JPS601778B2 - Gate circuit of gate turn-off thyristor - Google Patents
Gate circuit of gate turn-off thyristorInfo
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- JPS601778B2 JPS601778B2 JP54083468A JP8346879A JPS601778B2 JP S601778 B2 JPS601778 B2 JP S601778B2 JP 54083468 A JP54083468 A JP 54083468A JP 8346879 A JP8346879 A JP 8346879A JP S601778 B2 JPS601778 B2 JP S601778B2
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
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- Thyristor Switches And Gates (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ゲートターンオフサィリスタ(以下GTOと
略す)のゲート回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a gate circuit for a gate turn-off thyristor (hereinafter abbreviated as GTO).
GTOは、ゲートの制御にてターンオン、ターンオフす
ることのできるサィリスタで、大電流のスイッチング素
子として知られている。A GTO is a thyristor that can be turned on and off by gate control, and is known as a large current switching element.
GTOのターンオフゲインGは、G=11^/IGlで
示される。この式でIAはしや断するアノード電流、I
Gはしや断時に流れるゲート電流である。一般に数百A
以上のァノード電流をしや断できるGTOでは、そのタ
ーンオフゲインGは2〜5程度であり、ゲート電流とし
ては、アノード電流の1/2〜1′5の電流が流れる。
この為ゲート回路の容量も大きなものが必要となり、ゲ
ート回路全体の外形、電力損失も大きい。第1図は、従
来のGTOターンオフ用ゲート回路を示すもので、1
1はGT○、1 2はコンデンサ、13はサィリスタ、
14は電圧制限回路であり、第1図破線内がゲート回路
である。The turn-off gain G of the GTO is expressed as G=11^/IGl. In this equation, IA is the rapidly breaking anode current, I
G is the gate current that flows when the battery is disconnected. Generally several hundred A
In a GTO that can cut off the above anode current, its turn-off gain G is about 2 to 5, and a gate current that is 1/2 to 1'5 of the anode current flows.
Therefore, the gate circuit needs to have a large capacity, and the overall size and power loss of the gate circuit are also large. Figure 1 shows a conventional GTO turn-off gate circuit.
1 is GT○, 1 2 is capacitor, 13 is thyristor,
14 is a voltage limiting circuit, and the area within the broken line in FIG. 1 is a gate circuit.
今GTOIIには、アノード電流1^が流れており、コ
ンデンサ12には図示の極性でしや断に必要な電圧が充
電されている。ここでサイリスタ13をオンすると、コ
ンデンサ1 2の充電電圧がGTOI Iのゲート、カ
ソード間を逆バイアスする。ゲ−ト、カソード間を逆バ
イアスすることにより、GTOI Iのアノード電流の
一部がゲートを介してサィリス夕13、コンデンサー2
を流れるゲートターンオフ電流IGが生じ、GTOI
Iはターンオフすることになる。アノード電流1^とゲ
ート回路1Gの関係は、先にのべたGTOのターンオフ
ゲィンGで示され、良好なターンオフを行なう為には、
アノード電流に応じて充分なゲート電流を流す必要があ
る。また、GTOを電圧形ィンバータ回路等で使う場合
、GTOのアノード電流としては、通常の負荷電流及び
負荷短絡、誤点弧等の故障電流を考慮すべきである。An anode current 1^ is currently flowing through the GTO II, and the capacitor 12 is charged with the voltage necessary for disconnection with the polarity shown. When the thyristor 13 is turned on here, the charging voltage of the capacitor 12 reverse biases the gate and cathode of the GTOI I. By applying a reverse bias between the gate and cathode, a part of the anode current of GTOI I flows through the gate to the syristor 13 and the capacitor 2.
A gate turn-off current IG flows through GTOI.
I will turn off. The relationship between the anode current 1^ and the gate circuit 1G is shown by the turn-off gain G of the GTO mentioned above, and in order to perform a good turn-off,
It is necessary to flow a sufficient gate current according to the anode current. Furthermore, when a GTO is used in a voltage-source inverter circuit or the like, normal load current and fault currents such as load short circuits and false firings should be taken into account as the anode current of the GTO.
これらの故障電流は、通常の負荷電流の数情〜数十倍の
電流となり、GT○、及び装置として好ましくない電流
である。この為、これらの故障電流を極力流さないこと
が装置の事故を最少にとどめる意味で重要である。その
一つの方法は、故障電流を検出してGTOによりその故
障電流をしや断する方法である。しかしながらここに問
題が生じる。それは、故障電流を検出してからGTOに
しや断指令を与える間に、故障電流によっては、通常負
荷時のアノード電流に対して数倍にも立上つてしまうか
らである。すなわちGTOには通常負荷時の数倍のアノ
ード電流が流れ、ターンオフ用ゲート回路としては、こ
の電流をしや断できる大容量のゲート回路が必要となる
。大容量のゲート回路では、通常負荷時のアノード電流
をしや断する場合にも、故障時の比較的大きなアノード
電流をしや断する場合と同様のエネルギーを消費する為
、電力損失も大きく不経済であり、またゲート回路全体
の外形も大形化する。以上述べたように、従来例では、
事故を最少にとどめるために、GTOで故障電流をしや
断しようと、ゲート回路としては大容量の回路が必要で
、電力損失も大きく、ゲート回路が大形化するという欠
点があった。These fault currents are numerically to several tens of times higher than the normal load current, and are undesirable currents for GT○ and devices. Therefore, it is important to prevent these fault currents from flowing as much as possible in order to minimize equipment accidents. One method is to detect a fault current and shut off the fault current using a GTO. However, a problem arises here. This is because, depending on the fault current, the anode current may rise several times as much as the anode current under normal load during the period between detecting the fault current and issuing a power cut command to the GTO. In other words, an anode current several times higher than that under normal load flows through the GTO, and the turn-off gate circuit requires a large-capacity gate circuit that can cut off this current. In a large-capacity gate circuit, the same amount of energy is consumed when cutting off the anode current under normal load as when cutting off the relatively large anode current during a fault, so the power loss is also large. This is economical and also increases the size of the entire gate circuit. As mentioned above, in the conventional example,
In order to minimize accidents, GTO was used to quickly cut off the fault current, but this required a large-capacity gate circuit, resulting in large power losses and a large gate circuit.
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、GT
Oで故障電流をしや断する場合にも回路の大形化、電力
損失の増大を防止したGTOのゲート回路を提供するこ
とにある。The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to
An object of the present invention is to provide a gate circuit for a GTO which prevents the circuit from becoming larger and from increasing power loss even when the fault current is cut off by an oscillator.
以下本発明を実施例をもとにして説明する。The present invention will be explained below based on examples.
本発明の一実施例を示す構成図で、15,16はゲート
回路であり、端子b,cは各ゲート回路のターンオフ指
令入力端子である。ここでゲート回路15は、通常負荷
時しや断用ゲート回路、ゲート回路16は、事故時等の
大電流用ゲート回路で、常時は端子aよりのターンオフ
指令によりゲート回路15でGTOI Iのアノード電
流をしや断する。また17は変流器、18は抵抗、19
は電流基準であり、事故時等におけるGTO1 1のア
ノード電流の増加に対して電流基準9をも過電流を検出
してアンプ201こより増幅し、大電流用であるゲート
回路16の端子cにターンオフ指令を与えてGTOI
Iのァノード電流をしや断する。このように単発あるい
はほんのまれにしか起らない事故に対して、大電流用ゲ
ート回路16を設けることで、電流容量をいくら大きな
ゲート回路にしても、動作回数がわずかである為、電力
損失もほとんどなく、部品定格も小さくできる。また通
常負荷時用のゲート回路15は、通常のGTOI Iの
アノード電流をしや断できるような最少限の設計が行な
えることからゲート回路全体としては露力損失の増大、
大形化等の問題を防止できる。さらに通常負荷時用のゲ
ート回路15が故障した場合のターンオフ失敗等に対し
て大電流用ゲート回路16は、動作回数こそ少ないがバ
ックアップとして鰯らかすことができ、ゲート回路の信
頼性を向上することができる。本発明においては、通常
負荷時用のゲート回路15及び事故時等の大電流用ゲー
ト回路16としてどのような種類のゲート回路でも良く
、またゲート回路15,16は各異なる種類のゲート回
路でも良い。In the configuration diagram showing an embodiment of the present invention, 15 and 16 are gate circuits, and terminals b and c are turn-off command input terminals for each gate circuit. Here, the gate circuit 15 is a gate circuit for shutting off during normal load, and the gate circuit 16 is a gate circuit for large current in case of an accident, etc. In normal operation, the gate circuit 15 is used to disconnect the anode of GTOI in response to a turn-off command from terminal a. Cut off the current. Also, 17 is a current transformer, 18 is a resistor, 19
is a current reference, and when the anode current of the GTO 1 1 increases in the event of an accident, the current reference 9 is also detected and amplified by the amplifier 201, and turned off to the terminal c of the gate circuit 16 for large current. GTOI by giving commands
The anode current of I is cut off. In this way, by providing a large current gate circuit 16 for accidents that occur only once or only rarely, no matter how large the current capacity is, the number of operations is small, so power loss can be reduced. There are almost none, and component ratings can be made smaller. In addition, the gate circuit 15 for normal load can be designed to the minimum that can cut off the anode current of the normal GTOI I, so the gate circuit as a whole will suffer from increased exposure loss and
Problems such as increasing the size can be prevented. Furthermore, the large current gate circuit 16 can be used as a backup, even though the number of operations is small, in case of turn-off failure when the normal load gate circuit 15 breaks down, improving the reliability of the gate circuit. be able to. In the present invention, any type of gate circuit may be used as the gate circuit 15 for normal load and the gate circuit 16 for large current during an accident, and the gate circuits 15 and 16 may be of different types. .
第3図は、ゲート回路の例を示すものである。第3図a
は従来例で示したコンデンサ放電形のゲート回路、第3
図bはパルストランスを使用したゲート回路例で、21
はパルストランス、22はダイオード、23は抵抗、2
4は直流電源、25はトランジスタで「トランジスタ2
5にベース電流を与えて導適状態にしてコレクタ電流を
流し、パルストランス21で絶縁してゲート電流を得る
方式である。以上のように、本発明では事故時等でGT
Oにより通常の数情の大電流をしや断する大電流用ゲー
ト回路と常時GTOに流れる電流をしや断する通常負荷
時のゲート回路とを分離することにより、GTOで故障
電流をしや断する場合にもゲート回路全体の外形の大形
化、電力損失の増大を防止できると共に、信頼性の高い
GTOのゲート回路を提供できる。FIG. 3 shows an example of a gate circuit. Figure 3a
is the capacitor discharge type gate circuit shown in the conventional example, and the third
Figure b is an example of a gate circuit using a pulse transformer.
is a pulse transformer, 22 is a diode, 23 is a resistor, 2
4 is a DC power supply, 25 is a transistor, and 25 is a transistor.
In this method, a base current is applied to the transistor 5 to make it conductive, and a collector current flows therethrough, and the gate current is obtained by insulating the transistor 5 with a pulse transformer 21. As described above, in the present invention, GT
By separating the large current gate circuit, which cuts off the normal large current, and the normal load gate circuit, which cuts off the current that always flows through the GTO, using O, it is possible to prevent fault currents in the GTO. Even when the gate circuit is disconnected, it is possible to prevent the overall size of the gate circuit from increasing in size and power loss, and to provide a highly reliable GTO gate circuit.
第1図は従来例であるGTOのゲート回路、第2図は本
発明によるGTOのゲート回路の一実施例を示す構成図
、第3図は第2図のゲート回路の具体的例を示す回路図
である。
1 1;ゲートターンオフサイリスタ(GTO)、12
;コンデンサ、13:サィリス夕、14;電圧制限回路
、15,16:ゲート回路、17:変流器、18,23
;抵抗、19:電流基準、20;アンプ、21:パルス
トランス、22;ダイオード、24;直流電源、25;
トランジスタ。
第1図第2図
第3図FIG. 1 is a conventional GTO gate circuit, FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of the GTO gate circuit according to the present invention, and FIG. 3 is a circuit showing a specific example of the gate circuit in FIG. 2. It is a diagram. 1 1; Gate turn-off thyristor (GTO), 12
; Capacitor, 13: Siris filter, 14; Voltage limiting circuit, 15, 16: Gate circuit, 17: Current transformer, 18, 23
;Resistor, 19: Current reference, 20; Amplifier, 21: Pulse transformer, 22; Diode, 24; DC power supply, 25;
transistor. Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
運転時に出されるゲート指令信号に応動し比較的しや断
電流の小さい領域で使用する通常負荷時用のオフゲート
回路と、故障電流の検出信号に応動し大電流のしや断に
使用する大電流のオフゲート回路との二つのオフゲート
回路を具備したことを特徴とするゲートターンオフサイ
リスタのゲート回路。1 For one gate turn-off thyristor, there is an off-gate circuit for normal load that responds to the gate command signal issued during normal operation and is used in a region with relatively small shear current, and an off-gate circuit for normal load that responds to the fault current detection signal. A gate circuit for a gate turn-off thyristor characterized by comprising two off-gate circuits, a large-current off-gate circuit used for cutting off large currents.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54083468A JPS601778B2 (en) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | Gate circuit of gate turn-off thyristor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54083468A JPS601778B2 (en) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | Gate circuit of gate turn-off thyristor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS568923A JPS568923A (en) | 1981-01-29 |
| JPS601778B2 true JPS601778B2 (en) | 1985-01-17 |
Family
ID=13803295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54083468A Expired JPS601778B2 (en) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | Gate circuit of gate turn-off thyristor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601778B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628481B2 (en) * | 1984-01-12 | 1994-04-13 | 株式会社東芝 | Electric vehicle power converter protection device |
-
1979
- 1979-07-03 JP JP54083468A patent/JPS601778B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS568923A (en) | 1981-01-29 |
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