CN101669207A - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体装置，该半导体装置具备：光直接触发晶闸管(11～1n)，其被光门极信号(L1～Ln)所触发；第一光纤(21a～2na)，其与上述光直接触发晶闸管(11～1n)相连接，用于传输上述光门极信号(L1～Ln)；第二光纤(21b～2nb)，其用于延长上述第一光纤(21a～2na)；以及光纤间中继单元(51～5n)，其连接上述第一光纤(21a～2na)和上述第二光纤(21b～2nb)，将从上述第二光纤(21b～2nb)输出的上述光门极信号(L1～Ln)输入到上述第一光纤(21a～2na)。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及一种具备光直接触发晶闸管的半导体装置。
背景技术
近年来，已知使用光直接触发晶闸管来构成半导体装置。例如，存在一种半导体装置，该半导体装置具备对冷却用散热片和光直接触发晶闸管进行交替接合的结构体。
然而，上述那样的半导体装置，在结构上光纤的与光直接触发晶闸管的连接侧被埋入的情况较多。因此，半导体装置成为光纤被从光直接触发晶闸管引出的状态。光纤在其材质的性质上，需要充分注意使用。因此，这种半导体装置在进行制造、组装或者拆卸等作业时，由于引出状态的光纤而引起使用不便。特别是，将半导体装置越往高电压部设置，光纤的长度变得越长。如果光纤长度变长，则半导体装置变得使用更加困难。
另外，在光纤被损坏的情况下，必须更换光纤。但是，在光纤的一端在结构上被埋入到半导体装置的情况下，需要拆卸半导体装置来更换光纤。
这样，具备光直接触发晶闸管的半导体装置由于与光直接触发晶闸管相连接的光纤而引起使用不便的情况较多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在具备光直接触发晶闸管的半导体装置中能够减少由光纤引起的使用不便的半导体装置。
本发明的第一局面是一种半导体装置，该半导体装置具备：光直接触发晶闸管，其被光门极信号所触发；第一光纤，其与上述光直接触发晶闸管相连接，用于传输上述光门极信号；第二光纤，其用于延长上述第一光纤；以及光纤间中继单元，其连接上述第一光纤和上述第二光纤，并将从上述第二光纤输出的上述光门极信号输入到上述第一光纤。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置的结构的结构图。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置的结构的外观图。
图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置的光纤的连接状态的结构图。
图4是表示本发明的第二实施方式所涉及的半导体装置的结构的结构图。
图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的半导体装置的光纤的连接状态的结构图。
具体实施方式
参照以下附图来说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置1的结构的结构图。图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置1的结构的外观图。此外，在图中，对相同部分附加相同的附图标记并省略其详细说明，主要说明不同的部分。以后的实施方式也同样省略重复的说明。
半导体装置1具备：串联连接的n个光直接触发晶闸管11～1n；光纤21a～2na，该光纤21a～2na用于分别对各光直接触发晶闸管11～1n输入光门极信号L1～Ln；光纤21b～2nb，该光纤21b～2nb用于分别延长各光纤21a～2na；门极信号产生器4，其连接在光纤21b～2nb的输入侧上；中继部51～5n，该中继部51～5n用于分别将光纤21b～2nb连接到各光纤21a～2na；以及冷却散热片61～6n，该冷却散热片61～6n分别与各光直接触发晶闸管11～1n相接合。在此，n表示1以上的整数，在图中适当省略了各结构要素的图示。
通过交替地接合各光直接触发晶闸管11～1n和各冷却散热片61～6n来构成结构体。在结构体中，光纤21a～2na分别与光直接触发晶闸管11～1n相连接。因此，光纤21a～2na的与光直接触发晶闸管11～1n之间的连接部分被埋入到结构体内。为了使与光纤21b～2nb的连接变得容易，光纤21a～2na的一端被从结构体引出。
光直接触发晶闸管11～1n是直接被光信号触发的晶闸管。光直接触发晶闸管11～1n根据光门极信号L1～Ln来进行导通截止(驱动)。
光纤21a～2na和光纤21b～2nb是用于进行光门极信号的通信的光缆。光纤21a～2na与光直接触发晶闸管11～1n的门极相连接。光纤21b～2nb分别与门极信号产生器4相连接。光纤21a和光纤21b是直径相同的光缆。只要与光纤21b～2nb之间连接的部分从结构体露出，就可以使光纤21a～2na的长度尽可能短。
门极信号产生器4是产生用于分别对光直接触发晶闸管11～1n进行导通截止(触发)的光门极信号L1～Ln的设备。
中继部51～5n是分别对光纤21a～2na和光纤21b～2nb进行连接的部件。中继部51～5n构成为能够容易地装卸到光纤21a～2na和光纤21a～2na。
冷却散热片61～6n是对由光直接触发晶闸管11～1n产生的热量进行散热的散热器。
图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置1的光纤21a、21b的连接状态的结构图。在此，示出光纤21a、21b之间的连接状态，但是其它光纤的连接状态也相同。
光纤21a和光纤21b通过中继部51被连接。在进行半导体装置1的制造、组装或者拆卸等作业的情况下，从中继部51拆下光纤21a或者光纤21b。由此，能够缩短与结构体相连接的光纤的长度，因此容易使用结构体。
根据本实施方式，通过设置中继部51～5n来能够缩短与光直接触发晶闸管11～1n相连接的光纤21a～2na的长度。由此，从结构体引出的光纤21a～2na的使用变得容易，并能够容易地进行半导体装置1的制造、组装或者拆卸等作业。特别是，在光直接触发晶闸管11～1n与冷却散热片61～6n之间的接合作业等中，结构体变得容易使用。另外，通过缩短光纤21a～2na的长度，能够尽可能减少光纤21a～2na的损伤。如果是光纤21b～2nb的损伤，则不用拆卸半导体装置1而能够容易地进行更换。
(第二实施方式)
图4是表示本发明的第二实施方式所涉及的半导体装置1A的结构的结构图。
半导体装置1A是第一实施方式所涉及的半导体装置1的变形方式，除了以中继部51A～5nA来代替中继部51～5n、以光纤21a1～2na1来代替光纤21a～2na这一点以外，与半导体装置1相同的结构。
光纤21a1～2na1的直径大于光纤21b～2nb的直径。
将中继部51A～5nA的一侧设为用于连接光纤21a1～2na1的形状，将另一例设为用于连接光纤21b～2nb的形状。
图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的半导体装置1A的光纤21a1、21b的连接状态的结构图。在此，示出光纤21a1与光纤21b之间的连接状态，但其它光纤的连接状态也相同。
光纤21a1和光纤21b通过中继部51A被连接。在进行半导体装置1的制造、组装或者拆卸等作业的情况下，从中继部51A拆下光纤21a1或者光纤21b。由此，能够缩短与结构体相连接的光纤的长度，因此容易使用结构体。
根据本实施方式，除了第一实施方式的作用效果以外，能够得到以下的作用效果。
为了驱动光直接触发晶闸管11，不仅要传输“0”、“1”的信号，还需要传输用于驱动的光功率。因而，在光纤21a1和光纤21b之间的接合面上抑制光门极信号L1的光功率的衰减变得较为重要。因此，光纤21a1～21n1的直径大小大于光纤21b～2nb的直径。因此，光纤21a1的接合面大于光纤21b的接合面。因此，即使从光纤21b输出的光门极信号L1在中继部51A中被扩大，也能够抑制传输到光纤21a1的光门极信号L1(光功率)的衰减。根据同样的结构，能够抑制光门极信号L1～Ln的衰减。
此外，在各实施方式中，说明了构成单相电路的半导体装置，但是并不限于此。可以是构成三相电路的半导体装置(电力转换装置)，也可以是电力转换装置以外的半导体装置。通过将这些结构设为与各实施方式相同的结构，能够得到与各实施方式相同的作用效果。
此外，本发明并不会限定于上述实施方式，在实施过程中，在不脱离其要旨的范围内能够对结构要素进行变形并进行具体化。另外，能够通过上述实施方式所公开的多个结构要素的适当的组合来形成各种发明。例如，也可以从实施方式示出的全部结构要素中删除几个结构要素。并且，也可以适当地组合不同的实施方式所涉及的结构要素。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供一种在具备光直接触发晶闸管的半导体装置中能够减少由光纤引起的使用不便的半导体装置。

Claims (8)

1.一种半导体装置，其特征在于，具备：
光直接触发晶闸管，其被光门极信号所触发；
第一光纤，其与上述光直接触发晶闸管相连接，用于传输上述光门极信号；
第二光纤，其用于延长上述第一光纤；以及
光纤间中继单元，其连接上述第一光纤和上述第二光纤，并将从上述第二光纤输出的上述光门极信号输入到上述第一光纤。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
具备散热单元，该散热单元对从上述光直接触发晶闸管产生的热量进行散热。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
将上述第一光纤的直径设为大于上述第二光纤的直径。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
具备光门极信号产生单元，该光门极信号产生单元与上述第二光纤相连接，产生上述光门极信号。
5.一种半导体装置，其特征在于，具备：
多个光直接触发晶闸管，该多个直接光触发晶闸管被串联连接，并被光门极信号所触发；
多个第一光纤，该多个第一光纤与各上述光直接触发晶闸管相连接，用于传输各上述光门极信号；
多个第二光纤，该多个第二光纤用于延长各上述第一光纤；以及
多个光纤间中继单元，该多个光纤间中继单元连接各上述第一光纤和各上述第二光纤，并将从各上述第二光纤输出的各上述光门极信号输入到各上述第一光纤。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，
具备多个散热单元，该多个散热单元对从各上述光直接触发晶闸管产生的热量进行散热。
7.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，
将各上述第一光纤的直径设为大于各上述第二光纤的直径。
8.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，
具备光门极信号产生单元，该光门极信号产生单元与各上述第二光纤相连接，产生各上述光门极信号。
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