JPS6384205A - オフ検出回路付サイリスタスイツチ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オフ検出回路付サイリスタスイッチに関する
ものであり、更に詳しくは、オンからオフに転じるため
のオフ制御機能を有するサイリスタスイッチの該オフ制
御回路とその動作完了を検出するオフ検出回路とに関す
るものである。

〔従来の技術〕

第５図は、従来のサイリスタスイッチにおけるオフ制御
回路並びにオフ検出回路の構成を示したものであり、Ｓ
ＣＲはサイリスタであって、Ａはアノード、Ｋはカソー
ド、Ｇ、はｐゲート、Ｔ　ｒ　ｆ　ｎはＮＰＮ形オフ制
御用トランジスタ、Ｔ　ｒ　ｄ　ｎはＮＰＮ形オフ検出
用トランジスタ、Ｒｄ、ｔはオフ検出電流設定用抵抗、
Ｉ　ｏｔｔ＋　＋　Ｉ　ｏｆｆ２はオフ制御入力、Ｏｄ
ｓｔはオフ検出出力である。

従来のオフ検出回路は、オフ制御用トランジスタＴ　ｒ
　ｆ　ｎで構成されたオフ制御回路とは独立に設けられ
、その構成、動作原理はカレントミラーと類似のもので
あり、サイリスタＳＣＨのアノードＡからカソードＫに
向けて流れる電流に伴なって発生するｐゲートＧ、とカ
ソードにの間の電位差を、オフ検出用トランジスタＴ　
ｒ　ｄ　１１で検出してそのコレクタ即ちオフ検出出力
Ｏｄｅ＆に電流として出力するものであった。

ここでｐゲートＧ２．カソードに間の電圧ＶＧｔはアノ
ードＡからカソードＫに流れる電流によって発生し、そ
の電圧は概略ダイオードの順方向電圧降下に類似した電
圧であり、一方、オフ検出用トランジスタＴ、。のコレ
クタ電流、即ち検出電流はＶ□からトランジスタＴ□７
のベースエミッタ間電圧ｖ５．を引いた電圧をオフ検出
電流設定用抵抗Ｒｔｌｌｌ＆の抵抗値で除した値となり
、（■□−■５．）が微小な電圧となること、電圧降下
特性がサイリスタとトランジスタで異なること等に関連
し、特に低電流領域でのオフ検出の精度が得られないと
いう欠点があった。

更にサイリスタのｐゲートＧ、とカソードにの間にはオ
フ制御用トランジスタＴ□７が接続され、これがオフ制
御人力１ｏｔｔＩ、■。１１１より駆動されてオンして
いるため、オフ制御入力が印加されてからサイリスタＳ
ＣＲがオフするまでの間は、オフ検出出力として誤った
出力を生じるという欠点があった。更にはオフ検出電流
がトランジスタを介した電流出力となるため、出力光と
の電位関係に制約があり、用途によってはこれも欠点と
なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明では、オフ検出回路付サイリスタスイッチにおい
て、そのオフ検出回路の動作を簡易な回路構成で確実に
すること、を解決すべき問題点としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、オフ制御電流をサイリスタのゲート側のオ
ン駆動電流の流れる方向と逆の方向に選定するとともに
、サイリスタのオフ完了はサイリスタのカソードないし
アノード側とオフ制御入力との間の電圧、電流により検
出することとした。

〔作用〕

簡易な回路でかつ確実にサイリスタスイッチのオフを検
出することができる。

〔実施例〕

次に図を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を説明するための回路図
であって、ＯＦＣ，はオフ制御回路、Ｄはダイオードで
ある。

オフ制御回路ＯＦＣ，を駆動する制御信号の極性はサイ
リスタＳＣＲのｐゲートＧ、からオフ制御入力の一方Ｉ
ｏｆ。に向けて流出する方向とする。

尚流出した電流の帰路はサイリスタのカソード側の任意
の点で良いが、ここでは直接カソードに即ちオフ制御入
力の他方１　ｏｔｔｚに帰路するものとして示しである
。

サイリスタＳＣＲはオフ状態ではカソードＫからｐゲー
トＧ、に向う電流を流さない特性を有しており、従って
サイリスタＳＣＲのオフが完了すると、制御入力Ｉ。ｔ
ｔ＋　＋　Ｉｏｔｔｚ間には、制御入力Ｉ　ｏｔ、ｔ＋
　、　Ｉ。ｔｔｚ間に電流を供給している図示せざるオ
フ制御信号源の電圧が発生する。

従って特にオフ検出回路を設けることなく、サイリスタ
のオフを検出できかつ、端子もオフ制御入力とオフ検出
出力とで共用することができる。

又オフ検出出力は上記動作原理から明らかなようにサイ
リスタＳＣＨのオフ完了後に発生する。

又、オフ制御入力にサイリスタＳＣＨのオフ制御に要す
る電圧以上の電圧降下を有するダイオードＤを制御入力
端子間に接続することによりサイリスタオフ完了後、Ｉ
　ｏｆｆａｌ→Ｄ→Ｉ　０ｆｆｌの経路で電流を流し、
オフ検出電圧を任意の値に設定することや、出力インピ
ーダンスを低くすることも可能である。向上記説明にお
けるダイオードはツェナーダイオードや、バリスタ等で
も良い。

この結果から明らかなように、従来の技術に比べ、特段
のオフ検出回路を設けることなくサイリスタのオフを検
出できること加え、オフ検出とオフ制御用の端子が共用
でき、更にサイリスタのオフ完了後にオフ検出出力が得
られるという動作の確実性が得られる等、種々の改善が
見られた。

第２図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれオフ制御回路の具
体的な例を示した第２の実施例であってＴ、、、はＰＮ
Ｐ形オフ制御用トランジスタ、Ｄｔ、Ｄ−はそれぞれダ
イオードである。

オフ制御人力Ｉ。ｔｆｌに流出方向の電流即ちオフ制御
信号が印加されると該電流はオフ制御用トランジスタＴ
、、、のベース、エミッタを介してサイリスタＳＣＲの
ｐゲートＧ、に流れ、Ｔ　ｒ　ｆ　ｐがオンしてサイリ
スタのｐゲー）Ｇ、、カソードに間が短絡され、サイリ
スタＳＣＲはオフする。サイリスタのオフが完了すると
サイリスタのｐゲートには流出方向の電流が流れなくな
るため、オフ制御信号による電流はオフ制御用トランジ
スタＴ　ｒ　ｆ　ＩＩのコレクタからベースを介して流
れる。

オフ制御信号が印加されてからサイリスタＳＣＲがオフ
するまでの間はオフ制御入力■。１ｆ１　＋１０ｆｆＺ
間の電圧はサイリスタのｐゲートＧｐとカソードに間の
電圧■□からオフ制御用トランジスタＴ、、、のベース
・エミッタ間電圧■ｂＩＩを引いた電圧となり、オフ完
了後はオフ制御用トランジスタＴ　ｒ　ｆ　ｐのコレク
タ・ベース間電圧ｖｅｂとなる。

この電圧の差によってサイリスタのオフを検出できる。

サイリスタオン時、オフ時の前記各電圧は各々のオフ制
御信号による電流の経路に電圧降下素子を挿入すること
によって変更することが可能であり、例えば第２図（ｂ
）に例示したように、サイリスタのカソード側にダイオ
ードＤｆを挿入すればサイリスタオン時の検出電圧の増
加が可能であり、又、オフ制御用トランジスタＴ　ｒ　
ｆ　＊のコレクタ側にダイオードＤｒを挿入すればオフ
制御信号源の電圧まで増加させることも可能である。

第３図は本発明の第３の実施例であってトランスを介し
てオフ制御並びにオフ検出を行なった例であり、Ｔはト
ランスであってｐ＋＋　　ｐｚは１次側端子、ＳＩ＋Ｓ
！は２次側端子である。

トランスＴの基本原理により２次側端子間電圧と１次側
端子電圧は相似波形となり、従って１次側端子間電圧を
監視することによりサイリスタのオフを検出することが
できる。

既に説明したように本発明によれば、オフ制御入力とオ
フ検出出力の端子を共通化できるが、本実施例で明らか
なように両端子とサイリスタ間を絶縁する場合でもトラ
ンスは１個で済むことがわかる。尚オフ制御人力とオフ
検出出力間を更に絶縁する場合はトランスは共通で巻線
のみを分離すれば良い。

以上の各実施例はサイリスタのｐゲートＧｐに関するも
のであるが、ｎゲートに対しても同様に実施することが
できる。

第４図は本発明をｎゲートに適用した第４の実施例であ
ってＯＦＧ、はオフ制御回路、Ｇ、はｎゲートである。

オフ制御回路ＯＦＣ，を駆動する制御信号の極性はサイ
リスタのｎゲートＧ、に流入する方向とする。尚流入し
た電流の帰路はサイリスタのアノード側の任意の点で良
いが、ここでは直接アノードＡ即ちオフ制御入力の他方
、Ｉ　ｏｆｆＺに帰路するものとして示しである。

サイリスタはオフ状態ではｎゲートＧイからアノードＡ
に向う電流を流さない特性を有しており、従ってサイリ
スタのオフが完了すると制御人力１　ｏｆｆｌ　ｒ　Ｉ
　ｏｆｆＺ間に、制御人力Ｉ　１ｌｆｆｌ　＋　■。ｆ
ｆ２間に電流を供給している図示せざるオフ制御信号源
の電圧が発生する。

以上の動作は既に説明したｐゲートに関する実施例と同
様であり、従ってｎゲートに関してもｐゲートと同様本
発明を適用できることがわかる。

以上の各実施例は、オフ検出はオフ検出端子とオフ駆動
端子とを共用した場合について示したが、本発明ではサ
イリスタオフ後オフ制御電流の流れる経路が変化する構
成となっており、オフ検出端子を分離した場合はサイリ
スタオフ後にオフ制御電流が流れる経路の電圧ないし、
電流の何れもオフ検出出力として使用することができる
。特に本経路の電圧ないし電流はサイリスタのオフ完了
後のみに発生するので、闇値判定機能を合わせ持つこと
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば特段のオフ検出回
路を設けることなくサイリスタのオフを検出できること
に加え、必要ならオフ検出とオフ制御用の端子が共用で
きるので制御回路とサイリスタ間を絶縁する場合でもト
ランスは１個で済み、更にオフ検出出力はサイリスタの
オフ完了後に得られるという動作の確実性を達成でき、
従って簡易にして動作の確実なオフ検出回路付サイリス
タスイッチを実現できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を最も良く表わしている第１の実
施例を示す回路図、第２図はオフ制御回路の具体的な例
を示した第２の実施例を示す回路図、第３図はトランス
を介してオフ制御並びにオフ検出を行なった第３の実施
例を示す回路図、第４図は本発明をｎゲートに適用した
第４の実施例を示す回路図、第５図は従来のオフ制御回
路並びにオフ検出回路の構成を示した回路図、である。 符号の説明 ＳＣＲ・・・サイリスタ、Ａ・・・アノード、Ｋ・・・
カソード、Ｇ、・・・ｐゲート、Ｔ１，７・・・ＮＰＮ
形オフ制御用トランジスタ、Ｔ　ｒ　４　ｍ・・−ＮＰ
Ｎ形オフ検出用トランジスタ、Ｒ４，１・・・オフ検出
電流設定用抵抗、■。７１３．■。ｆｏ・・・オフ制御
入力、０４１、・・・オフ検出出力、ＯＦＧ、・・・オ
フ制御回路、Ｄ・・・ダイオード、Ｔｒｆｔ・・・ＰＮ
Ｐ形オフ制御用トランジスタ、Ｄｆ、Ｄ、・・・ダイオ
ード、Ｔ・・・トランス、ｐｌ。 ｐ：・・・トランスの１次側端子、！＋１　＋　　”２
・・・トランスの２次側端子 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清 に 嘱　２ｉ！！ 第　４　図 Δ に 第　５Ｉ１１ Δ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ｐゲートとカソードの間にオフ制御回路を有するサ
   イリスタスイッチにおいて、前記オフ制御回路を駆動す
   る信号の電流方向はｐゲートから流出する方向とし、サ
   イリスタのオフ完了後、カソードからオフ制御回路へ向
   けて電流が流れる回路構成の場合は、その電流経路にお
   ける電圧または電流によりオフ検出出力を得、流れない
   回路構成の場合には、前記オフ制御回路を駆動する信号
   の電流が止むことによりオフ検出出力を得ることを特徴
   とするオフ検出回路付サイリスタスイッチ。 ２）ｎゲートとアノードの間にオフ制御回路を有するサ
   イリスタスイッチにおいて、前記オフ制御回路を駆動す
   る信号の電流方向はｎゲートへ流入する方向とし、サイ
   リスタのオフ完了後、オフ制御回路からアノードへ向け
   て電流が流れる回路構成の場合は、その電流経路におけ
   る電圧または電流によりオフ検出出力を得、流れない回
   路構成の場合には、前記オフ制御回路を駆動する信号の
   電流が止むことによりオフ検出出力を得ることを特徴と
   するオフ検出回路付サイリスタスイッチ。