JPS5854740B2 - Gate control circuit for gate turn-off thyristor - Google Patents
Gate control circuit for gate turn-off thyristorInfo
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- JPS5854740B2 JPS5854740B2 JP51122254A JP12225476A JPS5854740B2 JP S5854740 B2 JPS5854740 B2 JP S5854740B2 JP 51122254 A JP51122254 A JP 51122254A JP 12225476 A JP12225476 A JP 12225476A JP S5854740 B2 JPS5854740 B2 JP S5854740B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ゲートターンオフ・サイリスクのゲート制
御回路に係り、特に保護回路を含むゲート制御回路に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a gate control circuit for gate turn-off and risk, and more particularly to a gate control circuit including a protection circuit.
ゲートターンオフ・サイリスク(以下、GTOサイリス
クとする)は正負のゲート制御信号によりオン・オフを
制御できるサイリスクであり、三端子サイリスクと同様
に順方向のゲート電流によってターンオンする一方、ゲ
ートにカソードに対して負の電圧を与えることによりア
ノード電流の一部を逆方向のゲート電流としてターンオ
フを可能としている。A gate turn-off thyrisk (hereinafter referred to as a ``GTO thyrisk'') is a thyrisk whose on/off can be controlled by positive and negative gate control signals.Like a three-terminal thyrisk, it is turned on by a forward gate current, but the gate has no power to the cathode. By applying a negative voltage to the gate, part of the anode current is turned into a gate current in the opposite direction, thereby enabling turn-off.
ここで、GTOサイリスクのターンオフタイムはG=(
アノード電源)/(逆方向ゲート電?N、)で表わされ
るターンオフ利得Gの値の影響を受け、利得Gが大きく
なる程ターンオフタイムは長くなる傾向にある。Here, the turn-off time of GTO Cyrisk is G = (
The turn-off time tends to become longer as the gain G becomes larger, being affected by the value of the turn-off gain G expressed by (anode power supply)/(reverse gate power ?N).
このようにターンオフタイムが長くなるとスイッチング
損失が増加し、利得Gが素子の特性で決まるある値より
大きくなった場合などにはターンオフタイムが無限大と
なりターンオフ失敗の可能性も出て来る。When the turn-off time becomes longer as described above, switching loss increases, and when the gain G becomes larger than a certain value determined by the characteristics of the element, the turn-off time becomes infinite and there is a possibility that the turn-off will fail.
著しい場合には素子にサージ電流を流す結果となり素子
破壊を誘発する。In severe cases, a surge current will flow through the device, leading to destruction of the device.
このことからして、GTOサイリスタを安定に動作させ
るにはターンオフ利得Gを小さな値で使用することが必
要である。In view of this, it is necessary to use a small turn-off gain G in order to operate the GTO thyristor stably.
しかし、短時間例えば0.1〜0.3秒の停電などによ
ってサイリスクのゲート・カソード間に与える負の電圧
が低下した場合に、逆方向ゲート電流は小さな値で抑え
られることになりターンオフ利得Gの増加はさけられな
い問題であった。However, if the negative voltage applied between the gate and cathode of Cyrisk drops due to a short-term power outage, for example, for 0.1 to 0.3 seconds, the reverse gate current will be suppressed to a small value, resulting in a turn-off gain G. The increase was an unavoidable problem.
従来、この問題はゲート・カソード間に与える負の電圧
電源の時定数を大きくして解決していたが、アノード電
流が100Aを越えるGTOサイリスクにおいては、逆
方向のゲート電流も数1OAと大きくなるため、負の電
圧電源の時定数を大きくすることは大型化並びにコスト
高に結びつき望ましくなかった。Conventionally, this problem was solved by increasing the time constant of the negative voltage power supply applied between the gate and cathode, but in GTO Cyrisk, where the anode current exceeds 100A, the gate current in the reverse direction also increases to several 1OA. Therefore, increasing the time constant of the negative voltage power supply is undesirable because it increases the size and cost.
この発明は、上記欠点を除去しようとして成されたもの
であり小型簡便で信頼性の高いゲートターンオフ・サイ
リスクのゲート制御回路を提供することを目的とする。The present invention has been made in an attempt to eliminate the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide a gate control circuit for gate turn-off and risk, which is small, simple, and highly reliable.
この目的を達成するために、この発明によれば、外部か
ら供給されるオン指令信号及びオフ指令信号によって駆
動され、ゲートターンオフ・サイリスクをオフ状態に駆
動するための電源要素を有するゲート制御回路において
、前記電源要素の状態を検出する状態検出回路と、この
検出回路と前記オン指令信号との論理積をとる第1のア
ンド回路と、この検出回路と前記オフ指令信号との論理
積をとる第2のアンド回路とを具え、前記第1及び第2
のアンド回路を介してオン指令信号及びオフ指令信号を
供給するようにする。To achieve this object, the present invention provides a gate control circuit that is driven by an externally supplied on-command signal and an off-command signal and has a power supply element for driving a gate turn-off switch to an off state. , a state detection circuit for detecting the state of the power supply element; a first AND circuit for taking an AND of this detection circuit and the on command signal; and a first AND circuit for taking an AND of this detection circuit and the off command signal. 2 AND circuits, the first and second
The ON command signal and the OFF command signal are supplied through the AND circuit.
以下、添付図面に従ってこの発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図はこの発明の実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the invention.
同図において、トランジスタ112がオン指令信号によ
って導通状態になると電源113の電圧が抵抗114を
介してサイリスタ100のゲートに加わり、サイリスタ
100をオン状態とする。In the figure, when transistor 112 is brought into conduction by an on command signal, the voltage of power supply 113 is applied to the gate of thyristor 100 via resistor 114, turning thyristor 100 on.
一方、ダイオード125及び抵抗12γを介して電源1
26によってコンデンサ123が充電されている。On the other hand, the power supply 1 is connected via the diode 125 and the resistor 12γ.
The capacitor 123 is charged by the capacitor 26.
ここで、オフ指令信号によってサイリスタ122が導通
状態になると抵抗124を介してサイリスタ100のゲ
ートがコンデンサ123によって逆バイアスされてオフ
状態となる。Here, when the thyristor 122 becomes conductive due to the off command signal, the gate of the thyristor 100 is reverse biased by the capacitor 123 via the resistor 124, and the thyristor 100 is turned off.
また、この実施例1こよれば、サイリスクをオフ状態に
駆動するための電源126の両端の電圧を検出する状態
検出回路130を具えており、更に、この状態検出回路
130の出力信号と指令信号5ONj 5OFFとの論
理積をアンド回路111゜121でそれぞれとり、アン
ド回路111の出力でトランジスタ112を駆動し、ア
ンド回路121の出力でサイリスタ122を駆動するよ
うにする。Further, according to the first embodiment, a state detection circuit 130 is provided for detecting the voltage across the power supply 126 for driving the Cyrisk to the OFF state, and further includes an output signal of this state detection circuit 130 and a command signal. AND circuits 111 and 121 perform a logical product with 5ONj and 5OFF, so that the output of the AND circuit 111 drives the transistor 112, and the output of the AND circuit 121 drives the thyristor 122.
ここで、状態検出回路130は、電源126によって安
定した電圧が得られる通常の場合には第1の状態信号(
11、11又は’ o ” )を出力し、電源126の
電圧が低下してサイリスクの安定した運転が図れない状
態では第2の状態信号()+ 011又は”1″)を出
力する。Here, the state detection circuit 130 detects the first state signal (
11, 11 or 'o''), and in a state where the voltage of the power supply 126 is reduced and stable operation of the Cyrisk cannot be achieved, a second status signal ()+011 or '1') is output.
従って、通常の状態で検出回路130が信号IT 、
Ifを送出しているとき、状態u I Ifのオン指令
信号S。Therefore, under normal conditions, the detection circuit 130 outputs the signals IT,
When sending If, the ON command signal S in the state u I If.
N又はオフ指令信号5OFF供給されると、アンド回路
’flL121はそれぞれの指令信号S。When the N or OFF command signal 5OFF is supplied, the AND circuit 'flL121 outputs the respective command signal S.
N又は5OFFを送出する。Send N or 5OFF.
逆に、検出回路130が異状を検出して信号+10 I
fを送出していると、状態111TTのオン指令信号S
ON又はオフ指令信号5OFFが供給されても、アンド
回路111゜12.1は信号を送出されずサイリスク1
00は駆動されることがない。Conversely, the detection circuit 130 detects an abnormality and outputs a signal +10 I
When f is being sent, the ON command signal S in state 111TT is
Even if the ON or OFF command signal 5OFF is supplied, the AND circuit 111゜12.1 does not send out a signal and the SI risk 1
00 is never driven.
状態検出回路130は例えば第2図に示すように構成さ
れる。The state detection circuit 130 is configured as shown in FIG. 2, for example.
すなわち、電源126が一定電圧以上である場合lこは
ツェナダイオード131が導通状態であり抵抗132を
介してフォトカプラ133が駆動さへ発光要素133a
からの発光によって受光要素133bが導通状態となり
電源134、抵抗135によって信号I+ 111が送
出される。That is, when the power supply 126 is at a certain voltage or higher, the Zener diode 131 is in a conductive state and the photocoupler 133 is driven via the resistor 132.
The light receiving element 133b becomes conductive due to the light emitted from the light receiving element 133b, and the signal I+ 111 is sent out by the power source 134 and the resistor 135.
また、電源126の電圧が一定値以下となるとツェナダ
イオード131は非導通となりフォトカプラ133は駆
動されず、検出回路130は信号“O′″を送出する。Further, when the voltage of the power supply 126 becomes lower than a certain value, the Zener diode 131 becomes non-conductive, the photocoupler 133 is not driven, and the detection circuit 130 sends out a signal "O'".
第3図はこの発明の他の実施例を示すものであり、サイ
リスタ300をオフ状態に駆動するための電源要素とし
てコンデンサ323を用い、この両端の電圧を検出回路
330で検出するようにしたものである。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which a capacitor 323 is used as a power source element for driving the thyristor 300 into the OFF state, and the voltage across this capacitor 323 is detected by a detection circuit 330. It is.
トランジスタ312が導通状態となることにより電源3
13及び抵抗314によってサイリスク300がオン状
態となるが、このときコンデンサ323が充電される。When the transistor 312 becomes conductive, the power supply 3
13 and the resistor 314, the Cyrisk 300 is turned on, and at this time, the capacitor 323 is charged.
従って、サイリスタ322が導通状態となるとコンデン
サ323の電圧によって抵に324を介してサイリスタ
300は逆バイアスされてオフ状態となる。Therefore, when the thyristor 322 becomes conductive, the thyristor 300 is reverse biased by the voltage of the capacitor 323 through the resistor 324, and is turned off.
ここで、コンデンサ323の両端の電圧を検出回路33
0で検出し、アンド回路311,321の一方の入力と
することにより、第1図の実施例と同様の効果が得られ
る。Here, the voltage across the capacitor 323 is detected by the detection circuit 33.
By detecting it as 0 and using it as one input of the AND circuits 311 and 321, the same effect as the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.
なお、コンデンサ323の初期状態は無充電状態(充電
電荷=0)とする必要があるが、通常はコンデンサ32
3自体の漏れ抵抗弁、検出回路330の有限インピーダ
ンスのために、無充電状態が維持されている。Note that the initial state of the capacitor 323 must be in an uncharged state (charged charge = 0), but normally the capacitor 323
Due to the leakage resistance valve of 3 itself, the finite impedance of the detection circuit 330, the uncharged state is maintained.
しかし、サイリスタ322がオンしてコンデンサ323
の電荷が抵抗324を介して放電中に再びサイリスタ3
22がオフすると、コンデンサ323に電荷が残ること
になる。However, the thyristor 322 turns on and the capacitor 323
The charge flows through the resistor 324 and returns to the thyristor 3 during discharge.
22 is turned off, a charge remains in the capacitor 323.
そこで、第3図に示すようにコンデンサ323に並列に
ダイオード331と抵抗332の直列回路を接続する。Therefore, as shown in FIG. 3, a series circuit of a diode 331 and a resistor 332 is connected in parallel to the capacitor 323.
このようにすると、残留電荷を放電してコンデンサを無
充電状態にすることができる。In this way, the residual charge can be discharged and the capacitor can be brought into an uncharged state.
以上のようなゲート制御回路をインバータに適用すれば
第4図(便宜上1相分のみを示した)のようであり、電
源400の電圧をトランス401を介して交流電圧とし
て取出すようにする。If the gate control circuit as described above is applied to an inverter, it will be as shown in FIG. 4 (only one phase is shown for convenience), and the voltage of the power source 400 is taken out as an alternating current voltage via the transformer 401.
各部の電圧は第5図で示すようであり、同gaはサイリ
スク100Aのゲート電圧、同図すはサイリスク100
Bのゲ゛−ト電圧、同図Cはトランス401の出力電圧
を示している。The voltage at each part is as shown in Figure 5, where ga is the gate voltage of Cyrisk 100A, and the figure is the gate voltage of Cyrisk 100A.
B shows the gate voltage, and C in the figure shows the output voltage of the transformer 401.
この発明は、以上のようにサイリスクをオフ状態lこ駆
動する電源要素の両端の電圧を監視することにより、小
型簡便で信頼性の高いゲートターンオフ・サイリスクの
ゲート制御回路を提供することができる。The present invention can provide a small, simple, and highly reliable gate control circuit for a gate turn-off circuit by monitoring the voltage across the power supply element that drives the circuit in the off state as described above.
第1図はこの発明の実施例の回路図、第2図はこの発明
の実施例の要部回路図、第3図はこの発明の他の実施例
の回路図、第4図はこの発明の実施例の応用例回路図、
第5図は第4図応用例各部の電圧波形図である。
100.122.300.322・・・・・・サイリス
ク、111.121,311.321・・・・・・アン
ド回路、112,312・・・・・・トランジスタ、1
13゜126.134,313,400・・・・・・電
源、123゜323・・・・・・コンデンサ、130,
330・・・・・・状態検出回路、131・・・・・・
ツェナダイオード、133・・・・・・フォトカプラ、
401・・・・・・トランス。Fig. 1 is a circuit diagram of an embodiment of this invention, Fig. 2 is a main circuit diagram of an embodiment of this invention, Fig. 3 is a circuit diagram of another embodiment of this invention, and Fig. 4 is a circuit diagram of an embodiment of this invention. Application example circuit diagram of the embodiment,
FIG. 5 is a diagram of voltage waveforms at various parts of the application example shown in FIG. 100.122.300.322...Sirisk, 111.121,311.321...AND circuit, 112,312...Transistor, 1
13゜126.134,313,400...Power supply, 123゜323...Capacitor, 130,
330...state detection circuit, 131...
Zener diode, 133...photocoupler,
401...Trance.
Claims (1)
るためのオン電源要素と、 前記ゲートターンオフ・サイリスタをオフ状態に駆動す
るためのオフ電源要素と、 このオフ電源要素の出力電圧が所定値以上であるか否か
を検出する検出回路と、 この検出回路の出力と外部から供給されるオン指令信号
の論理積をとる第1のAND回路と、前記検出回路の出
力と外部から供給されるオフ指令信号の論理積をとる第
2のAND回路と、前記第1のAND回路の出力により
駆動され、前記オン電源要素から前記ゲートターンオフ
・サイリスクにゲート信号を与える第1のスイッチング
素子と、 前記第2のAND回路の出力により駆動され、前記オフ
電源要素から前記ゲートターンオフ・サイリスクにゲー
ト信号を与える第2のスイッチング素子とを備えるゲー
トターンオフ・サイリスクのゲート制御回路。[Claims] 1. An on-power element for driving the gate turn-off thyristor to the on-state, an off-power element for driving the gate turn-off thyristor to the off-state, and an output voltage of the off-power element. a detection circuit that detects whether or not the value is greater than or equal to a predetermined value; a first AND circuit that takes the logical product of the output of this detection circuit and an on-command signal supplied from the outside; a second AND circuit that takes a logical product of the off command signals to be output, and a first switching element that is driven by the output of the first AND circuit and provides a gate signal from the on power supply element to the gate turn-off signal. , a second switching element driven by the output of the second AND circuit and providing a gate signal from the off-power supply element to the gate turn-off switch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51122254A JPS5854740B2 (en) | 1976-10-14 | 1976-10-14 | Gate control circuit for gate turn-off thyristor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51122254A JPS5854740B2 (en) | 1976-10-14 | 1976-10-14 | Gate control circuit for gate turn-off thyristor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5347760A JPS5347760A (en) | 1978-04-28 |
| JPS5854740B2 true JPS5854740B2 (en) | 1983-12-06 |
Family
ID=14831391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51122254A Expired JPS5854740B2 (en) | 1976-10-14 | 1976-10-14 | Gate control circuit for gate turn-off thyristor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5854740B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58187997U (en) * | 1982-06-08 | 1983-12-14 | 三洋電機株式会社 | induction heating cooker |
| JPS5936424A (en) * | 1982-08-24 | 1984-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Extinguishing circuit of gate turn-off thyristor |
-
1976
- 1976-10-14 JP JP51122254A patent/JPS5854740B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5347760A (en) | 1978-04-28 |
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