JP2012049615A - 半導体遮断回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御部11が、短絡や過電流が発生したと判断し、半導体遮断器12にて電流の遮断を開始するように制御する。半導体遮断器12が電流を素早く遮断することができるように、半導体遮断器12のゲート電圧を、半導体遮断器12が遮断を開始する閾値電圧V1に向けて急激に減少させていく。その後、半導体遮断器12のゲート電圧が閾値電圧V1に達すると、半導体遮断器12のゲート電圧が、半導体遮断器12が遮断を完了する閾値電圧V2になるまで、スイッチS2の電気的接続状態をオン状態、オフ状態に交互に切り替えて、半導体遮断器12のゲート電圧を徐々に減少させていく。
【選択図】図1
Description
前記給電線上に接続され、前記給電線に流れる電流の電流値が所定の電流値に達すると、前記給電線を流れる電流の遮断を開始する半導体遮断器と、
前記直流電源と、前記半導体遮断器のゲート端子との間に接続され、前記半導体遮断器のゲート電圧を制御するゲート電圧調整部と、
前記給電線に流れる電流の電流値が閾値電流値を超えると、前記半導体遮断器の電気的接続状態をオン状態からオフ状態へ切り替えるスイッチ切替制御部と、を有し、
前記スイッチ切替制御部は、
前記半導体遮断器が電流を遮断するとき、前記ゲート電圧調整部のスイッチング回路の電気的接続状態をオフ状態、オン状態に交互に切り替えることにより前記半導体遮断器のゲート電圧を制御する。
図1は、本発明の半導体遮断回路を適用した給電回路の実施形態の構成を示す図である。
制御部11は、スイッチS1をオン状態からオフ状態に切り替えるようにスイッチング切替制御信号φ1を出力し(ステップS113)遮断に係る一連の制御が完了する。
なお、上述した実施形態おいては、半導体遮断器12及び電流検出部13が正極線51上に接続される場合を一例として説明したが、半導体遮断器12及び電流検出部13は、負極線52上に接続されていてもよい。また、半導体遮断器12と電流検出部13との一方が正極線51上に接続され、他方が負極線52上に接続されていてもよい。さらに、短絡や過電流を検出するのに際しても、電流検出部13を用いる以外の方法によって短絡や過電流を検出することもできる。
スナバ回路や波形発生回路等を用いることなく、半導体遮断器12を破損させずに電流を遮断することができる。制御部11が、短絡や過電流が発生したと判断すると、半導体遮断器12のゲート電圧VGを半導体遮断器12が遮断を開始する閾値電圧V1に向けて急激に減少させていくための制御を行う。その後、制御部11が、スイッチS2の電気的接続状態をオン状態にするのと、オフ状態にするのを交互に繰り返して半導体遮断器12のゲート電圧VGを徐々に減少させていくための制御を行う。
11 制御部
11a スイッチ切替制御部
11b ゲート電圧調整部
12 半導体遮断器
13 電流検出部
51 正極線
52 負極線
80 直流電源
90 負荷
Claims (8)
- 直流電源からの給電線を介して給電される負荷と前記直流電源との間に設けられた半導体遮断回路であって、
前記給電線上に接続され、前記給電線に流れる電流の電流値が所定の電流値に達すると、前記給電線を流れる電流の遮断を開始する半導体遮断器と、
前記直流電源と、前記半導体遮断器のゲート端子との間に接続され、前記半導体遮断器のゲート電圧を制御するゲート電圧調整部と、
前記給電線に流れる電流の電流値が閾値電流値を超えると、前記半導体遮断器の電気的接続状態をオン状態からオフ状態へ切り替えるスイッチ切替制御部と、を有し、
前記スイッチ切替制御部は、
前記半導体遮断器が電流を遮断するとき、前記ゲート電圧調整部のスイッチング回路の電気的接続状態をオフ状態、オン状態に交互に切り替えることにより前記半導体遮断器のゲート電圧を制御する半導体遮断回路。 - 請求項1に記載の半導体遮断回路において、
前記ゲート電圧調整部は、
前記給電線の一方の極線と、前記半導体遮断器のゲート端子との間に接続された第1の抵抗と、
前記給電線の他方の極線と、前記半導体遮断器のゲート端子との間に接続された第2の抵抗と、
前記一方の極線と、前記第1の抵抗との間に接続された第1のスイッチング素子と、
前記他方の極線と、前記第2の抵抗との間に接続された第2のスイッチング素子と、からなる半導体遮断回路。 - 請求項1又は2に記載の半導体遮断回路において、
前記スイッチ切替制御部は、
前記給電線に流れる電流の電流値が所定の電流値に達する前、前記第1のスイッチング素子の電気的接続状態をオン状態に切り替え、前記第2のスイッチング素子の電気的接続状態をオフ状態に切り替え、
前記給電線に流れる電流の電流値が所定の電流値に達すると、前記第2のスイッチング素子の電気的接続状態をオン状態に切り替え、
前記半導体遮断器のゲート電圧が当該半導体遮断器の遮断開始電圧である第1の閾値電圧以下になり、当該半導体遮断器の遮断完了電圧である第2の閾値電圧以下になるまでの間、前記第2のスイッチング素子の電気的接続状態をオフ状態、オン状態に交互に切り替え、
前記半導体遮断器のゲート電圧が前記第2の閾値電圧以下になると、前記第1のスイッチング素子の電気的接続状態をオフ状態に切り替えることで前記半導体遮断器のゲート電圧を制御する半導体遮断回路。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体遮断回路において、
時間を計測する計時部を有し、
前記スイッチ切替制御部は、
前記半導体遮断器のゲート電圧が前記第1の閾値電圧以下になると、前記計時部にて計測された時間が第1の時間を超えた場合、前記第2のスイッチング素子の電気的接続状態をオフ状態に切り替え、前記計時部にて計測された時間が第2の時間を超えた場合、前記第2のスイッチング素子の電気的接続状態をオン状態に切り替えることで前記半導体遮断器のゲート電圧を制御する半導体遮断回路。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体遮断回路において、
前記半導体遮断器のコレクタ−エミッタ間の電圧を検出する電圧検出部を有し、
前記スイッチ切替制御部は、
前記半導体遮断器のゲート電圧が前記第1の閾値電圧以下になると、前記電圧検出部にて検出された前記半導体遮断器のコレクタ−エミッタ間の電圧が第3の閾値電圧を超えた場合、前記第2のスイッチング素子の電気的接続状態をオフ状態に切り替え、前記電圧検出部にて検出された前記半導体遮断器のコレクタ−エミッタ間の電圧が前記第3の閾値電圧よりも低い第4の閾値電圧以下になった場合、前記第2のスイッチング素子の電気的接続状態をオン状態に切り替えることで前記半導体遮断器のゲート電圧を制御する半導体遮断回路。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体遮断回路において、
前記直流電源は、
前記負荷を駆動するための駆動用直流電源と、前記半導体遮断器を制御するための制御用直流電源とであって、
前記ゲート電圧調整部は、
前記制御用直流電源と、前記半導体遮断器のゲート端子との間に接続され、前記半導体遮断器のゲート電圧を制御する半導体遮断回路。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体遮断回路において、
前記ゲート電圧調整部は、
DC/DCコンバータを介して前記給電線と接続され、前記半導体遮断器のゲート電圧を制御する半導体遮断回路。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体遮断回路において、
前記ゲート電圧調整部は、
インダクタが接続された前記給電線と接続され、前記半導体遮断器のゲート電圧を制御する半導体遮断回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010187130A JP2012049615A (ja) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | 半導体遮断回路 |
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JP2010187130A JP2012049615A (ja) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | 半導体遮断回路 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2012049615A true JP2012049615A (ja) | 2012-03-08 |
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ID=45904035
Family Applications (1)
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JP2010187130A Pending JP2012049615A (ja) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | 半導体遮断回路 |
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JP (1) | JP2012049615A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020036527A (ja) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | ハミルトン・サンドストランド・コーポレイションHamilton Sundstrand Corporation | Dc過電圧監視及び保護デバイス及び直流dc電気システム相互接続 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03128618A (ja) * | 1989-10-11 | 1991-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 直流半導体遮断器 |
JP2001286124A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-12 | Toshiba Corp | ゲート駆動方法及びゲート駆動制御回路 |
-
2010
- 2010-08-24 JP JP2010187130A patent/JP2012049615A/ja active Pending
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JP7365816B2 (ja) | 2018-08-29 | 2023-10-20 | ハミルトン・サンドストランド・コーポレイション | Dc過電圧監視及び保護デバイス及び直流dc電気システム相互接続 |
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