JP3250242B2 - ゲートターンオフサイリスタ駆動回路 - Google Patents
ゲートターンオフサイリスタ駆動回路Info
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- JP3250242B2 JP3250242B2 JP28978991A JP28978991A JP3250242B2 JP 3250242 B2 JP3250242 B2 JP 3250242B2 JP 28978991 A JP28978991 A JP 28978991A JP 28978991 A JP28978991 A JP 28978991A JP 3250242 B2 JP3250242 B2 JP 3250242B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＧＴＯサイリスタ駆
動回路、特にＧＴＯサイリスタに断続的な直流電流を流
す際にＧＴＯサイリスタを駆動するためのＧＴＯサイリ
スタ駆動回路に関するものである。
動回路、特にＧＴＯサイリスタに断続的な直流電流を流
す際にＧＴＯサイリスタを駆動するためのＧＴＯサイリ
スタ駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＧＴＯサイリスタをオンにするためのオ
ン信号は、ＧＴＯサイリスタを速やかにオンにするため
に、ハイゲート駆動を行っている。つまり、初期に定常
ゲート電流に比べてかなり大きいゲート電流を流し、所
定時間経過後は少ない値の定常ゲート電流のみ流すよう
にしている。
ン信号は、ＧＴＯサイリスタを速やかにオンにするため
に、ハイゲート駆動を行っている。つまり、初期に定常
ゲート電流に比べてかなり大きいゲート電流を流し、所
定時間経過後は少ない値の定常ゲート電流のみ流すよう
にしている。
【０００３】図３にＧＴＯサイリスタを上記のようにハ
イゲート駆動するＧＴＯサイリスタ駆動回路の既提案例
（実願平３−０１２３７５号参照）の回路図を示す。図
３において、ＧＴＯゲート駆動回路２１は、ＧＴＯサイ
リスタ３３にオンゲート電流を流すオンゲート電流発生
回路２２と、同じくＧＴＯサイリスタ３３にオフゲート
電流を流すオフゲート電流発生回路２３と、それらに給
電する直流電源２４，２５と、単安定マルチバイブレー
タ等のワンショット回路２６とからなる。
イゲート駆動するＧＴＯサイリスタ駆動回路の既提案例
（実願平３−０１２３７５号参照）の回路図を示す。図
３において、ＧＴＯゲート駆動回路２１は、ＧＴＯサイ
リスタ３３にオンゲート電流を流すオンゲート電流発生
回路２２と、同じくＧＴＯサイリスタ３３にオフゲート
電流を流すオフゲート電流発生回路２３と、それらに給
電する直流電源２４，２５と、単安定マルチバイブレー
タ等のワンショット回路２６とからなる。
【０００４】オンゲート電流発生回路２２は、電流制限
用の抵抗２７，２８とスイッチ素子２９，３０とからな
り、抵抗２７およびスイッチ素子２９はＧＴＯサイリス
タ３３にハイゲート電流を流すハイゲート電流発生回路
３１を構成し、抵抗２８およびスイッチ素子３０はＧＴ
Ｏサイリスタ３３に定常ゲート電流を流す定常ゲート電
流発生回路３２を構成している。
用の抵抗２７，２８とスイッチ素子２９，３０とからな
り、抵抗２７およびスイッチ素子２９はＧＴＯサイリス
タ３３にハイゲート電流を流すハイゲート電流発生回路
３１を構成し、抵抗２８およびスイッチ素子３０はＧＴ
Ｏサイリスタ３３に定常ゲート電流を流す定常ゲート電
流発生回路３２を構成している。
【０００５】なお、スイッチ素子２９，３０としては、
例えば電界効果型トランジスタ等が用いられる。また、
抵抗２７の抵抗値は抵抗２８の抵抗値に比べて小さく設
定し、比較的大きい電流をＧＴＯサイリスタ３３のゲー
トに流すことができるようにしている。上記オンゲート
電流発生回路２２は、ＧＴＯサイリスタ３３に対するオ
ン信号３４が立ち上がると、スイッチ素子２９，３０が
同時にオンとなる。スイッチ素子２９は、ワンショット
回路２６の働きでオン信号３４が立ち上がった後一定時
間（１０〜２０μsec 程度）のみオン状態を維持し、そ
の後オフとなる。また、スイッチ素子３０は、オン信号
３４がハイレベルになっている期間中継続してオン状態
を維持し、オン信号３４が立ち下がるとオフとなる。
例えば電界効果型トランジスタ等が用いられる。また、
抵抗２７の抵抗値は抵抗２８の抵抗値に比べて小さく設
定し、比較的大きい電流をＧＴＯサイリスタ３３のゲー
トに流すことができるようにしている。上記オンゲート
電流発生回路２２は、ＧＴＯサイリスタ３３に対するオ
ン信号３４が立ち上がると、スイッチ素子２９，３０が
同時にオンとなる。スイッチ素子２９は、ワンショット
回路２６の働きでオン信号３４が立ち上がった後一定時
間（１０〜２０μsec 程度）のみオン状態を維持し、そ
の後オフとなる。また、スイッチ素子３０は、オン信号
３４がハイレベルになっている期間中継続してオン状態
を維持し、オン信号３４が立ち下がるとオフとなる。
【０００６】スイッチ素子３０がオンとなると、直流電
源２４から抵抗２８およびスイッチ素子３０を通してＧ
ＴＯサイリスタ３３のゲートに定常ゲート電流が流れ
る。また、スイッチ素子２９がオンとなると、直流電源
２４から抵抗２７およびスイッチ素子２９を通してＧＴ
Ｏサイリスタ３３のゲートにハイゲート電流が流れる。
したがって、オン信号３４が立ち上がると、その直後の
一定時間は定常ゲート電流にハイゲート電流を加えたも
のが流れ、上記一定時間の経過後オン信号３４が立ち下
がるまでの間は定常ゲート電流のみが流れることにな
る。
源２４から抵抗２８およびスイッチ素子３０を通してＧ
ＴＯサイリスタ３３のゲートに定常ゲート電流が流れ
る。また、スイッチ素子２９がオンとなると、直流電源
２４から抵抗２７およびスイッチ素子２９を通してＧＴ
Ｏサイリスタ３３のゲートにハイゲート電流が流れる。
したがって、オン信号３４が立ち上がると、その直後の
一定時間は定常ゲート電流にハイゲート電流を加えたも
のが流れ、上記一定時間の経過後オン信号３４が立ち下
がるまでの間は定常ゲート電流のみが流れることにな
る。
【０００７】上記直流電源２４から抵抗２８を通してＧ
ＴＯサイリスタ３３のゲートに流れる電流は、図４
（ａ）に示すように一定の値であり、オン信号３４がハ
イレベルの期間中継続して流れる（定常ゲート電流）。
一方、直流電源２４から抵抗２７を通してＧＴＯサイリ
スタ３３のゲートに流れる電流は、図４（ｂ）に示すよ
うに、オン信号３４の立ち上がり直後の一定時間（ワン
ショット回路２６で設定される）だけ流れ、その後は零
になる。
ＴＯサイリスタ３３のゲートに流れる電流は、図４
（ａ）に示すように一定の値であり、オン信号３４がハ
イレベルの期間中継続して流れる（定常ゲート電流）。
一方、直流電源２４から抵抗２７を通してＧＴＯサイリ
スタ３３のゲートに流れる電流は、図４（ｂ）に示すよ
うに、オン信号３４の立ち上がり直後の一定時間（ワン
ショット回路２６で設定される）だけ流れ、その後は零
になる。
【０００８】したがって、ＧＴＯサイリスタ３３のゲー
トに流れる合成ゲート電流は、図４（ｃ）に示すように
なり、オン信号３４の立ち上がり直後一定時間は定常状
態に比べてかなり大きい電流が流れる。この後、ＧＴＯ
サイリスタ３３に対するオン信号３４が立ち下がると、
スイッチ素子３０がオフとなるとともに、ＧＴＯサイリ
スタ３３に対するオフ信号（上記のオン信号３４を反転
した信号）が立ち上がって、今度は直流電源２５を駆動
電源としてオフゲート電流発生回路２３が作動し、ＧＴ
Ｏサイリスタ３３のゲートに逆極性の電流を流してＧＴ
Ｏサイリスタ３３をオフにする。なお、このオフゲート
電流発生回路２３の具体的な回路構成は、本件発明とは
直接関係しないので、図示を省略している。
トに流れる合成ゲート電流は、図４（ｃ）に示すように
なり、オン信号３４の立ち上がり直後一定時間は定常状
態に比べてかなり大きい電流が流れる。この後、ＧＴＯ
サイリスタ３３に対するオン信号３４が立ち下がると、
スイッチ素子３０がオフとなるとともに、ＧＴＯサイリ
スタ３３に対するオフ信号（上記のオン信号３４を反転
した信号）が立ち上がって、今度は直流電源２５を駆動
電源としてオフゲート電流発生回路２３が作動し、ＧＴ
Ｏサイリスタ３３のゲートに逆極性の電流を流してＧＴ
Ｏサイリスタ３３をオフにする。なお、このオフゲート
電流発生回路２３の具体的な回路構成は、本件発明とは
直接関係しないので、図示を省略している。
【０００９】なお、ＧＴＯサイリスタ３３には、スナバ
回路３５および還流ダイオード３６が並列接続されてい
る。
回路３５および還流ダイオード３６が並列接続されてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記したＧＴＯサイリ
スタ駆動回路は、ＧＴＯサイリスタ３３のターンオフお
よびターンオンを一つの信号で行っている。つまり、オ
ン信号３４の立ち上がりでＧＴＯサイリスタ３３をター
ンオンさせ、オン信号３４の立ち下がりでＧＴＯサイリ
スタ３３をターンオフさせている。
スタ駆動回路は、ＧＴＯサイリスタ３３のターンオフお
よびターンオンを一つの信号で行っている。つまり、オ
ン信号３４の立ち上がりでＧＴＯサイリスタ３３をター
ンオンさせ、オン信号３４の立ち下がりでＧＴＯサイリ
スタ３３をターンオフさせている。
【００１１】このような単一の信号の立ち上がり・立ち
下がりでＧＴＯサイリスタ３３をターンオンおよびター
ンオフを制御する構成では、ＧＴＯサイリスタ３３に断
続的な直流電流が流れるような回路において保持回路等
として使用する場合、つまり断続的に流れる直流電流が
過大となったときにＧＴＯサイリスタ３３をターンオフ
させるような場合に、以下に述べるような重大な問題が
生じる。
下がりでＧＴＯサイリスタ３３をターンオンおよびター
ンオフを制御する構成では、ＧＴＯサイリスタ３３に断
続的な直流電流が流れるような回路において保持回路等
として使用する場合、つまり断続的に流れる直流電流が
過大となったときにＧＴＯサイリスタ３３をターンオフ
させるような場合に、以下に述べるような重大な問題が
生じる。
【００１２】 ＧＴＯサイリスタ３３へ流す直流電流
の断続に同期させてＧＴＯサイリスタ３３にオンゲート
電流およびオフゲート電流を流すことにより、直流電流
の断続に応じてＧＴＯサイリスタ３３をオンオフさせた
場合、ＧＴＯサイリスタ３３の特性上最小オフ期間を設
定する必要があり、動作特性上制限がある。つまり、電
流が遮断した後つぎに電流が流れるまでの時間が最小オ
フ時間より短いような断続的な直流電流の通電には適用
できない。このような回路構成では、ＧＴＯサイリスタ
３３に流す直流電流の断続周期が最小オフ時間の制限を
受けることになり、回路構成的に実現が困難である。
の断続に同期させてＧＴＯサイリスタ３３にオンゲート
電流およびオフゲート電流を流すことにより、直流電流
の断続に応じてＧＴＯサイリスタ３３をオンオフさせた
場合、ＧＴＯサイリスタ３３の特性上最小オフ期間を設
定する必要があり、動作特性上制限がある。つまり、電
流が遮断した後つぎに電流が流れるまでの時間が最小オ
フ時間より短いような断続的な直流電流の通電には適用
できない。このような回路構成では、ＧＴＯサイリスタ
３３に流す直流電流の断続周期が最小オフ時間の制限を
受けることになり、回路構成的に実現が困難である。
【００１３】以下、図５を参照しながら上記のの構成
が直流電流の断続周期が最小オフ時間の制限を受けるこ
とを詳しく説明する。図５は、このように直流電流の断
続に同期させてＧＴＯサイリスタ３３にオンゲート電流
およびオフゲート電流を流す構成としたときの各部の波
形図を示し、同図（ａ）は断続する直流電流に同期した
同期パルスつまりオン信号３４を示し、同図（ｂ）はＧ
ＴＯサイリスタ３３に流れるゲート電流を示している。
が直流電流の断続周期が最小オフ時間の制限を受けるこ
とを詳しく説明する。図５は、このように直流電流の断
続に同期させてＧＴＯサイリスタ３３にオンゲート電流
およびオフゲート電流を流す構成としたときの各部の波
形図を示し、同図（ａ）は断続する直流電流に同期した
同期パルスつまりオン信号３４を示し、同図（ｂ）はＧ
ＴＯサイリスタ３３に流れるゲート電流を示している。
【００１４】つぎに、図５を参照して図３のＧＴＯサイ
リスタ駆動回路の動作を説明する。図５（ａ）に示すよ
うに、直流電流の断続に同期したオン信号３４が時刻ｔ
1 で立ち上がると、図３のスイッチ素子２９，３０が同
時にオンとなり、図５（ｂ）に示すように、ＧＴＯサイ
リスタ３３のゲートに定常時より多いゲート電流が流れ
る。
リスタ駆動回路の動作を説明する。図５（ａ）に示すよ
うに、直流電流の断続に同期したオン信号３４が時刻ｔ
1 で立ち上がると、図３のスイッチ素子２９，３０が同
時にオンとなり、図５（ｂ）に示すように、ＧＴＯサイ
リスタ３３のゲートに定常時より多いゲート電流が流れ
る。
【００１５】この後の時刻ｔ2 でスイッチ素子２９がオ
フとなってＧＴＯサイリスタ３３に定常ゲート電流が流
れるようになる。この定常ゲート電流が流れている期間
は時刻ｔ3 まで続き、このときに流れる電流がオンゲー
ト電流ＩONである。時刻ｔ3 でオン信号３４が立ち下が
ると、オンゲート電流ＩONがなくなり、オフゲート電流
ＩOFF が流れ、それが時刻ｔ4 まで続く。
フとなってＧＴＯサイリスタ３３に定常ゲート電流が流
れるようになる。この定常ゲート電流が流れている期間
は時刻ｔ3 まで続き、このときに流れる電流がオンゲー
ト電流ＩONである。時刻ｔ3 でオン信号３４が立ち下が
ると、オンゲート電流ＩONがなくなり、オフゲート電流
ＩOFF が流れ、それが時刻ｔ4 まで続く。
【００１６】時刻ｔ5 で再びオン信号３４が立ち上がる
と、時刻ｔ1 〜ｔ3 間と同様にオンゲート電流ＩONが流
れる。時刻ｔ6 でオン信号３４が立ち下がると、オンゲ
ート電流ＩONがなくなり、オフゲート電流ＩOFF が流
れ、それが時刻ｔ8 まで続く。このオフ期間Ｔ2 は、Ｇ
ＴＯサイリスタ３３の特性上、最小オフ期間として設定
されており、オン信号３４の低レベル期間Ｔ1 がオフ期
間Ｔ2 より短い場合、つまり時刻ｔ8 以前の時刻ｔ7 で
オン信号３４が立ち上がると、ＧＴＯサイリスタ３３に
オンゲート電流を供給することができず、ＧＴＯサイリ
スタ３３をオン状態へ移行させることができない。
と、時刻ｔ1 〜ｔ3 間と同様にオンゲート電流ＩONが流
れる。時刻ｔ6 でオン信号３４が立ち下がると、オンゲ
ート電流ＩONがなくなり、オフゲート電流ＩOFF が流
れ、それが時刻ｔ8 まで続く。このオフ期間Ｔ2 は、Ｇ
ＴＯサイリスタ３３の特性上、最小オフ期間として設定
されており、オン信号３４の低レベル期間Ｔ1 がオフ期
間Ｔ2 より短い場合、つまり時刻ｔ8 以前の時刻ｔ7 で
オン信号３４が立ち上がると、ＧＴＯサイリスタ３３に
オンゲート電流を供給することができず、ＧＴＯサイリ
スタ３３をオン状態へ移行させることができない。
【００１７】したがって、この発明の目的は、断続周期
が最小オフ時間による制限を受けることなくＧＴＯサイ
リスタに断続的な直流電流を流すことができるＧＴＯサ
イリスタ駆動回路を提供することである。
が最小オフ時間による制限を受けることなくＧＴＯサイ
リスタに断続的な直流電流を流すことができるＧＴＯサ
イリスタ駆動回路を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明のＧＴＯサイリ
スタ駆動回路は、断続的な直流電流を流すＧＴＯサイリ
スタを駆動するもので、オンゲート電流発生回路とワン
ショット回路とラッチ回路とオフゲート電流発生回路と
からなる。オンゲート電流発生回路は、ＧＴＯサイリス
タに定常ゲート電流を流す定常ゲート電流発生回路およ
びＧＴＯサイリスタにハイゲート電流を流すハイゲート
電流発生回路からなる。ワンショット回路は、断続的な
直流電流の立ち上がりに同期したオン信号が発生する毎
にハイゲート電流発生回路を一定時間作動させる。ラッ
チ回路は、オン信号の発生に応答して定常ゲート電流発
生回路を作動させオン信号とは独立したオフ信号の発生
に応答して定常ゲート電流発生回路の作動を停止させ
る。オフゲート電流発生回路は、オフ信号に発生に応答
してＧＴＯサイリスタにオフゲート電流を供給する。
スタ駆動回路は、断続的な直流電流を流すＧＴＯサイリ
スタを駆動するもので、オンゲート電流発生回路とワン
ショット回路とラッチ回路とオフゲート電流発生回路と
からなる。オンゲート電流発生回路は、ＧＴＯサイリス
タに定常ゲート電流を流す定常ゲート電流発生回路およ
びＧＴＯサイリスタにハイゲート電流を流すハイゲート
電流発生回路からなる。ワンショット回路は、断続的な
直流電流の立ち上がりに同期したオン信号が発生する毎
にハイゲート電流発生回路を一定時間作動させる。ラッ
チ回路は、オン信号の発生に応答して定常ゲート電流発
生回路を作動させオン信号とは独立したオフ信号の発生
に応答して定常ゲート電流発生回路の作動を停止させ
る。オフゲート電流発生回路は、オフ信号に発生に応答
してＧＴＯサイリスタにオフゲート電流を供給する。
【００１９】
【作用】この発明の構成によれば、断続的な直流電流に
同期したオン信号が発生すると、ラッチ回路が動作して
定常ゲート電流発生回路を継続的に作動させＧＴＯサイ
リスタに定常ゲート電流を継続的に流してＧＴＯサイリ
スタのオン状態を保持するとともに、オン信号が発生す
る毎にワンショット回路が動作してハイゲート電流発生
回路を一定時間ずつ作動させてＧＴＯサイリスタにハイ
ゲート電流を流す。
同期したオン信号が発生すると、ラッチ回路が動作して
定常ゲート電流発生回路を継続的に作動させＧＴＯサイ
リスタに定常ゲート電流を継続的に流してＧＴＯサイリ
スタのオン状態を保持するとともに、オン信号が発生す
る毎にワンショット回路が動作してハイゲート電流発生
回路を一定時間ずつ作動させてＧＴＯサイリスタにハイ
ゲート電流を流す。
【００２０】つまり、断続的な直流電流が流れ始める
と、定常ゲート電流を継続的に流し、かつ直流電流が立
ち上がる毎にハイゲート電流を流す。この定常ゲート電
流はオフ信号が発生してラッチ回路が復旧するまで続
き、またオン信号とは独立したオフ信号の発生に応答し
てオフゲート電流発生回路が作動してＧＴＯサイリスタ
にオフゲート電流を流し、ＧＴＯサイリスタをオフにす
る。
と、定常ゲート電流を継続的に流し、かつ直流電流が立
ち上がる毎にハイゲート電流を流す。この定常ゲート電
流はオフ信号が発生してラッチ回路が復旧するまで続
き、またオン信号とは独立したオフ信号の発生に応答し
てオフゲート電流発生回路が作動してＧＴＯサイリスタ
にオフゲート電流を流し、ＧＴＯサイリスタをオフにす
る。
【００２１】
【実施例】図１にこの発明の一実施例のＧＴＯサイリス
タ駆動回路の回路図を示す。図１において、ＧＴＯゲー
ト駆動回路１は、ＧＴＯサイリスタ１４にオンゲート電
流を流すオンゲート電流発生回路２と、同じくＧＴＯサ
イリスタ１４にオフゲート電流を流すオフゲート電流発
生回路３と、それらに給電する直流電源４，５と、例え
ば単安定マルチバイブレータからなるワンショット回路
６と、例えば双安定マルチバイブレータからなるラッチ
回路７とからなる。
タ駆動回路の回路図を示す。図１において、ＧＴＯゲー
ト駆動回路１は、ＧＴＯサイリスタ１４にオンゲート電
流を流すオンゲート電流発生回路２と、同じくＧＴＯサ
イリスタ１４にオフゲート電流を流すオフゲート電流発
生回路３と、それらに給電する直流電源４，５と、例え
ば単安定マルチバイブレータからなるワンショット回路
６と、例えば双安定マルチバイブレータからなるラッチ
回路７とからなる。
【００２２】オンゲート電流発生回路２は、電流制限用
の抵抗８，９とスイッチ素子１０，１１とからなり、抵
抗８およびスイッチ素子１０はＧＴＯサイリスタ１４に
ハイゲート電流を流すハイゲート電流発生回路１２を構
成し、抵抗９およびスイッチ素子１１はＧＴＯサイリス
タ１４に定常ゲート電流を流す定常ゲート電流発生回路
１３を構成している。
の抵抗８，９とスイッチ素子１０，１１とからなり、抵
抗８およびスイッチ素子１０はＧＴＯサイリスタ１４に
ハイゲート電流を流すハイゲート電流発生回路１２を構
成し、抵抗９およびスイッチ素子１１はＧＴＯサイリス
タ１４に定常ゲート電流を流す定常ゲート電流発生回路
１３を構成している。
【００２３】なお、スイッチ素子１０，１１としては、
既提案例と同様に例えば電界効果型トランジスタ等が用
いられる。また、抵抗８の抵抗値は抵抗９の抵抗値に比
べて小さく設定し、比較的大きい電流をＧＴＯサイリス
タ１４のゲートに流すことができるようにしている。上
記オンゲート電流発生回路２は、ＧＴＯサイリスタ１４
に対するオン信号１５が立ち上がると、スイッチ素子１
０，１１が同時にオンとなる。上記オン信号１５は、Ｇ
ＴＯサイリスタ１４に流すべき断続的な直流電流に同期
した同期パルスからなる。
既提案例と同様に例えば電界効果型トランジスタ等が用
いられる。また、抵抗８の抵抗値は抵抗９の抵抗値に比
べて小さく設定し、比較的大きい電流をＧＴＯサイリス
タ１４のゲートに流すことができるようにしている。上
記オンゲート電流発生回路２は、ＧＴＯサイリスタ１４
に対するオン信号１５が立ち上がると、スイッチ素子１
０，１１が同時にオンとなる。上記オン信号１５は、Ｇ
ＴＯサイリスタ１４に流すべき断続的な直流電流に同期
した同期パルスからなる。
【００２４】ハイゲート電流発生回路１２のスイッチ素
子１０は、オン信号１５が立ち上がるとワンショット回
路６が動作することにより、オン信号１５が立ち上がっ
た後一定時間（１０〜２０μsec 程度）のみオン状態を
維持し、その後オフとなる。また、定常ゲート電流発生
回路１３のスイッチ素子１１は、オン信号１５が一度立
ち上がるとラッチ回路７が動作することにより、その後
オン信号１５がなくなっても継続してオン状態を維持
し、オン信号１５とは独立したオフ信号１６が立ち上が
ると、ラッチ回路７が復旧してオフとなる。上記オフ信
号は、保護等のために、ＧＴＯサイリスタ１４をオフに
する必要があるときに、発生させるものである。
子１０は、オン信号１５が立ち上がるとワンショット回
路６が動作することにより、オン信号１５が立ち上がっ
た後一定時間（１０〜２０μsec 程度）のみオン状態を
維持し、その後オフとなる。また、定常ゲート電流発生
回路１３のスイッチ素子１１は、オン信号１５が一度立
ち上がるとラッチ回路７が動作することにより、その後
オン信号１５がなくなっても継続してオン状態を維持
し、オン信号１５とは独立したオフ信号１６が立ち上が
ると、ラッチ回路７が復旧してオフとなる。上記オフ信
号は、保護等のために、ＧＴＯサイリスタ１４をオフに
する必要があるときに、発生させるものである。
【００２５】スイッチ素子１１がオンとなると、直流電
源４から抵抗９およびスイッチ素子１１を通してＧＴＯ
サイリスタ１４のゲートに定常ゲート電流が流れる。ま
た、スイッチ素子１０がオンとなると、直流電源４から
抵抗８およびスイッチ素子１０を通してＧＴＯサイリス
タ１４のゲートにハイゲート電流が流れる。したがっ
て、オン信号１５が立ち上がる毎に、その直後の一定時
間は定常ゲート電流にハイゲート電流を加えたものが流
れ、上記一定時間の経過後は定常ゲート電流のみが流
れ、この状態はオフ信号が立ち上がるまで続くことにな
る。
源４から抵抗９およびスイッチ素子１１を通してＧＴＯ
サイリスタ１４のゲートに定常ゲート電流が流れる。ま
た、スイッチ素子１０がオンとなると、直流電源４から
抵抗８およびスイッチ素子１０を通してＧＴＯサイリス
タ１４のゲートにハイゲート電流が流れる。したがっ
て、オン信号１５が立ち上がる毎に、その直後の一定時
間は定常ゲート電流にハイゲート電流を加えたものが流
れ、上記一定時間の経過後は定常ゲート電流のみが流
れ、この状態はオフ信号が立ち上がるまで続くことにな
る。
【００２６】なお、直流電源４から抵抗８を通してＧＴ
Ｏサイリスタ１４のゲートに流れるハイゲート電流およ
び抵抗９を通してＧＴＯサイリスタ１４のゲートに流れ
る定常ゲート電流はそれぞれ既提案例と同じレベルで流
れることはいうまでもない。また、ＧＴＯサイリスタ１
４には、スナバ回路１７および還流ダイオード１８が並
列接続されている。
Ｏサイリスタ１４のゲートに流れるハイゲート電流およ
び抵抗９を通してＧＴＯサイリスタ１４のゲートに流れ
る定常ゲート電流はそれぞれ既提案例と同じレベルで流
れることはいうまでもない。また、ＧＴＯサイリスタ１
４には、スナバ回路１７および還流ダイオード１８が並
列接続されている。
【００２７】この実施例のＧＴＯサイリスタ駆動回路で
は、断続的な直流電流に同期したオン信号１５が発生す
ると、ラッチ回路７が動作して定常ゲート電流発生回路
１３を継続的に作動させＧＴＯサイリスタ１４に定常ゲ
ート電流を継続的に流してＧＴＯサイリスタ１４のオン
状態を保持するとともに、オン信号１５が発生する毎に
ワンショット回路６が動作してハイゲート電流発生回路
１２を一定時間ずつ作動させてＧＴＯサイリスタ１４に
ハイゲート電流を流す。
は、断続的な直流電流に同期したオン信号１５が発生す
ると、ラッチ回路７が動作して定常ゲート電流発生回路
１３を継続的に作動させＧＴＯサイリスタ１４に定常ゲ
ート電流を継続的に流してＧＴＯサイリスタ１４のオン
状態を保持するとともに、オン信号１５が発生する毎に
ワンショット回路６が動作してハイゲート電流発生回路
１２を一定時間ずつ作動させてＧＴＯサイリスタ１４に
ハイゲート電流を流す。
【００２８】つまり、断続的な直流電流が流れ始める
と、定常ゲート電流を継続的に流し、かつ直流電流が立
ち上がる毎にハイゲート電流を流す。この定常ゲート電
流はオフ信号１６が発生してラッチ回路７が復旧するま
で続き、またオン信号１５とは独立したオフ信号１６の
発生に応答してオフゲート電流発生回路３が作動してＧ
ＴＯサイリスタ１４にオフゲート電流を流し、ＧＴＯサ
イリスタ１４をオフにする。
と、定常ゲート電流を継続的に流し、かつ直流電流が立
ち上がる毎にハイゲート電流を流す。この定常ゲート電
流はオフ信号１６が発生してラッチ回路７が復旧するま
で続き、またオン信号１５とは独立したオフ信号１６の
発生に応答してオフゲート電流発生回路３が作動してＧ
ＴＯサイリスタ１４にオフゲート電流を流し、ＧＴＯサ
イリスタ１４をオフにする。
【００２９】図２は、このように直流電流の断続に同期
させてＧＴＯサイリスタ１４にオンゲート電流およびオ
フゲート電流を流す構成としたときの各部の波形図を示
し、同図（ａ）は断続しながら流れる直流電流を示し、
同図（ｂ）は断続する直流電流に同期した同期パルスつ
まりオン信号１５を示し、同図（ｃ）はオフ信号１６を
示し、同図（ｄ）はＧＴＯサイリスタ１４に流れるゲー
ト電流を示している。
させてＧＴＯサイリスタ１４にオンゲート電流およびオ
フゲート電流を流す構成としたときの各部の波形図を示
し、同図（ａ）は断続しながら流れる直流電流を示し、
同図（ｂ）は断続する直流電流に同期した同期パルスつ
まりオン信号１５を示し、同図（ｃ）はオフ信号１６を
示し、同図（ｄ）はＧＴＯサイリスタ１４に流れるゲー
ト電流を示している。
【００３０】つぎに、図２を参照して図１のＧＴＯサイ
リスタ駆動回路の動作を説明する。図２（ａ）に示すよ
うに直流電流が断続する場合、直流電流の断続に同期し
た図２（ｂ）に示すようなオン信号１５が時刻ｔ1 で立
ち上がると、図１のスイッチ素子１０，１１が同時にオ
ンとなり、図２（ｄ）に示すように、ＧＴＯサイリスタ
１４のゲートに定常時より多いオンゲート電流が流れ
る。
リスタ駆動回路の動作を説明する。図２（ａ）に示すよ
うに直流電流が断続する場合、直流電流の断続に同期し
た図２（ｂ）に示すようなオン信号１５が時刻ｔ1 で立
ち上がると、図１のスイッチ素子１０，１１が同時にオ
ンとなり、図２（ｄ）に示すように、ＧＴＯサイリスタ
１４のゲートに定常時より多いオンゲート電流が流れ
る。
【００３１】この後の時刻ｔ2 でスイッチ素子１０がオ
フとなってＧＴＯサイリスタ１４に定常ゲート電流のみ
が流れるようになる。この定常ゲート電流が流れている
期間は後述するようにオフ信号１６が発生する時刻ｔ9
まで続く。時刻ｔ3 でオン信号１５が立ち下がるが、こ
の後も定常ゲート電流が継続して流れ、時刻ｔ4 で再び
オン信号１５が立ち上がると、スイッチ素子１０が再度
オンとなり、ＧＴＯサイリスタ１４のゲートに定常時よ
り多いオンゲート電流が再度流れ、時刻ｔ5 でスイッチ
素子１０がオフとなってハイゲート電流はなくなり、Ｇ
ＴＯサイリスタ１４には定常ゲート電流が流れるのみと
なる。時刻ｔ6 でオン信号１５が立ち下がる。時刻
ｔ7 ，ｔ8 は時刻ｔ4 ，ｔ5 と同様である。
フとなってＧＴＯサイリスタ１４に定常ゲート電流のみ
が流れるようになる。この定常ゲート電流が流れている
期間は後述するようにオフ信号１６が発生する時刻ｔ9
まで続く。時刻ｔ3 でオン信号１５が立ち下がるが、こ
の後も定常ゲート電流が継続して流れ、時刻ｔ4 で再び
オン信号１５が立ち上がると、スイッチ素子１０が再度
オンとなり、ＧＴＯサイリスタ１４のゲートに定常時よ
り多いオンゲート電流が再度流れ、時刻ｔ5 でスイッチ
素子１０がオフとなってハイゲート電流はなくなり、Ｇ
ＴＯサイリスタ１４には定常ゲート電流が流れるのみと
なる。時刻ｔ6 でオン信号１５が立ち下がる。時刻
ｔ7 ，ｔ8 は時刻ｔ4 ，ｔ5 と同様である。
【００３２】その後の時刻ｔ9 で、図２（ｃ）に示すよ
うにオフ信号１６が立ち上がると、スイッチ素子１１が
オフとなって定常ゲート電流がなくなるとともに、オフ
ゲート電流がＧＴＯサイリスタ１４に流れ、ＧＴＯサイ
リスタ１４がオフとなる。以上のように、このＧＴＯサ
イリスタ駆動回路によれば、オン信号１５とは独立して
オフ信号１６を設け、オン信号１５の発生に応答してラ
ッチ回路７を動作させてＧＴＯサイリスタ１４に定常ゲ
ート電流を継続的に流しＧＴＯサイリスタ１４のオン状
態を保持するとともに、オン信号１５が発生する毎にワ
ンショット回路６を動作させてハイゲート電流を流すよ
うにし、オフ信号１６の発生に応答してラッチ回路７を
復旧させてＧＴＯサイリスタ１４の定常ゲート電流を遮
断すると同時にＧＴＯサイリスタ１４にオフゲート電流
を流してＧＴＯサイリスタ１４をオフにするようにした
ので、断続的な直流電流が流れている期間はＧＴＯサイ
リスタ１４のオン状態が保持され、しかもゲート電流が
多く必要な直流電流の立ち上がり毎にハイゲート電流を
流すことができる。
うにオフ信号１６が立ち上がると、スイッチ素子１１が
オフとなって定常ゲート電流がなくなるとともに、オフ
ゲート電流がＧＴＯサイリスタ１４に流れ、ＧＴＯサイ
リスタ１４がオフとなる。以上のように、このＧＴＯサ
イリスタ駆動回路によれば、オン信号１５とは独立して
オフ信号１６を設け、オン信号１５の発生に応答してラ
ッチ回路７を動作させてＧＴＯサイリスタ１４に定常ゲ
ート電流を継続的に流しＧＴＯサイリスタ１４のオン状
態を保持するとともに、オン信号１５が発生する毎にワ
ンショット回路６を動作させてハイゲート電流を流すよ
うにし、オフ信号１６の発生に応答してラッチ回路７を
復旧させてＧＴＯサイリスタ１４の定常ゲート電流を遮
断すると同時にＧＴＯサイリスタ１４にオフゲート電流
を流してＧＴＯサイリスタ１４をオフにするようにした
ので、断続的な直流電流が流れている期間はＧＴＯサイ
リスタ１４のオン状態が保持され、しかもゲート電流が
多く必要な直流電流の立ち上がり毎にハイゲート電流を
流すことができる。
【００３３】この結果、断続周期が最小オフ時間による
制限を受けることなくＧＴＯサイリスタ１４に断続的な
直流電流を流すことができる。
制限を受けることなくＧＴＯサイリスタ１４に断続的な
直流電流を流すことができる。
【００３４】
【発明の効果】この発明のＧＴＯサイリスタ駆動回路に
よれば、オン信号とは独立してオフ信号を設け、オン信
号の発生に応答してラッチ回路を動作させてＧＴＯサイ
リスタに定常ゲート電流を継続的に流してＧＴＯサイリ
スタのオン状態を保持するとともに、オン信号が発生す
る毎にワンショット回路を動作させてハイゲート電流を
流すようにし、オフ信号の発生に応答してラッチ回路を
復旧させてＧＴＯサイリスタの定常ゲート電流を遮断す
ると同時にＧＴＯサイリスタにオフゲート電流を流して
ＧＴＯサイリスタをオフにするようにしたので、断続的
な直流電流が流れている期間はＧＴＯサイリスタのオン
状態が保持され、しかもゲート電流が多く必要な直流電
流の立ち上がり毎にハイゲート電流を流すことができ
る。
よれば、オン信号とは独立してオフ信号を設け、オン信
号の発生に応答してラッチ回路を動作させてＧＴＯサイ
リスタに定常ゲート電流を継続的に流してＧＴＯサイリ
スタのオン状態を保持するとともに、オン信号が発生す
る毎にワンショット回路を動作させてハイゲート電流を
流すようにし、オフ信号の発生に応答してラッチ回路を
復旧させてＧＴＯサイリスタの定常ゲート電流を遮断す
ると同時にＧＴＯサイリスタにオフゲート電流を流して
ＧＴＯサイリスタをオフにするようにしたので、断続的
な直流電流が流れている期間はＧＴＯサイリスタのオン
状態が保持され、しかもゲート電流が多く必要な直流電
流の立ち上がり毎にハイゲート電流を流すことができ
る。
【００３５】この結果、断続周期が最小オフ時間による
制限を受けることなくＧＴＯサイリスタに断続的な直流
電流を流すことができる。
制限を受けることなくＧＴＯサイリスタに断続的な直流
電流を流すことができる。
【図１】この発明の一実施例のＧＴＯサイリスタ駆動回
路の構成を示す回路図である。
路の構成を示す回路図である。
【図２】図１のＧＴＯサイリスタ駆動回路の動作を示す
各部のタイムチャートである。
各部のタイムチャートである。
【図３】ＧＴＯサイリスタ駆動回路の既提案例の構成を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図４】ハイゲート駆動の模様を示すタイムチャートで
ある。
ある。
【図５】図３のＧＴＯサイリスタ駆動回路の動作を示す
各部のタイムチャートである。
各部のタイムチャートである。
【符号の説明】 １ ＧＴＯサイリスタ駆動回路 ２ オンゲート電流発生回路 ３ オフゲート電流発生回路 ４，５ 直流電源 ６ ワンショット回路 ７ ラッチ回路 ８，９ 抵抗 １０，１１ スイッチ素子 １２ ハイゲート電流発生回路 １３ 定常ゲート電流発生回路 １４ ＧＴＯサイリスタ １５ オン信号 １６ オフ信号 １７ スナバ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03K 17/73 H03K 17/732
Claims (1)
- 【請求項１】 断続的な直流電流を流すゲートターンオ
フサイリスタ（以下、ＧＴＯサイリスタと略す）を駆動
するＧＴＯサイリスタ駆動回路であって、 ＧＴＯサイリスタに定常ゲート電流を流す定常ゲート電
流発生回路および前記ＧＴＯサイリスタにハイゲート電
流を流すハイゲート電流発生回路からなるオンゲート電
流発生回路と、前記断続的な直流電流の立ち上がりに同
期したオン信号が発生する毎に前記ハイゲート電流発生
回路を一定時間作動させるワンショット回路と、前記オ
ン信号の発生に応答して前記定常ゲート電流発生回路を
作動させ前記オン信号とは独立したオフ信号の発生に応
答して定常ゲート電流発生回路の作動を停止させるラッ
チ回路と、前記オフ信号に発生に応答して前記ＧＴＯサ
イリスタにオフゲート電流を流すオフゲート電流発生回
路とを備えたＧＴＯサイリスタ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28978991A JP3250242B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | ゲートターンオフサイリスタ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28978991A JP3250242B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | ゲートターンオフサイリスタ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129921A JPH05129921A (ja) | 1993-05-25 |
| JP3250242B2 true JP3250242B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=17747793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28978991A Expired - Fee Related JP3250242B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | ゲートターンオフサイリスタ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3250242B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP28978991A patent/JP3250242B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05129921A (ja) | 1993-05-25 |
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Legal Events
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