JPS601778B2 - ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲート回路 - Google Patents
ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲート回路Info
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- gate circuit
- current
- turn
- gto
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
- 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。
略す）のゲート回路に関する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下本発明を実施例をもとにして説明する。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (1)
- １ 一つのゲートターンオフサイリスタに対して、通常
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54083468A JPS601778B2 (ja) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲート回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54083468A JPS601778B2 (ja) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲート回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS568923A JPS568923A (en) | 1981-01-29 |
| JPS601778B2 true JPS601778B2 (ja) | 1985-01-17 |
Family
ID=13803295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54083468A Expired JPS601778B2 (ja) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのゲート回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601778B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628481B2 (ja) * | 1984-01-12 | 1994-04-13 | 株式会社東芝 | 電気車用電力変換装置の保護装置 |
-
1979
- 1979-07-03 JP JP54083468A patent/JPS601778B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS568923A (en) | 1981-01-29 |
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