の間にはインダクタンスＬをもつ配線を介して、スイッ
チＳ工、抵抗Ｒ工、及び直流電源Ｅ１から成るオン駆動
回路が接続されている。また、ＧＫ間には配線インダク
タンスの影響を受けない程度の十分短い配線により、電
源Ｅ１に対して逆極性のバイアス電圧Ｅ２とスイッチＳ
２が接続されている。
ＧＴＯｌの駆動回路の構成から、ＧＴＯ１をターンオン
させる場合の駆動回路の動作を以下に述べる。
させる場合の駆動回路の動作を以下に述べる。
まず、ターンオン開始直後には第１図に示すように、ス
イッチＳ□、及びＳ２は共に閉じた状態にある。このと
き、オンゲート電流ｉＧは電源Ｅ工に加えてバイアス電
圧Ｅ２の効果により、配線インダクタンスの影響でゆる
やかになる立上りが改善される。
イッチＳ□、及びＳ２は共に閉じた状態にある。このと
き、オンゲート電流ｉＧは電源Ｅ工に加えてバイアス電
圧Ｅ２の効果により、配線インダクタンスの影響でゆる
やかになる立上りが改善される。
オンゲート電流ｉＧはＥ１→Ｒ工→Ｓ□→Ｌ→Ｓ２→Ｅ
２→Ｅ□の経路で、Ｓ２とＥ２で構成される並列回路に
流れる。
２→Ｅ□の経路で、Ｓ２とＥ２で構成される並列回路に
流れる。
次に、オンゲート電流ｉＧがターンオンに必要な値まで
達した時点で８２を開く。このときのオンゲート電流ｉ
Ｇの経路を第２図に示す。すなわちｉＧは、第１図に示
した経路から第２図に示すようなＥ□→Ｒ１→Ｓ０→Ｌ
→Ｇ４に一＋Ｅ工の経路に転流する。この場合、オンゲ
ート電流はｉＧはＬに蓄積されたエネルギにより、第１
図の回路で十分に大きな値に達した状態をほぼ維持する
ものとなる。
達した時点で８２を開く。このときのオンゲート電流ｉ
Ｇの経路を第２図に示す。すなわちｉＧは、第１図に示
した経路から第２図に示すようなＥ□→Ｒ１→Ｓ０→Ｌ
→Ｇ４に一＋Ｅ工の経路に転流する。この場合、オンゲ
ート電流はｉＧはＬに蓄積されたエネルギにより、第１
図の回路で十分に大きな値に達した状態をほぼ維持する
ものとなる。
実施例によれば、従来、配線インダクタンスの影響を受
は立上りがゆるやかになったオンゲート電流を、ＧＫ間
に設けられた並列回路の転流効果により、ステップ状の
急峻な電流として素子の制御端子に供給することができ
る。
は立上りがゆるやかになったオンゲート電流を、ＧＫ間
に設けられた並列回路の転流効果により、ステップ状の
急峻な電流として素子の制御端子に供給することができ
る。
前述の実施例では１本発明の特徴であるターンオン開始
直後ゲート電流の立上りを急峻にする逆極性バイアス、
及び転流の機能をそれぞれ、電源Ｅ２．及びスイッチＳ
２で実現したが、第３図に示すように、ターンオン初期
状態で、Ｅ２と同極性に充電されているコンデンサＣを
ＧＫ間にインダクタンスの影響を無視できる程度の配線
で駆動回路と並列に接続することにより、前述の二つの
機能を同時に満足させるものであってもよい。
直後ゲート電流の立上りを急峻にする逆極性バイアス、
及び転流の機能をそれぞれ、電源Ｅ２．及びスイッチＳ
２で実現したが、第３図に示すように、ターンオン初期
状態で、Ｅ２と同極性に充電されているコンデンサＣを
ＧＫ間にインダクタンスの影響を無視できる程度の配線
で駆動回路と並列に接続することにより、前述の二つの
機能を同時に満足させるものであってもよい。
本実施例では、ＧＫ間に配線インダクタンスＬを介して
、抵抗Ｒ３、直流電源Ｅ３．及び、スイッチＳ３から成
るオフ駆動回路がオン駆動回路と並列に接続されている
。本実施例では、スイッチＳ□を開き、逆に、Ｓ３を閉
じてオフ駆動回路を動作した場合に、コンデンサＣはオ
ン駆動回路内の電ｇＥ１と逆極性に充電され、この状態
がターンオン初期状態となる。次に、Ｓ□を閉じ、逆に
８３を開いてオン駆動回路を動作させると、前述の実施
例と同様な原理により、電源Ｅ□、コンデンサＣの充電
電圧Ｖｃ、及び、配線インダクタンスＬによって決まる
急峻な立上りをもってオンゲート電流により、コンデン
サＣの充電電圧Ｖｃは初期状態の極性に対して逆極性に
反転する。そして、ＶｃがＧＴＯｌのＧＫ間における等
測的なダイオードの順電圧降下以上になると、オンゲー
ト電流はオン駆動回路とコンデンサから成る閉ループか
ら、Ｅ工→Ｒ１→Ｓ１→Ｌ→Ｇ−＋に−）Ｅ□の経路に
転流する。この転流により、実施例と同様に、ステップ
状の急峻なオンゲート電流を素子の制御端子に供給する
ことができる。
、抵抗Ｒ３、直流電源Ｅ３．及び、スイッチＳ３から成
るオフ駆動回路がオン駆動回路と並列に接続されている
。本実施例では、スイッチＳ□を開き、逆に、Ｓ３を閉
じてオフ駆動回路を動作した場合に、コンデンサＣはオ
ン駆動回路内の電ｇＥ１と逆極性に充電され、この状態
がターンオン初期状態となる。次に、Ｓ□を閉じ、逆に
８３を開いてオン駆動回路を動作させると、前述の実施
例と同様な原理により、電源Ｅ□、コンデンサＣの充電
電圧Ｖｃ、及び、配線インダクタンスＬによって決まる
急峻な立上りをもってオンゲート電流により、コンデン
サＣの充電電圧Ｖｃは初期状態の極性に対して逆極性に
反転する。そして、ＶｃがＧＴＯｌのＧＫ間における等
測的なダイオードの順電圧降下以上になると、オンゲー
ト電流はオン駆動回路とコンデンサから成る閉ループか
ら、Ｅ工→Ｒ１→Ｓ１→Ｌ→Ｇ−＋に−）Ｅ□の経路に
転流する。この転流により、実施例と同様に、ステップ
状の急峻なオンゲート電流を素子の制御端子に供給する
ことができる。
第３図に示した実施例ではスイッチＳ３Ｑ開閉により、
コンデンサ充電回路の機能とターンオフ駆動回路の機能
を選択したが、第４図に示す実施例のようにパルストラ
ンスＰＴに加える制御信号をオン用とオフ用に分け、タ
ーンオン、及びターンオフ駆動回路とコンデンサ充電回
路の三つの機能を合わせて持たせた構成であってもよい
。本実施例では、ＧＴＯ１がターンオフする際に同時に
コンデンサＣも充電される。その後、Ｃに蓄えられた電
荷は放電されることなく、次に、ターンオンする場合初
期状態として保つことができる。
コンデンサ充電回路の機能とターンオフ駆動回路の機能
を選択したが、第４図に示す実施例のようにパルストラ
ンスＰＴに加える制御信号をオン用とオフ用に分け、タ
ーンオン、及びターンオフ駆動回路とコンデンサ充電回
路の三つの機能を合わせて持たせた構成であってもよい
。本実施例では、ＧＴＯ１がターンオフする際に同時に
コンデンサＣも充電される。その後、Ｃに蓄えられた電
荷は放電されることなく、次に、ターンオンする場合初
期状態として保つことができる。
第５図に本発明の効果を実験により検証した例を示す。
第５図（ａ）は、第３図において配線インダクタンスの
影響をコンデンサと充電回路で対策しない従来方式での
オンゲート電流ｉＧを。
影響をコンデンサと充電回路で対策しない従来方式での
オンゲート電流ｉＧを。
（ｂ）図は本発明実施例によるオンゲート電流ｉＧＴ、
及びｉＧをそれぞれ示している。また、ＶＡＫはＧＴＯ
１のアノード、カソード間電圧、ｉＡはアノード電流で
ある。（ｂ）図で、素子に供給される実質的なオンゲー
ト電流ｉＧは、駆動回路から供給されるゲート電流ｉＧ
Ｔに比べて転流期間Δｔだけ遅れているが、この遅れも
（ａ）図の従来方式に比べるとわずかなものであり、電
流の立上りについては本発明の効果により、非常に急峻
になっていることが明らかである。本発明によればスイ
ッチング素子のタ ーンオン時に必要とされる急峻な立上りのゲート電流を
素子に供給する効果がある。
及びｉＧをそれぞれ示している。また、ＶＡＫはＧＴＯ
１のアノード、カソード間電圧、ｉＡはアノード電流で
ある。（ｂ）図で、素子に供給される実質的なオンゲー
ト電流ｉＧは、駆動回路から供給されるゲート電流ｉＧ
Ｔに比べて転流期間Δｔだけ遅れているが、この遅れも
（ａ）図の従来方式に比べるとわずかなものであり、電
流の立上りについては本発明の効果により、非常に急峻
になっていることが明らかである。本発明によればスイ
ッチング素子のタ ーンオン時に必要とされる急峻な立上りのゲート電流を
素子に供給する効果がある。
第１図及び第２図は本発明の一実施例の回路図、第３図
、及び第４図は他の実施例の回路図、第５図（ａ）（ｂ
）は、本発明の効果を実験で検証した図である。 Ｌ・・・配線インダクタンス、Ｃ・・・コンデンサ、Ｒ
１゜Ｒ２，Ｒ３・・・抵抗、Ｅ□＋Ｅ２・・・電源、Ｐ
Ｔ・・・パルストランス。
、及び第４図は他の実施例の回路図、第５図（ａ）（ｂ
）は、本発明の効果を実験で検証した図である。 Ｌ・・・配線インダクタンス、Ｃ・・・コンデンサ、Ｒ
１゜Ｒ２，Ｒ３・・・抵抗、Ｅ□＋Ｅ２・・・電源、Ｐ
Ｔ・・・パルストランス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、スイッチング素子の制御端子に、わずかでもインダ
クタンスを持つ配線により接続された素子点孤用の駆動
回路において、 前記制御端子に前記駆動回路と並列に前記インダクタン
スを無視できる程度の長さの配線で接続され、前記駆動
回路から点孤信号が発生した後、開の状態に至るスイッ
チ機能をもち、前記スイッチング素子の駆動回路。 ２、特許請求の範囲第一項において、 前記駆動回路から点孤信号が発生する以前に、前記スイ
ッチング素子の制御端子接地側に対して正の極性をもつ
バイアス電圧源を前記スイッチ機能をもつ素子と直列に
設けたことを特徴とするスイッチングの素子駆動回路。 ３、特許請求の範囲第一項、または第二項において、前
記スイッチ機能をもつ素子の動作に加えて、前記バイア
ス電圧を保持する機能を合わせ持つ素子を前記制御端子
に前述の駆動回路と並列に、インダクタンスを、無視で
きる程度の配線で接続したことを特徴とするスイッチン
グ素子の駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15823885A JPS6220419A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | スイツチング素子の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15823885A JPS6220419A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | スイツチング素子の駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6220419A true JPS6220419A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15667287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15823885A Pending JPS6220419A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | スイツチング素子の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6220419A (ja) |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP15823885A patent/JPS6220419A/ja active Pending
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