DE19746112A1 - Stromrichteranordnung - Google Patents

Stromrichteranordnung

Info

Publication number
DE19746112A1
DE19746112A1 DE19746112A DE19746112A DE19746112A1 DE 19746112 A1 DE19746112 A1 DE 19746112A1 DE 19746112 A DE19746112 A DE 19746112A DE 19746112 A DE19746112 A DE 19746112A DE 19746112 A1 DE19746112 A1 DE 19746112A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching device
diode
current
circuit
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19746112A
Other languages
English (en)
Inventor
Masafumi Tabata
Seiki Igarashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Publication of DE19746112A1 publication Critical patent/DE19746112A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/538Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromrichteranordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und insbesondere eine Gatesteuerschaltung für ein spannungsgesteuertes Schaltglied, etwa einen bipolaren Transistor mit isoliertem Gate (IGBT), in einer solchen Strom­ richteranordnung.
Fig. 6 zeigt eine bekannte Ausführungsform eines Gleichstromstellers (Zerhackerschaltung) als Beispiel eines Stromrichters, die solch ein spannungsgesteuertes Schaltglied und eine Gate­ steuerschaltung enthält.
Der Gleichstromsteller in Fig. 6 enthält eine Reihenschaltung aus einer ersten Schaltvorrichtung 1 und einer zweiten Schaltvorrichtung 2, von denen sich die erste Schaltvorrichtung aus einem IGBT 1a und einer zu ihm antiparallel geschalteten Diode 1b zusammensetzt, während sich die zweite Schaltvorrichtung aus einem IGBT 2a und einer zu ihm antiparallel geschalteten Diode 2b zusammensetzt. Die Enden dieser Reihenschaltung sind über eine Verdrahtungsinduktivität 11 mit einer Gleichstromquelle 9 verbunden. Eine induktive Last 10 ist an die beiden Enden der Schaltvorrichtung 2 angeschlossen. Ein Kondensator 12 liegt als Snubber-Schaltung parallel zur Reihenschaltung der beiden Schaltvorrichtungen 1 und 2. Eine Gatesteuerschaltung 3 ist mit dem IGBT 1a verbunden. Die Gatesteuerschaltung 3 enthält zwei in Reihe geschaltete Gleich­ stromquellen 7a und 7b, einen mit seinem einen Ende an den positiven Pol der Gleichstromquelle 7a angeschlossenen Widerstand 8a, einen mit seinem einen Ende an den negativen Pol der Gleichstromquelle 7b angeschlossenen Widerstand 8b sowie die Reihenschaltung zweier Schalter 6a und 6b zwischen dem anderen Ende des Widerstands 8a und dem anderen Ende des Widerstands 8b. Der Gateanschluß des IGBT 1a ist mit dem Verbindungspunkt zwischen den beiden Schaltern 6a und 6b verbunden, während der Emitteranschluß des IGBT 1a mit dem Verbindungspunkt zwischen den beiden Gleichstromquellen 7a und 7b verbunden ist. Der IGBT 2a wird durch eine Gleichstromquelle 7c ständig im Sperrzustand gehalten. Der Verbindungs­ punkt zwischen dem Kollektor des IGBT 1a (2a) und der Kathode der Diode 1b (2b) einerseits und der Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des IGBT 1a (2a) und der Anode der Diode 1b (2b) andererseits bilden zwei Hauptanschlüsse der ersten (zweiten) Schaltvorrichtung 1 (2), während die Gateanschlüsse der IGBTs 1a, 2a jeweils einen Steueranschluß bilden.
Die Ausgangsleistung des Gleichstromsteller von Fig. 6 wird durch Ein- und Ausschalten des IGBT 1a eingestellt. Die Arbeitsweise der Schaltung von Fig. 6 wird nachfolgend unter zusätzli­ cher Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert.
Wenn bei geöffnetem Schalter 6b der Schalter 6a in der Gatesteuerschaltung 6 geschlossen wird, fließt ein von der Gleichstromquelle 7a, vom Widerstand 8a und von der Eingangskapazität des IGBT 1a abhängender Strom zum Gateanschluß des IGBT 1a. Hierdurch wird die zwischen dem Gate und dem Emitter liegende Kapazität IGBT 1a aufgeladen und der IGBT 1a eingeschal­ tet. Aufgrund des Einschaltens des IGBT 1a fließt ein Ausgangsstrom I0 (siehe Fig. 6) über die induktive Last 10. Der IGBT 1a wird dann dadurch wieder ausgeschaltet, daß der Schalter 6a der Gatesteuerschaltung 3 geöffnet wird, während der Schalter 6b geschlossen wird, um die Kapazität zwischen Gate und Emitter des IGBT 1a zu entladen. Dieses Abschalten des IGBT 1a bewirkt einen Freilaufstrom durch die Last 10 und die Diode 2b. Durch wiederholtes Ein- und Ausschalten des IGBT 1a kann die an die Last 10 gelieferte Leistung eingestellt werden.
Bei dem beschriebenen Gleichstromsteller treten folgende Probleme auf:
Unter der Annahme eines ausreichend kurzen Schaltzyklus wird die Diode 2b noch von dem erwähnten Freilaufstrom durchflossen, wenn der IGBT 1a nach dem Abschalten erneut einge­ schaltet wird. Hierdurch wird ein Stromweg von dem einen Pol der Gleichstromquelle 9 über den IGBT 1a und die durch den Freilaufstrom leitend gehaltene Diode 2b zum anderen Pol der Gleichstromquelle 9 gebildet. Durch diesen Strom wird der Strom durch die Diode 2b um so rascher verringert, je größer der Stromanstieg di/dt des IGBT 1a ist. Die Diode 2b kommt dann in den Sperrerholzustand und unterbricht den Strom, so daß an der Verdrahtungsinduktivität 11 eine Spannungsspitze auftritt, die gleich der Spannung Ed der Gleichstromquelle 9 plus der Induktivität L der Verdrahtungsinduktivität 11 multipliziert mit di/dt ist. In Fig. 7 sind die Verläufe der Spannung VCE des IGBT 1a, des Stroms ic durch den IGBT 1a, der Spannung Vd an der Diode 2b und des Stroms id durch die Diode 2b dargestellt. Wie aus Fig. 7 erkennbar, tritt die erwähnte Spannungsspitze über der Diode 2b auf. Demzufolge sind Bauelemente erforderlich, die dieser Spannungsspitze standhalten können. Solche Bauelemente mit hoher Sperrspannung führen jedoch zu erhöhten Kosten, einer Zunahme der Durchlaßspannung, einer Erhöhung der stationären Verluste und einer Verringerung des Umwandlungswirkungsgrads.
Als Alternative kann gemäß Darstellung in Fig. 6 eine Snubber-Schaltung (Kondensator 12) vorgesehen werden, um die Spannungsspitze zu absorbieren. Auch hierdurch werden jedoch der Umwandlungswirkungsgrad infolge der Verluste durch die Snubber-Schaltung verringert und Größe und Kosten des Stromrichters erhöht.
Als weitere Alternative zur Unterdrückung der Spannungsspitze kann der Gatewiderstand zur Verringerung der Spannungsabnahme dv/dt über dem IGBT erhöht werden. Hierdurch werden jedoch die Schaltgeschwindigkeit verringert und die Schaltverluste erhöht. Die Zunahme der Schaltverluste erfordert eine leistungsstärkere Kühlung, die ihrerseits den Umfang und die Kosten des Stromrichters erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stromrichteranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die beschriebenen Probleme des Standes der Technik beseitigt werden können, insbesondere die Kosten verringert werden können, ohne die Größe des Stromrichters zu erhöhen oder seinen Umwandlungswirkungsgrad zu verringern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stromrichteranordnung gemäß Patentanspruch 1 bzw. 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü­ che.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 bis 5 jeweils ein Schaltbild einer ersten, zweiten, dritten, vierten bzw. fünften Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 ein Schaltbild eines bekannten Gleichstromsteller und
Fig. 7 Strom- und Spannungsverläufe in der Schaltung von Fig. 6.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Abweichend von der Schaltung in Fig. 6 ist ein Stromdetektor 4 zwischen der ersten Schaltvor­ richtung 1 und der zweiten Schaltvorrichtung 2 in Reihe mit diesen vorgesehen. An den Ausgang des Stromdetektors 4 ist eine Potentialtrennschaltung 5 angeschlossen, deren Ausgangssignal einen zusätzlichen Schalter 6c in der Gatesteuerschaltung 3 steuert. Die Gatesteuerschaltung 3 in Fig. 1 unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 6 dadurch, daß zur Reihenschaltung aus Widerstand 8a und Schalter 6a eine Reihenschaltung aus dem Schalter 6c und einem Widerstand 8c parallelgeschaltet ist. Wie später noch näher erläutert, ist der Widerstand 8a anders bemes­ sen als im Fall von Fig. 6. Von den genannten Unterschieden abgesehen entspricht die Schaltung von Fig. 1 derjenigen von Fig. 6, so daß bezüglich weiterer Einzelheiten des Schaltungsaufbaus auf die Ausführung zu Fig. 6 Bezug genommen wird.
Es soll nun die Funktionsweise der Schaltung gemäß Fig. 1 beschrieben werden. Zum Einschal­ ten des IGBT 1a werden die Schalter 6a und 6c geschlossen und der Schalter 6b geöffnet. Dadurch wird das Gate des IGBT 1a über die Parallelschaltung der beiden Widerstände 8a und 8c gespeist. Wenn der IGBT 1a daraufhin leitend wird, fließt ein Strom vom positiven Pol der Gleichstromquelle 9 (bei der es sich um einen Gleichstrom-Zwischenkreiskondensator handeln kann) über den IGBT 1a, den Stromdetektor 4 und die Diode 2b zum negativen Pol der Gleich­ stromquelle 9. Hierbei wird wieder vorausgesetzt, daß die Diode 2b im Moment des Einschaltens des IGBT 1a als Folge des vorangegangenen Abschaltvorgangs noch Strom führt. Wenn der Strom durch die Diode 2b null wird und ein Sperrstrom zu fließen beginnt, das heißt wenn die Diode 2b von einem Sperrerholstrom durchflossen wird, gibt der Stromdetektor 4 ein Ausgangs­ signal an die Potentialtrennschaltung 5 ab.
Über die Potentialtrennschaltung 5 gelangt dieses Ausgangssignal des Stromdetektors 4 als Steuersignal zur Gatesteuerschaltung 3 und öffnet in dieser den Schalter 6c, wodurch der Widerstand im Gatekreis des IGBT 1a erhöht und die Ladegeschwindigkeit entsprechend erniedrigt wird. Anders ausgedrückt, da der Wert des Widerstands 8a höher als der der Parallel­ schaltung der Widerstände 8a und 8c ist, wird der Gatestrom geringer. Die Abnahme des Gatestroms verringert die Schaltgeschwindigkeit des IGBT 1a, so daß dessen Kollektor-Emitter- Spannung höher bleibt als es bei einem größeren Gatestrom der Fall wäre. Die höhere Kollektor- Emitter-Spannung des IGBT 1a führt zu einer Verringerung des Stromanstiegs des von der Gleichstromquelle 9 zum IGBT 1a fließenden Stroms. Dementsprechend wird die Spannungs­ spitze, die während der Sperrerholzeit an der Diode 2b auftritt, geringer, was eine übermäßige Spannungsbelastung der Diode 2b verhindert.
Nach Ablauf der Sperrerholzeit der Diode 2b fließt kein Strom mehr durch den Stromdetektor 4, womit das Steuersignal für den Schalter 6c verschwindet, dieser wieder geöffnet wird und die Gatesteuerschaltung 3 zu ihrem normalen Betrieb zurückkehrt. Der Widerstandswert der Parallelschaltung aus den beiden Widerständen 8a und 8c entspricht dem üblichen Wert eines einzigen Gatewiderstands, während der Wert des Widerstands 8a allein etwa das Zehnfache dieses üblichen Werts ausmacht. Der Wert des Widerstands 8a in Fig. 1 ist also deutlich größer als derjenige des Widerstands 8a in Fig. 6.
Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten dadurch, daß der Stromdetektor 4 zur Diode 2b in Reihe geschaltet und diese Reihenschaltung zur Kollektor-Emitter-Strecke des IGBT 2a parallel liegt.
Die bisherige Beschreibung bezog sich auf einen Gleichstromsteller als Beispiel eines Stromrich­ ters. Wie erwähnt, und in den Figuren dargestellt, wird der IGBT 2a bei der Gleichstromsteller nicht benötigt und wird deshalb mittels der Gleichstromquelle 7c ständig im Sperrzustand gehalten. Im einfachsten Fall eines Gleichstromstellers ist auch die Diode 1b nicht unbedingt erforderlich. Alle Ausführungsbeispiele der Erfindung sind aber beispielsweise auch auf eine Wechselrichterschaltung anwendbar, bei der der IGBT 2a ebenfalls mittels einer Gatesteuerschal­ tung in an sich bekannter Weise geschaltet wird. Beispielsweise ist eine Halbbrückenschaltung denkbar, bei der die Gleichstromquelle 9 durch die Reihenschaltung zweier Gleichstromquellen ähnlich der Reihenschaltung der Gleichstromquellen 7a und 7b ersetzt ist und das eine Ende der induktiven Last 10 statt mit dem Emitteranschluß des IGBT 2a mit dem Verbindungspunkt zwischen diesen beiden Gleichstromquellen verbunden ist.
Die Ausführungsform von Fig. 2 eignet sich insbesondere für einen solchen Fall, wo auch der IGBT 2a geschaltet wird. In diesem Fall verhindert die Schaltungsanordnung von Fig. 2, daß der Stromdetektor 4 von einem Strom durch den IGBT 2a durchflossen wird. Wenn auch der IGBT 2a geschaltet wird, kann der Stromdetektor 4 bei der Schaltungsanordnung von Fig. 2 mit geringerer Strombelastbarkeit und damit geringerer Größe ausgebildet werden, als dies im Fall von Fig. 1 der Fall wäre.
Fig. 3 zeigt die Schaltungsanordnung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dadurch, daß der Stromdetektor 4 und die Potentialtrennschaltung 5 durch eine Sättigungsdrossel 4a, die mit einer zusätzlichen Sekundärwicklung versehen ist, ersetzt sind. Wenn bei dieser Anordnung beim Einschalten des IGBT 1a der Sperrerholstrom durch die Diode 2b einsetzt, wird in der Sekundärwicklung der Sättigungsdrossel 4a eine positive Spannung induziert, die mit der gleichen Folge wie bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel den Schalter 6c in der Gatesteuerschaltung 3 öffnet. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 erfüllt die Sättigungsdrossel 4a gleichzeitig sowohl die Stromdetektorfunktion des Stromdetektors 4 als auch die Potentialtrennfunktion der Potentialtrennschaltung 5 in den Fig. 1 und 2 und kann kleiner sein als die Elemente 4 und 5 beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Abweichend von der Darstellung in Fig. 3 kann die Sättigungsdrossel in Analogie zum ersten Ausführungsbeispiel in Reihe zur Gesamtheit der Schaltvorrichtung 2 geschaltet werden.
Fig. 4 zeigt das Schaltbild einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungs­ form ist die Primärseite einer Sättigungsdrossel 4a ähnlich derjenigen von Fig. 3 zu einer Verdrahtungsinduktivität 13 für die Diode 2b parallelgeschaltet. Bei dieser Schaltung teilt sich der Strom durch die Diode 2b auf die Primärseite der Sättigungsdrossel 4a einerseits und die Verdrahtungsinduktivität 13 andererseits auf, so daß die Sättigungsdrossel 4a nur von einem dem Stromteilungsverhältnis entsprechenden Strom durchflossen wird. Während die Funktions­ weise der Schaltungsanordnung von Fig. 4 im wesentlichen die gleiche wie die der Schaltungs­ anordnung von Fig. 3 ist, kann die Sättigungsdrossel 4a kleiner als die in Fig. 3 sein, da sie nur von einem Bruchteil des Stroms durch die Diode 2b durchflossen wird. In Analogie zum ersten Ausführungsbeispiel kann die Sättigungsdrossel 4a auch zu einer Verdrahtungsinduktivität für die Schaltvorrichtung 2 (der Parallelschaltung aus Diode 2b und IGBT 2a) geschaltet werden.
Fig. 5 zeigt das Schaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das fünfte Ausfüh­ rungsbeispiel unterscheidet sich von den vorangegangenen dadurch, daß eine Spannungsdetek­ torschaltung 14 parallel zur Diode 2b geschaltet ist. Das Ausgangssignal der Spannungsdetek­ torschaltung 14 steuert ähnlich dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel über eine Potentialtrennschaltung 5 den Schalter 6c in der Gatesteuerschaltung. Wenn bei dem fünften Ausführungsbeispiel die Diode 2b in den Sperrerholzustand gelangt, tritt eine Sperrspannung über der Diode 2b auf. Diese Sperrspannung bewirkt über die Potentialtrennschaltung 5 das Öffnen des Schalters 6c mit der gleichen Folge wie bei den vorangegangenen Ausführungsbei­ spielen. Beim fünften Ausführungsbeispiel bedarf es keiner Schaltungsanordnung zum Erfassen des Diodenstroms, wodurch Leitungsverluste in einer solchen Schaltungsanordnung vermieden werden.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung der Sperrerholstrom (oder die Sperrspannung) der Diode 2b erfaßt wird und als Steuersignal zur Erhöhung des Gatewiderstands für den IGBT 1a und damit zur Verringerung der Geschwindigkeit, mit der das Gate geladen wird, verwendet wird, ergeben sich die folgenden Vorteile und Wirkungen:
  • (a) Durch Verringern des Gatestrom bzw. der Gateladegeschwindigkeit nur während der Sperrerholzeit der Diode wird nahezu die gleiche Schaltgeschwindigkeit wie beim Stand der Technik erreicht. Da eine Überspannung oder Spannungsspitze bei beinahe der gleichen Schalt­ geschwindigkeit wie beim Stand der Technik begrenzt werden kann, kann die Zunahme von Schaltverlusten minimiert werden.
  • (b) Da die Überspannung oder Spannungsspitze beschränkt werden kann, besteht keine Not­ wendigkeit für Bauelemente mit hoher Spannungsfestigkeit. Da Bauelemente mit niedrigerer Spannungsfestigkeit generell eine geringere Durchlaßspannung und ein schnelleres Schaltverhal­ ten aufweisen, tragen sie zu einer Verbesserung des Umwandlungswirkungsgrads bei.
  • (c) Die Notwendigkeit einer Snubber-Schaltung zur Begrenzung einer Spannungsspitze wird beseitigt, was die Größe der gesamten Schaltvorrichtung verringert. Der Kondensator 12 in den Fig. 1 bis 5 ist dazu vorgesehen, eine Spannungsspitze zu verhindern, während der IGBT 1a ausgeschaltet wird.
Erfindungsgemäß wird bei einer Stromrichteranordnung mit einer Reihenschaltung aus einer ersten und einer zweiten Schaltvorrichtung, die sich je aus einem spannungsgesteuerten Schaltglied, etwa einem IGBT, und einer zu diesem antiparallel geschalteten Diode zusammen­ setzen, wobei das Schaltglied wenigstens einer der Schaltvorrichtung mittels einer Gatesteuer­ schaltung schaltbar ist, ohne Verringerung der Schaltgeschwindigkeit und ohne Erfordernis einer Snubber-Schaltung das Auftreten einer Stoßspannung unterbunden oder diese verringert. Dazu wird mit einem Stromdetektor beim Einschalten des Schaltglieds der wenigstens einen Schalt­ vorrichtung der Sperrerholstroms oder die Sperrspannung der Diode der anderen Schaltvorrich­ tung erfaßt und als Steuersignal benutzt, um in der Gatesteuerschaltung den Gatewiderstand vorübergehend zu erhöhen und so die Lagegeschwindigkeit der Gatekapazität des Schaltglieds der einen Schaltvorrichtung zu senken.

Claims (9)

1. Stromrichteranordnung, umfassend
eine erste Schaltvorrichtung (1) mit zwei Hauptanschlüssen und einem Steueranschluß, die ein spannungsgesteuertes Schaltglied (1a), wie einen bipolaren Transistor mit isoliertem Gate, enthält,
eine mit der ersten Schaltvorrichtung (1) in Reihe geschaltete zweite Schaltvorrichtung (2) mit einer Diode (2b), und
eine mit dem Steueranschluß der ersten Schaltvorrichtung (1) verbundene Gatesteuerschaltung (3), gekennzeichnet durch
einen Stromdetektor (4, 4a) zur Erfassung eines Sperrerholstroms durch die Diode (2b) der zweiten Schaltvorrichtung (2) und zur Ausgabe eines ersten, den Sperrerholstrom repräsen­ tierenden Detektorsignals, und
eine Trennschaltung (5, 4a) zum Empfang des ersten Detektorsignals und zur Ausgabe eines dem ersten Detektorsignal entsprechenden, von ihm aber galvanisch getrennten zweiten Detektorsignals,
wobei die Gatesteuerschaltung (3) so beschaffen ist, daß sie als Antwort auf das zweite Detektorsignal die Höhe des Stroms verringert, welche dem Steueranschluß der ersten Schaltvorrichtung (1) geliefert wird, wenn das Schaltglied (1a) der ersten Schaltvorrichtung (1) eingeschaltet wird.
2. Stromrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schaltvorrichtung (1, 2) je zwei Hauptanschlüsse und einen Steueranschluß aufwei­ sen und sich je aus einem spannungsgesteuerten Schaltglied (1a, 2a), wie einem bipolaren Transistor mit isoliertem Gate, und einer zu diesem antiparallel geschalteten Diode (1b, 2b) zusammensetzen, wobei die erste und die zweite Schaltvorrichtung mit ihren Hauptanschlüssen in Reihe geschaltet sind.
3. Stromrichteranordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine mit dem Steueranschluß der zweiten Schaltvorrichtung (2) verbundene weitere Gatesteuerschaltung (3).
4. Stromrichteranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung aus Stromdetektor (4, 4a) und Diode (2b) der zweiten Schaltvorrichtung (2) zum Schaltglied (2a) der zweiten Schaltvorrichtung (2) parallelgeschaltet ist.
5. Stromrichteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stromdetektor und die Trennschaltung von einer Sättigungsdrossel (4a) mit geringem Sättigungsmagnetfluß, um die eine Sekundärwicklung gewickelt ist, gebildet werden.
6. Stromrichteranordnung nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sättigungsdrossel (4a) parallel zu einer Verdrahtungsinduktivi­ tät (13) geschaltet ist, die in Reihe mit der Diode (2b) der zweiten Schaltvorrichtung (2) parallel zu dem Schaltglied (2a) der zweiten Schaltvorrichtung liegt.
7. Stromrichteranordnung, umfassend
eine erste Schaltvorrichtung (1) mit zwei Hauptanschlüssen und einem Steueranschluß, die ein spannungsgesteuertes Schaltglied (1a), wie einen bipolaren Transistor mit isoliertem Gate, enthält,
eine mit der ersten Schaltvorrichtung (1) in Reihe geschaltete zweite Schaltvorrichtung (2) mit einer Diode (2b), und
eine mit dem Steueranschluß der ersten Schaltvorrichtung (1) verbundene Gatesteuerschaltung (3), gekennzeichnet durch
einen Spannungsdetektor (14) zur Erfassung einer Sperrspannung an der Diode (2b) der zweiten Schaltvorrichtung (2) und zur Ausgabe eines ersten, die Sperrspannung repräsentieren­ den Detektorsignals, und
eine Trennschaltung (5) zum Empfang des ersten Detektorsignals und zur Ausgabe eines dem ersten Detektorsignal entsprechenden, von ihm aber galvanisch getrennten zweiten Detektorsignals,
wobei die Gatesteuerschaltung (3) so beschaffen ist, daß sie als Antwort auf das zweite Detektorsignal die Höhe des Stroms verringert, welche dem Steueranschluß der ersten Schaltvorrichtung (1) geliefert wird, wenn das Schaltglied (1a) der ersten Schaltvorrichtung (1) eingeschaltet wird.
8. Stromrichteranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schaltvorrichtung (1, 2) je zwei Hauptanschlüsse und einen Steueranschluß aufwei­ sen und sich je aus einem spannungsgesteuerten Schaltglied (1a, 2a), wie einem bipolaren Transistor mit isoliertem Gate, und einer zu diesem antiparallel geschalteten Diode (1b, 2b) zusammensetzen, wobei die erste und die zweite Schaltvorrichtung mit ihren Hauptanschlüssen in Reihe geschaltet sind.
9. Stromrichteranordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine mit dem Steueranschluß der zweiten Schaltvorrichtung (2) verbundene weitere Gatesteuerschaltung (3).
DE19746112A 1996-10-17 1997-10-17 Stromrichteranordnung Withdrawn DE19746112A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27447796A JP3161589B2 (ja) 1996-10-17 1996-10-17 電力変換器のゲート駆動回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19746112A1 true DE19746112A1 (de) 1998-04-23

Family

ID=17542246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19746112A Withdrawn DE19746112A1 (de) 1996-10-17 1997-10-17 Stromrichteranordnung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5936387A (de)
JP (1) JP3161589B2 (de)
DE (1) DE19746112A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005045551A1 (de) * 2005-09-23 2007-04-19 Siemens Ag Verfahren zur Ansteuerung eines Umrichters sowie elektrische Steuereinheit
DE102006034351A1 (de) * 2006-07-25 2008-02-07 Inpower Systems Gmbh Treiberstufe für ein Leistungshalbleiterbauelement
EP3236567A1 (de) * 2016-04-19 2017-10-25 Bombardier Transportation GmbH Spannungsquellenumrichter und verfahren zur steuerung davon

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100433799B1 (ko) 1998-12-03 2004-06-04 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 전압구동형 스위칭 소자의 게이트 구동회로
JP2010022190A (ja) * 1999-08-10 2010-01-28 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 電圧駆動型半導体素子のゲート駆動装置
JP3812353B2 (ja) * 2001-03-19 2006-08-23 株式会社日立製作所 半導体電力変換装置
JP2002369553A (ja) * 2001-06-07 2002-12-20 Fuji Electric Co Ltd 電力用半導体素子のゲート駆動回路
SE519790C2 (sv) * 2001-08-09 2003-04-08 Abb Ab Elektrisk anordning och förfarande för begränsande av toppspänningen över en likriktarkomponent
US7061195B2 (en) * 2002-07-25 2006-06-13 International Rectifier Corporation Global closed loop control system with dv/dt control and EMI/switching loss reduction
JP4120329B2 (ja) * 2002-09-19 2008-07-16 富士電機デバイステクノロジー株式会社 電圧駆動型半導体素子のゲート駆動装置
US7071740B2 (en) 2003-12-30 2006-07-04 Texas Instruments Incorporated Current limiting circuit for high-speed low-side driver outputs
JP4437685B2 (ja) * 2004-03-24 2010-03-24 三菱電機株式会社 電力変換器におけるゲート駆動回路
US7064530B2 (en) * 2004-03-30 2006-06-20 Intel Corporation Voltage regulator current sensing
JP2006042410A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp スナバ装置
US7449868B2 (en) * 2004-12-07 2008-11-11 Fairchild Semiconductor Corporation Current controlled gate driver for power switches
JP4768456B2 (ja) * 2006-01-27 2011-09-07 東芝キヤリア株式会社 電力変換装置
JP4935104B2 (ja) * 2006-02-15 2012-05-23 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2007228447A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Hitachi Ltd スイッチング素子のゲート駆動回路
US7463079B2 (en) * 2006-05-05 2008-12-09 Honeywell International Inc. Short circuit protection by gate voltage sensing
CN100414821C (zh) * 2006-05-29 2008-08-27 无锡市晶源微电子有限公司 具有防过冲输出的电源集成电路
JP4372812B2 (ja) * 2007-07-23 2009-11-25 トヨタ自動車株式会社 半導体スイッチング素子の駆動制御装置
JP5476028B2 (ja) 2009-04-17 2014-04-23 株式会社日立製作所 パワー半導体スイッチング素子のゲート駆動回路及びインバータ回路
KR20130011812A (ko) * 2011-07-22 2013-01-30 엘에스산전 주식회사 Igbt 구동 방법
GB2508129B (en) * 2012-09-19 2020-02-26 Nidec Control Techniques Ltd Semiconductor device driving unit
US9461533B2 (en) * 2012-10-31 2016-10-04 Rohm Co., Ltd. Electronic circuit
JP6187904B2 (ja) * 2013-06-11 2017-08-30 ローム株式会社 電子回路
EP2849323B1 (de) * 2013-09-17 2016-04-20 Dialog Semiconductor GmbH Steuerungsschaltung für mehrere spannungsseitige Schalter
JP6915351B2 (ja) * 2017-04-05 2021-08-04 富士電機株式会社 スイッチング素子駆動装置
JP2019017231A (ja) * 2017-07-11 2019-01-31 Tdk株式会社 電子機器
KR102033224B1 (ko) * 2017-11-22 2019-11-08 울산과학기술원 책 꽂이 장치 및 상기 장치의 북엔드
CN107863912B (zh) * 2017-11-27 2023-06-09 深圳市优必选科技有限公司 一种舵机及其电机驱动电路
JP6885378B2 (ja) * 2018-08-30 2021-06-16 株式会社デンソー スイッチの駆動回路
JP7087913B2 (ja) * 2018-10-25 2022-06-21 株式会社デンソー スイッチの駆動回路
JP6999533B2 (ja) * 2018-11-15 2022-01-18 三菱電機株式会社 スイッチング素子の制御装置
JP2020161974A (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 株式会社ダイヘン Pinダイオードの駆動回路及び閾値決定方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4288738A (en) * 1980-04-03 1981-09-08 Tektronix, Inc. Dual-mode amplifier
JPS61277223A (ja) * 1985-06-03 1986-12-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体モジユ−ル
US4864214A (en) * 1988-07-06 1989-09-05 Westinghouse Electric Corp. Solid state power controller
JP2664735B2 (ja) * 1988-08-26 1997-10-22 株式会社東芝 高周波加熱装置
US5552695A (en) * 1994-03-22 1996-09-03 Linear Technology Corporation Synchronously rectified buck-flyback DC to DC power converter
US5808455A (en) * 1996-11-13 1998-09-15 Micro Linear Corporation DC-to-DC converter having hysteretic current limiting

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005045551A1 (de) * 2005-09-23 2007-04-19 Siemens Ag Verfahren zur Ansteuerung eines Umrichters sowie elektrische Steuereinheit
DE102006034351A1 (de) * 2006-07-25 2008-02-07 Inpower Systems Gmbh Treiberstufe für ein Leistungshalbleiterbauelement
EP3236567A1 (de) * 2016-04-19 2017-10-25 Bombardier Transportation GmbH Spannungsquellenumrichter und verfahren zur steuerung davon
CN107306078A (zh) * 2016-04-19 2017-10-31 勃姆巴迪尔运输有限公司 电压源转换器及其控制方法
CN107306078B (zh) * 2016-04-19 2021-02-26 勃姆巴迪尔运输有限公司 电压源转换器及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5936387A (en) 1999-08-10
JP3161589B2 (ja) 2001-04-25
JPH10127045A (ja) 1998-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19746112A1 (de) Stromrichteranordnung
EP0108283B1 (de) Elektronischer Schalter
DE2834512C2 (de) Umformer mit ausschaltbaren Thyristoren
DE3914799A1 (de) Durchflusswandler
DE112011103585T5 (de) Stromumformervorrichtung
DE3403619C2 (de)
DE2809439A1 (de) Schaltungseinrichtung zur steuerung des basisstromes eines als schalttransistor betriebenen leistungstransistors
DE4421249C2 (de) Schaltstromversorgungsgerät mit Snubber-Schaltung
DE4012382C2 (de)
DE3405793A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kurzschlussschutz eines stromrichtergeraetes mit gto-thyristoren
DE3518478A1 (de) Inverter
AT409318B (de) Schutzschaltung für eine netzgeführte thyristorbrücke
DE10031778A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Stromanstiegsgeschwindigkeit
DE2350584A1 (de) Mit spannungsteilung arbeitende gleichstrom-leistungsschalteinrichtung
EP0009225B1 (de) Schutzbeschaltung
DE3513239C2 (de)
DE3215009C2 (de)
EP1553686B1 (de) Hochspannungs-Gleichstromversorgung sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Hochspannungs-Gleichstromversorgung
DE4042378C2 (de)
DE3815471C2 (de) Verlustarme Beschaltung an mindestens einem abschaltbaren Ventil
DE19527178C1 (de) Rückspeiseschaltung für eine Entlastungsschaltung für einen Zweipunkt- bzw. Dreipunkt-Ventilzweig
DE3717488C2 (de)
DE102019107112B3 (de) Schaltvorrichtung, Spannungsversorgungssystem, Verfahren zum Betreiben einer Schaltvorrichtung und Herstellverfahren
EP0493379B1 (de) Ausschaltkreis einer ansteuerschaltung für einen gategesteuerten halbleiter
DE2242415C2 (de) Schaltungsanordnung zum Schutz eines Wechselrichters

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination