JP3333614B2 - Gate turn-off thyristor control device - Google Patents

Gate turn-off thyristor control device

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JP3333614B2
JP3333614B2 JP31505093A JP31505093A JP3333614B2 JP 3333614 B2 JP3333614 B2 JP 3333614B2 JP 31505093 A JP31505093 A JP 31505093A JP 31505093 A JP31505093 A JP 31505093A JP 3333614 B2 JP3333614 B2 JP 3333614B2
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剛 平野
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ゲートターンオフサイ
リスタをオンオフ制御する制御装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling on / off of a gate turn-off thyristor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ゲートターンオフサイリスタ(以下単に
GTOとも言う。)は電流駆動式の半導体スイッチ素子
で、そのゲートカソード間に正極性のゲート電圧(ゲー
ト側が正極性になる電圧)が与えられて、ゲートからカ
ソード側に所定のトリガレベル以上のゲート電流が流れ
たときにターンオン(導通)し、該ゲート電流が所定の
保持電流値に保持されることによりオン状態を維持す
る。GTOをターンオンさせる際に流すゲート電流はで
きるだけ立上りが速いものであることが望ましく、通常
そのピーク値は100[A]〜300[A]に達する。
GTOをオン状態に保持するために流しておく必要があ
るゲート電流は数アンペアないし数十アンペア程度であ
る。
2. Description of the Related Art A gate turn-off thyristor (hereinafter simply referred to as GTO) is a current-driven semiconductor switch element. A positive gate voltage (a voltage at which the gate side becomes positive) is applied between its gate and cathode. When a gate current equal to or higher than a predetermined trigger level flows from the gate to the cathode side, the transistor is turned on (conducted), and the gate current is maintained at a predetermined holding current value to maintain the ON state. It is desirable that the gate current that flows when the GTO is turned on be as fast as possible, and its peak value usually reaches 100 [A] to 300 [A].
The gate current that needs to flow to maintain the GTO in the ON state is about several amperes to several tens of amperes.

【0003】またGTOは、そのゲートカソード間に負
極性のゲート電圧(カソード側が正極性になる電圧)が
与えられたときにターンオフする(遮断状態になる)。
GTOをオフ状態に保持しておくためには、そのゲート
カソード間に数ボルトの負極性電圧を印加しておくのが
望ましい。
The GTO is turned off (turns off) when a negative gate voltage (a voltage at which the cathode becomes positive) is applied between its gate and cathode.
In order to keep the GTO in the off state, it is desirable to apply a negative voltage of several volts between its gate and cathode.

【0004】ゲートターンオフサイリスタの制御装置と
して、トランスとその1次電流をオンオフ制御する励磁
制御回路を用いて発生させたフライバック電圧によりG
TOをオンオフ制御するようにしたものが知られてい
る。この種の制御装置では、トランスに複数の2次コイ
ルを設けておくことにより同時に複数個のGTOを制御
することができるため、制御装置の構成を簡単にするこ
とができる。
As a control device for a gate turn-off thyristor, a flyback voltage generated by using a transformer and an excitation control circuit for controlling the primary current of the transformer to turn on and off is used.
There is known a device in which TO is controlled to be turned on and off. In this type of control device, since a plurality of secondary coils are provided in the transformer, a plurality of GTOs can be controlled simultaneously, so that the configuration of the control device can be simplified.

【0005】例えば、所定の耐圧を持たせるために複数
個のGTOを直列に接続して用いる場合、または所定の
電流容量を得るために複数のGTOを並列に接続して用
いる場合、或いは多数のGTOを直並列に接続して用い
る場合があるが、この場合、GTOの数に等しい2次コ
イルを有する1台のトランスとその1次電流をオンオフ
制御する1つの励磁制御回路とを設けることにより、複
数のGTOを同時にオンオフ制御することができる。
For example, when a plurality of GTOs are connected in series to provide a predetermined withstand voltage, when a plurality of GTOs are connected in parallel to obtain a predetermined current capacity, In some cases, GTOs are connected in series / parallel to be used. In this case, by providing one transformer having a secondary coil equal to the number of GTOs and one excitation control circuit for controlling the primary current to be on / off. , A plurality of GTOs can be simultaneously turned on and off.

【0006】図6はトランスとその1次電流を制御する
励磁制御回路とにより発生させたフライバック電圧でG
TOを制御するようにしたゲートターンオフサイリスタ
制御装置の構成例を示したもので、同図において1はア
ノード1aとカソード1kとゲート1gとを有するGT
O、2はゲート信号供給用トランス、3はトランスの1
次コイルに流す励磁電流を制御する励磁制御回路、4は
ゲート回路である。
FIG. 6 shows a flyback voltage generated by a transformer and an excitation control circuit for controlling the primary current of the transformer.
FIG. 1 shows an example of the configuration of a gate turn-off thyristor control device for controlling TO. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a GT having an anode 1a, a cathode 1k, and a gate 1g.
O, 2 is a gate signal supply transformer, 3 is a transformer 1
An excitation control circuit 4 for controlling an excitation current flowing through the next coil is a gate circuit.

【0007】この例では、複数のGTO1,1,…が直
列に接続され、トランス2は、1つの1次コイル2p
と、GTOと同数の2次コイル2s,2s,…とを鉄心
2cに巻回したものからなっている。
In this example, a plurality of GTOs 1, 1,... Are connected in series, and a transformer 2 includes one primary coil 2p.
, And the same number of secondary coils 2s, 2s,... As the GTO are wound around the iron core 2c.

【0008】励磁制御回路3は、いわゆる変形ハーフブ
リッジ方式のインバータ回路で、第1及び第2の直流電
源部E1 及びE2 と、導通した際に第1の直流電源部か
らトランスの1次コイル2pに一方の極性の励磁電流を
流す第1のスイッチS1 と、導通した際に第2の直流電
源部E2 からトランス2の1次コイルに他方の極性の励
磁電流を流す第2のスイッチS2 とを備えている。この
例では第1のスイッチS1 及びS2 がIGBT(絶縁ゲ
ート型バイポーラトランジスタ)からなっていて、第1
のスイッチS1 を構成するIGBTのエミッタは第1の
直流電源部E1の負極性の出力端子に、コレクタはトラ
ンスの1次コイル2pの一端にそれぞれ接続されてい
る。また第2のスイッチS2 を構成するIGBTのコレ
クタは抵抗R1 を通して第2の直流電源部E2 の正極性
出力端子に接続され、エミッタはダイオードD1 を通し
てトランスの1次コイル2pの一端に接続されている。
The excitation control circuit 3 is a so-called modified half-bridge type inverter circuit, and is connected to the first and second DC power supply units E1 and E2 from the first DC power supply unit to the primary coil 2p of the transformer when conducting. A first switch S1 for supplying an exciting current of one polarity to the first switch S2 and a second switch S2 for supplying an exciting current of the other polarity to the primary coil of the transformer 2 from the second DC power supply unit E2 when conducting. Have. In this example, the first switches S1 and S2 are composed of IGBTs (insulated gate bipolar transistors).
The emitter of the IGBT constituting the switch S1 is connected to the negative output terminal of the first DC power supply E1, and the collector is connected to one end of the primary coil 2p of the transformer. The collector of the IGBT constituting the second switch S2 is connected through a resistor R1 to the positive output terminal of a second DC power supply E2, and the emitter is connected through a diode D1 to one end of a primary coil 2p of a transformer. .

【0009】また第2の直流電源部E2 の出力端子間に
コンデンサC1 が接続され、第1の直流電源部E1 の正
極性出力端子と第2の直流電源部E2 の負極性出力端子
とが共通に接続されてトランスの1次コイル2pの他端
に接続されている。
A capacitor C1 is connected between the output terminals of the second DC power supply E2, and the positive output terminal of the first DC power supply E1 and the negative output terminal of the second DC power supply E2 are shared. To the other end of the primary coil 2p of the transformer.

【0010】トランス2の各2次コイル2sの出力はゲ
ート回路4を通して対応するGTO1のゲートカソード
間に供給されている。図示の例では、各2次コイル2s
の一端が対応するGTO1のゲート1gに直結され、各
2次コイル2sの他端はコンデンサC2 を通して対応す
るGTO1のカソード1kに接続されている。コンデン
サC2 の両端にはアノードをトランス側に向けたツェナ
ーダイオードZDとダイオードD2 とが並列接続され、
第3の直流電源部E3 の出力電圧がチョークコイルLと
ダイオードD3 とを通してコンデンサC2 の両端に印加
されている。コンデンサC2 とツェナーダイオードZD
とダイオードD2 及びD3 とチョークコイルLと第3の
直流電源部E3 とによりゲート回路4が構成されてい
る。
The output of each secondary coil 2s of the transformer 2 is supplied through the gate circuit 4 between the gate and cathode of the corresponding GTO 1. In the illustrated example, each secondary coil 2s
Is connected directly to the gate 1g of the corresponding GTO1, and the other end of each secondary coil 2s is connected to the cathode 1k of the corresponding GTO1 through the capacitor C2. A Zener diode ZD having an anode facing the transformer and a diode D2 are connected in parallel to both ends of the capacitor C2.
The output voltage of the third DC power supply E3 is applied to both ends of the capacitor C2 through the choke coil L and the diode D3. Capacitor C2 and Zener diode ZD
, Diodes D2 and D3, a choke coil L, and a third DC power supply section E3 constitute a gate circuit 4.

【0011】なお図面には、ゲート回路4が1つだけ図
示されているが、実際には各2次コイル2s及びGTO
1に対して1つのゲート回路が設けられて、各2次コイ
ルの出力がゲート回路4を通して対応するGTOのゲー
トカソード間に供給されている。
Although only one gate circuit 4 is shown in the drawing, in practice, each secondary coil 2s and GTO
One gate circuit is provided for each, and the output of each secondary coil is supplied through the gate circuit 4 between the gate and cathode of the corresponding GTO.

【0012】図6のゲートターンオフサイリスタ制御装
置においては、ゲート回路4のコンデンサC2 の両端
に、ツェナーダイオードZDのツェナー電圧により制限
された一定値の逆バイアス電圧Vo が生じ、この電圧V
o がGTO1のゲートカソード間に印加されている。こ
の逆バイアス電圧Vo はGTO1をオフ状態に保持して
おくために必要なもので、数ボルトに設定されている。
また励磁制御回路3においては、第2の直流電源部E2
の出力により抵抗R1 を通してコンデンサC1 が図示の
極性に充電されている。
In the gate turn-off thyristor control device shown in FIG. 6, a reverse bias voltage Vo having a constant value limited by the Zener voltage of the Zener diode ZD is generated across the capacitor C2 of the gate circuit 4.
o is applied between the gate and cathode of GTO1. The reverse bias voltage Vo is necessary to keep the GTO 1 in the off state, and is set to several volts.
In the excitation control circuit 3, the second DC power supply E2
The capacitor C1 is charged to the polarity shown in FIG.

【0013】第1及び第2のスイッチを構成するIGB
Tには図示しない指令信号発生部から指令信号が与えら
れる。すなわち、第1のスイッチS1 を構成するIGB
Tのゲートには、図7(A)に示すような充電指令信号
Vchが与えられ、この充電指令信号が消滅すると同時に
(または僅かなデッドタイムを経て)第2のスイッチS
2 を構成するIGBTのゲートに図7(B)に示すよう
なオン指令信号Vonが与えられる。またオン指令信号V
onが消滅すると同時に(または僅かなデッドタイムを経
て)、第1のスイッチS1 を構成するIGBTのゲート
に図7(A)に示すようなオフ指令信号Voff が与えら
れる。
IGB constituting first and second switches
T receives a command signal from a command signal generator (not shown). That is, the IGB constituting the first switch S1
The gate of T is supplied with a charge command signal Vch as shown in FIG. 7 (A). At the same time as this charge command signal disappears (or after a short dead time), the second switch S
The ON command signal Von as shown in FIG. 7 (B) is given to the gate of the IGBT constituting 2. On command signal V
At the same time as on disappears (or after a short dead time), an off command signal Voff as shown in FIG. 7A is applied to the gate of the IGBT constituting the first switch S1.

【0014】今図7(A)に示すように、時刻t1 で第
1のスイッチS1 に充電指令信号Vchが与えられると、
第1のスイッチS1 が導通して第1の直流電源部E1 の
出力がトランスの1次コイル2pに印加され、1次コイ
ル2pに1次電流が流れる。この1次電流の増大に伴っ
てトランスの2次コイル2sにGTO1をオフ状態に保
持する極性の電圧が発生する。また第1の直流電源部E
1 からトランスの1次コイル2pに電流が流れることに
より、トランス2に磁気エネルギーが蓄積されていく。
充電指令信号Vchが発生している期間がトランスの充電
期間となる。
As shown in FIG. 7A, when the charge command signal Vch is given to the first switch S1 at time t1,
The first switch S1 is turned on, the output of the first DC power supply E1 is applied to the primary coil 2p of the transformer, and a primary current flows through the primary coil 2p. With the increase in the primary current, a voltage having a polarity for holding the GTO 1 in the off state is generated in the secondary coil 2s of the transformer. The first DC power supply unit E
When a current flows from 1 to the primary coil 2p of the transformer, magnetic energy is accumulated in the transformer 2.
The period during which the charge command signal Vch is generated is the charging period of the transformer.

【0015】時刻t2 で充電指令信号Vchが消滅し、オ
ン指令信号Vonが立上がると、第1のスイッチS1 が遮
断状態になると同時に、第2のスイッチS2 が導通して
コンデンサC1 の両端の電圧をトランス2の1次コイル
2pに印加する。このときコンデンサC1 の電荷がトラ
ンスの1次コイルを通して放電するとともに、トランス
に蓄積された磁気エネルギーが放出されるため、トラン
スの2次コイル2sには、コンデンサC1 の放電により
生じる電圧と磁気エネルギーの放出により生じるフライ
バック電圧とを重畳したものに相当する立上りが速い正
極性電圧が誘起し、この電圧がGTO1のゲートカソー
ド間に印加される。そのため図7(C)に示すような立
上りが速い正極性のゲート電圧Vg がGTOのゲートカ
ソード間に印加され、この電圧によりGTO1のゲート
カソード間を通して立上りが速いゲート電流Ig が流れ
てGTO1がターンオンする。ゲート電流はオン指令信
号が与えられた直後にピークに達し、その後減衰してい
くが、オン指令信号が与えられている間は、GTO1を
オン状態に保持するために必要なレベルを保持する。
At time t2, when the charge command signal Vch disappears and the ON command signal Von rises, the first switch S1 is turned off, and simultaneously the second switch S2 is turned on and the voltage across the capacitor C1 is turned on. Is applied to the primary coil 2p of the transformer 2. At this time, the electric charge of the capacitor C1 is discharged through the primary coil of the transformer, and the magnetic energy stored in the transformer is released. Therefore, the voltage and magnetic energy generated by the discharge of the capacitor C1 are applied to the secondary coil 2s of the transformer. A fast-rising positive voltage corresponding to a superimposition of the flyback voltage generated by the emission is induced, and this voltage is applied between the gate and cathode of the GTO1. Therefore, a positive-polarity gate voltage Vg having a fast rise as shown in FIG. 7C is applied between the gate and the cathode of the GTO, and a gate current Ig having a fast rise flows between the gate and the cathode of the GTO1 by this voltage, and the GTO1 is turned on. I do. The gate current reaches a peak immediately after the ON command signal is given, and then attenuates. However, while the ON command signal is given, the gate current holds a level necessary to hold the GTO 1 in the ON state.

【0016】時刻t3 でオン指令信号Vonが消滅すると
同時にオフ指令信号Voff が立上がると、第2のスイッ
チS2 が遮断状態になると同時に第1のスイッチS1 が
導通するため、トランス2の2次コイル2sに負極性の
電圧が誘起し、図7(C)に示すようにGTO1のゲー
トカソード間に逆極性の電圧が印加される。これにより
GTO1がターンオフする。
At time t3, when the on-command signal Von disappears and the off-command signal Voff rises at the same time, the second switch S2 is turned off and the first switch S1 conducts at the same time. A negative voltage is induced in 2s, and a voltage of opposite polarity is applied between the gate and cathode of GTO1 as shown in FIG. 7 (C). This turns off GTO1.

【0017】オフ指令信号Voff が与えられる期間はき
わめて短いが、この間にもトランス2に磁気エネルギー
が蓄積されるため、時刻t4 においてオフ指令信号Vof
f が消滅して第1のスイッチS1 が遮断状態になると、
トランス2の2次コイル2sにフライバック電圧が誘起
し、図7(C)に示すようにGTO1のゲートカソード
間に正極性のゲート電圧が印加される。時刻t4 でゲー
ト電圧が印加されると、図7(D)に示すようにゲート
電流Ig が流れ、このゲート電圧、ゲート電流が所定の
トリガレベルを超えていると、GTO1が誤トリガさ
れ、再びターンオンしてしまう。
Although the period during which the off command signal Voff is applied is extremely short, magnetic energy is also stored in the transformer 2 during this period.
When f disappears and the first switch S1 is turned off,
A flyback voltage is induced in the secondary coil 2s of the transformer 2, and a positive gate voltage is applied between the gate and cathode of the GTO 1 as shown in FIG. When a gate voltage is applied at time t4, a gate current Ig flows as shown in FIG. 7D. If the gate voltage and the gate current exceed a predetermined trigger level, GTO1 is erroneously triggered, and again. Turn on.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、トラン
スとその1次電流をオンオフ制御する励磁回路とを用い
て発生させたフライバック電圧によりGTOを制御する
ようにした制御装置では、トランスに複数の2次コイル
を設けておくことにより、同時に複数個のGTOを制御
することができるため、多数個のGTOを制御する場合
に制御装置の構成を簡単にすることができる。
As described above, in the control device in which the GTO is controlled by the flyback voltage generated by using the transformer and the exciting circuit for controlling the primary current of the transformer, the transformer has By providing a plurality of secondary coils, a plurality of GTOs can be controlled at the same time, so that the configuration of the control device can be simplified when controlling a large number of GTOs.

【0019】しかしながら、図6に示したような従来の
この種の制御装置においては、図7の時刻t4 でオフ指
令信号Voff を消滅させた際にGTOが誤トリガされる
ことがあり、オフ指令信号が発生している間にGTOを
確実にターンオフすることができないため、ターンオフ
のタイミングを正確に制御することができないという問
題があった。また従来の制御装置による場合には、GT
Oがオン状態にある期間を任意に設定したり、オン状態
にある期間を変化させたり、短くしたりすることが必要
とされる場合に、その要求に応えることができないとい
う問題があった。
However, in this type of conventional control device as shown in FIG. 6, when the off command signal Voff is extinguished at time t4 in FIG. Since the GTO cannot be reliably turned off while the signal is being generated, there is a problem that the turn-off timing cannot be accurately controlled. In the case of the conventional control device, GT
When it is necessary to arbitrarily set the period in which O is in the ON state, to change or shorten the period in which the O is in the ON state, there is a problem that it is not possible to meet the demand.

【0020】例えば、電気集塵機においては、直列に接
続した多数個(例えば8個)のGTOの両端に高電圧
(例えば30[KV])を印加して、各GTOをオンオ
フさせることにより毎秒60個程度の高電圧パルスを発
生させることが必要とされるが、この場合に図6に示し
た従来の制御装置を用いると、GTOのターンオフに失
敗することがあった。
For example, in an electric precipitator, a high voltage (for example, 30 [KV]) is applied to both ends of a large number (for example, 8) of GTOs connected in series, and each GTO is turned on and off, thereby making 60 GTOs per second. It is necessary to generate a high voltage pulse of such a degree, but in this case, if the conventional control device shown in FIG. 6 is used, the GTO may fail to turn off.

【0021】本発明の目的は、トランスとその1次励磁
電流を制御する励磁制御回路とを用いてGTOをオンオ
フ制御するゲートターンオフサイリスタ制御装置におい
て、GTOのターンオフを確実に行わせてターンオフの
タイミングを正確に制御することができるようにするこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a gate turn-off thyristor control device for controlling on / off of a GTO using a transformer and an excitation control circuit for controlling a primary exciting current of the transformer, thereby ensuring that the GTO is turned off and the turn-off timing. Is to be able to control accurately.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、ゲート信号発
生用トランスと、トランスにエネルギーを蓄積すること
を指令する充電指令信号及びゲートターンオフサイリス
タをターンオフすることを指令するオフ指令信号がそれ
ぞれ与えられている期間トランスの1次コイルに一方の
極性の励磁電流を流し、ゲートターンオフサイリスタを
ターンオンさせることを指令するオン指令信号が与えら
れている期間トランスの1次コイルに他方の極性の励磁
電流を流す励磁制御回路と、励磁制御回路に充電指令信
号、オン指令信号及びオフ指令信号を順次供給する指令
信号発生部とを備えて、トランスの2次コイルの出力を
ゲートターンオフサイリスタのゲート回路に与えること
により該サイリスタをオンオフ制御するゲートターンオ
フサイリスタ制御装置に係わるものである。
According to the present invention, there are provided a transformer for generating a gate signal, a charge command signal for commanding to store energy in the transformer, and an off command signal for commanding to turn off a gate turn-off thyristor. Excitation current of one polarity is supplied to the primary coil of the transformer for a period during which the ON command signal for instructing to turn on the gate turn-off thyristor is supplied to the primary coil of the transformer for the other polarity. And a command signal generator for sequentially supplying a charge command signal, an ON command signal, and an OFF command signal to the excitation control circuit, and outputs the output of the secondary coil of the transformer to the gate circuit of the gate turn-off thyristor. Gate turn-off thyristor control for turning on and off the thyristor by giving It is those related to the location.

【0023】本発明においては、上記指令信号発生部
が、オフ指令信号の消滅以前に立上り、オフ指令信号が
消滅した後に消滅するバイパス指令信号を更に発生する
ようにしておく。そしてバイパス指令信号が与えられて
いる間導通するバイパス用スイッチを有して該バイパス
用スイッチの導通時に低インピーダンスの電流通路を構
成するバイパス回路をトランスの1次コイルの少なくと
も一部に対して並列に接続し、オフ信号が消滅する前に
トランスの1次コイルの少なくとも一部をバイパス回路
を通して実質的に短絡することにより、オフ指令信号が
消滅したとき、トランスに蓄積された磁気エネルギーを
バイパス回路にて消費させて、トランスの2次コイルに
GTOをターンオンさせる極性の電圧が誘起するのを防
止する。
In the present invention, the command signal generating section may further generate a bypass command signal which rises before the off command signal disappears and disappears after the off command signal disappears. A bypass circuit that has a bypass switch that conducts while the bypass command signal is being provided and forms a low-impedance current path when the bypass switch conducts is parallel to at least a part of the primary coil of the transformer. And when at least a portion of the primary coil of the transformer is substantially short-circuited through a bypass circuit before the off signal disappears, the magnetic energy stored in the transformer is removed when the off command signal disappears. To prevent a voltage of a polarity that turns on the GTO from being induced in the secondary coil of the transformer.

【0024】ここで「低インピーダンスの電流通路」と
は、オフ指令信号の消滅時にトランスの2次コイルに誘
起する電圧をGTOのトリガレベル未満に抑制するため
に必要なバイパス電流を流すことができる程度に十分に
インピーダンスが低い電流通路という意味である。
Here, the "low impedance current path" means that a bypass current required to suppress the voltage induced in the secondary coil of the transformer to less than the GTO trigger level when the OFF command signal is extinguished can flow. This means that the current path has a sufficiently low impedance.

【0025】なお、バイパス指令信号をオフ指令信号が
消滅してから発生させると、オフ指令信号が消滅した瞬
間にGTOをターンオンさせる極性の電圧が誘起するこ
とになるので、バイパス指令信号はオフ指令信号が消滅
するよりも前に発生させるようにするのが好ましい。
When the bypass command signal is generated after the off command signal disappears, a voltage having a polarity for turning on the GTO is induced at the moment when the off command signal disappears. Preferably, it is generated before the signal disappears.

【0026】上記バイパス回路は必ずしも1次コイルに
対して並列に接続する必要はなく、トランスに3次コイ
ルを設けて、該3次コイルの少なくとも一部に対して並
列にパイパス回路を接続するようにしてもよい。
The bypass circuit does not necessarily need to be connected in parallel to the primary coil. Instead, a tertiary coil is provided in the transformer, and a bypass circuit is connected in parallel to at least a part of the tertiary coil. It may be.

【0027】上記励磁制御回路は、第1及び第2の直流
電源部と、充電指令信号及びオフ指令信号が与えられて
いる期間導通して第1の直流電源部からトランスの1次
コイルに一方の極性の励磁電流を流す第1のスイッチ
と、オン指令信号が与えられている期間導通して第2の
直流電源部からトランスの1次コイルに他方の極性の励
磁電流を流す第2のスイッチとにより構成できる。
The excitation control circuit is electrically connected to the first and second DC power supply units for a period during which the charge command signal and the OFF command signal are supplied, and is connected to the primary coil of the transformer by the first DC power supply unit. And a second switch for conducting an exciting current of the other polarity from the second DC power supply to the primary coil of the transformer while conducting during a period in which the ON command signal is supplied. And can be configured.

【0028】上記バイパス回路は、バイパス用スイッチ
のみにより構成してもよく、該バイパス用スイッチに対
して直列に小抵抗(抵抗値が小さい抵抗)を接続しても
よい。
The bypass circuit may be constituted by only a bypass switch, or a small resistor (a resistor having a small resistance value) may be connected in series to the bypass switch.

【0029】バイパス用スイッチに対して小抵抗を接続
する場合には、該小抵抗に対して並列にコンデンサを接
続するのが好ましい。
When a small resistor is connected to the bypass switch, it is preferable to connect a capacitor in parallel with the small resistor.

【0030】[0030]

【作用】上記のように構成すると、オフ指令信号が発生
している間にトランスに蓄積された磁気エネルギーは、
オフ指令信号が消滅した後、バイパス回路を通して消費
される。そのため、トランスの2次コイルにGTOをタ
ーンオンさせる極性の電圧が誘起するのを防止すること
ができ、GTOのターンオフを確実に行わせることがで
きる。またバイパス回路の電流通路が成立しているとき
には、トランスの1次コイルまたは3次コイルが実質的
に短絡されるため、トランスを2次側から見た場合のイ
ンダクタンス成分が減少する。そのためトランスの2次
回路に存在する静電容量とトランスのインダクタンス成
分とにより生じる電圧、電流の振動を抑制することがで
きる。従って、オフ指令信号が消滅した後で、トランス
の2次コイルにGTOをターンオンさせる極性の電圧が
少しでも誘起するのを防止することができ、GTOのタ
ーンオフを確実に行わせることができる。
With the above arrangement, the magnetic energy stored in the transformer while the off command signal is being generated is:
After the OFF command signal disappears, it is consumed through the bypass circuit. Therefore, it is possible to prevent the voltage of the polarity that turns on the GTO from being induced in the secondary coil of the transformer, and it is possible to reliably turn off the GTO. Further, when the current path of the bypass circuit is established, the primary coil or the tertiary coil of the transformer is substantially short-circuited, so that the inductance component when the transformer is viewed from the secondary side is reduced. Therefore, it is possible to suppress voltage and current oscillations caused by the capacitance existing in the secondary circuit of the transformer and the inductance component of the transformer. Therefore, it is possible to prevent the voltage of the polarity that turns on the GTO from being slightly induced in the secondary coil of the transformer after the OFF command signal disappears, and it is possible to reliably turn off the GTO.

【0031】[0031]

【実施例】図1は本発明の実施例を示したものである。
この実施例の制御装置は、図6に示した制御装置と同様
に、ゲート信号発生用トランス2と、励磁制御回路3
と、ゲート回路4とを備えているが、これらの構成及び
動作は図6に示したものと同様である。本実施例では、
トランス2の1次コイル2pに対して並列にバイパス回
路5が接続されている。このバイパス回路は、IGBT
からなるバイパス用スイッチS3 と、ダイオードD4
と、小抵抗R2 と、コンデンサC3 とにより構成されて
いる。更に詳細に説明すると、バイパス用スイッチS3
を構成するIGBTのコレクタはダイオードD4 を通し
てトランス2の1次コイル2pの一端に接続され、エミ
ッタは抵抗R2 を通して1次コイル2pの他端に接続さ
れている。コンデンサC3 は抵抗R2 の両端に並列に接
続されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The control device of this embodiment includes a transformer 2 for generating a gate signal and an excitation control circuit 3 similar to the control device shown in FIG.
And a gate circuit 4, and the configuration and operation thereof are the same as those shown in FIG. In this embodiment,
A bypass circuit 5 is connected in parallel with the primary coil 2p of the transformer 2. This bypass circuit is an IGBT
And a diode D4.
, A small resistor R2, and a capacitor C3. More specifically, the bypass switch S3
Is connected to one end of the primary coil 2p of the transformer 2 through a diode D4, and the emitter is connected to the other end of the primary coil 2p through a resistor R2. The capacitor C3 is connected in parallel to both ends of the resistor R2.

【0032】励磁制御回路3の第1及び第2のスイッチ
S1 及びS2 とバイパス用スイッチS3 とに指令信号を
与えるために指令信号発生部6が設けられている。この
指令信号発生部6は、第1のスイッチS1 を構成するI
GBTのゲートに充電指令信号Vchとオフ指令信号Vof
f とを与え、第2のスイッチS2 を構成するIGBTの
ゲートにオン指令信号Vonを与える。これら充電指令信
号Vch、オン指令信号Von及びオフ指令信号Voff の発
生タイミングは従来のものと同様である。
A command signal generator 6 is provided for supplying command signals to the first and second switches S1 and S2 of the excitation control circuit 3 and the bypass switch S3. This command signal generating section 6 is provided with a switch I1 which constitutes the first switch S1.
The charge command signal Vch and the off command signal Vof are applied to the gate of the GBT.
f, and an ON command signal Von is applied to the gate of the IGBT constituting the second switch S2. The timings of generation of the charge command signal Vch, the ON command signal Von, and the OFF command signal Voff are the same as those of the related art.

【0033】指令信号発生部6はまた、バイパス用スイ
ッチS3 を構成するIGBTのゲートにバイパス指令信
号Vbpを与える。このバイパス指令信号Vbpは、オフ指
令信号Voff が消滅する直前に立上り、オフ指令信号V
off が消滅した後に消滅する信号である。
The command signal generator 6 also supplies a bypass command signal Vbp to the gate of the IGBT constituting the switch S3 for bypass. The bypass command signal Vbp rises just before the off command signal Voff disappears, and the off command signal Vbp rises.
A signal that disappears after off disappears.

【0034】指令信号発生部6は例えば、図2に示した
ように構成される。図2に示した指令信号発生部は、ト
リガ信号発生回路601と、トリガ信号発生回路601
がトリガ信号を発生したときに一定の時間幅Tchの矩形
波状の充電指令信号Vchを発生するタイマ602と、充
電指令信号Vchの立下りでセットされ、GTOのアノー
ド電流の零点を検出するゼロクロス検出回路603の出
力でリセットされてオン指令信号Vonを出力するフリッ
プフロップ回路604と、フリップフロップ回路604
が出力するオン指令信号Vonの立下りでトリガされてG
TOをターンオフさせるために必要な時間幅Toff ´を
有するパルス信号Voff ´を出力するタイマ605と、
パルス信号Voff ´の立下りを微小時間Δt(<<Tof
f )だけ遅延させてオフ指令信号Voff を出力する立下
りディレー回路606と、タイマ605が出力するパル
ス信号Voff ´の立下りでトリガされて一定の時間幅T
bpのバイパス指令信号Vbpを出力するタイマ回路607
とにより構成されている。タイマ602,605及び6
07は例えば単安定マルチバイブレータにより構成でき
る。
The command signal generator 6 is configured, for example, as shown in FIG. The command signal generator shown in FIG. 2 includes a trigger signal generator 601 and a trigger signal generator 601.
602 generates a rectangular waveform charge command signal Vch having a constant time width Tch when a trigger signal is generated, and a zero cross detection which is set at the fall of the charge command signal Vch and detects a zero point of the anode current of the GTO. A flip-flop circuit 604 which is reset by an output of the circuit 603 and outputs an ON command signal Von;
Is triggered by the fall of the ON command signal Von
A timer 605 for outputting a pulse signal Voff 'having a time width Toff' necessary for turning off the TO;
The falling time of the pulse signal Voff 'is set to a small time Δt (<< Tof
f), a falling delay circuit 606 that outputs an off command signal Voff with a delay of a given time, and a fixed time width T triggered by the falling of a pulse signal Voff ′ output by a timer 605.
Timer circuit 607 that outputs bp bypass command signal Vbp
It is composed of Timers 602, 605 and 6
07 can be composed of, for example, a monostable multivibrator.

【0035】図1の実施例の各部の電圧電流波形を図3
(A)ないし(G)に示した。図3(A)ないし(C)
は指令信号発生部6が発生する指令信号を示したもの
で、この例ではフリップフロップ回路604のセットを
充電指令信号Vchの立下りよりも微小時間Δt´だけ遅
らせて、充電指令信号Vchが消滅した後Δt´時間のデ
ッドタイムが経過してからオン指令信号Vonが立上るよ
うにしている。また、タイマ605のトリガをΔt" 時
間遅らせることにより、オン指令信号Vonが消滅した後
Δt" 時間のデッドタイムが経過してからオフ指令信号
Voff を立上らせるようにしている。実施例では、充電
指令信号Vchの信号幅Tchを160[μsec]、オン
指令信号Vonの信号幅Tonを50[μsec]、オフ指
令信号の信号幅Toff ´を20[μsec]、パイパス
指令信号Vbpの信号幅Tbpを6[msec]とした。ま
たΔt=Δt´=Δt" =2[μsec]とした。
FIG. 3 shows the voltage and current waveforms at various points in the embodiment of FIG.
(A) to (G). FIG. 3 (A) to (C)
Indicates a command signal generated by the command signal generator 6. In this example, the set of the flip-flop circuit 604 is delayed by a minute time Δt ′ from the fall of the charge command signal Vch, and the charge command signal Vch disappears. After that, the ON command signal Von rises after a dead time of Δt ′ has elapsed. Further, by delaying the trigger of the timer 605 by the time Δt ”, the off command signal Voff rises after a dead time of Δt” elapses after the ON command signal Von disappears. In the embodiment, the signal width Tch of the charge command signal Vch is 160 [μsec], the signal width Ton of the ON command signal Von is 50 [μsec], the signal width Toff ′ of the OFF command signal is 20 [μsec], and the bypass command signal Vbp. Is 6 [msec]. Δt = Δt ′ = Δt ″ = 2 [μsec]

【0036】なおこの実施例において、トランス2の1
次コイル2pの巻数n1 と2次コイル2sの巻数n2 と
の比n1 /n2 は10/1とした。
In this embodiment, one of the transformers 2
The ratio n1 / n2 of the number of turns n1 of the secondary coil 2p to the number of turns n2 of the secondary coil 2s was 10/1.

【0037】図1の実施例において、時刻t1 で第1の
スイッチS1 に充電指令信号Vchが与えられると、第1
のスイッチS1 が導通して第1の直流電源部E1 の出力
がトランスの1次コイル2pに印加され、図3(E)に
示すように1次コイル2pに負極性の1次電流I11が流
れる。この負極性の1次電流I11は直線的に増加してい
く。1次電流I11の時間的な変化率は一定であるので、
該1次電流I11の増加に伴ってトランスの2次コイル2
sにGTO1をオフ状態に保持する極性(負極性)のほ
ぼ一定の電圧V21が発生する。このときGTO1のゲー
トカソード間には、コンデンサC2 の両端に得られる逆
バイアス電圧Vo に電圧V21を加えた逆電圧Vg1が印加
される。
In the embodiment of FIG. 1, when the charge command signal Vch is given to the first switch S1 at time t1, the first switch S1 is turned off.
Is turned on, the output of the first DC power supply E1 is applied to the primary coil 2p of the transformer, and a negative primary current I11 flows through the primary coil 2p as shown in FIG. 3 (E). . The negative primary current I11 increases linearly. Since the temporal change rate of the primary current I11 is constant,
As the primary current I11 increases, the secondary coil 2 of the transformer
At s, a substantially constant voltage V21 of a polarity (negative polarity) for holding the GTO1 in the off state is generated. At this time, a reverse voltage Vg1 obtained by adding the voltage V21 to the reverse bias voltage Vo obtained between both ends of the capacitor C2 is applied between the gate and the cathode of the GTO1.

【0038】また第1の直流電源部E1 からトランスの
1次コイル2pに電流I11が流れることによりトランス
2に磁気エネルギーが蓄積されていく。充電指令信号V
chが発生している期間Tchがトランスの充電期間とな
る。
Further, when the current I11 flows from the first DC power supply section E1 to the primary coil 2p of the transformer, magnetic energy is accumulated in the transformer 2. Charge command signal V
The period Tch during which the channel is generated is the charging period of the transformer.

【0039】時刻t2 で充電指令信号Vchが消滅すると
第1のスイッチS1 が遮断状態になり、時刻t2 から僅
かなデッドタイムΔt´が経過した時刻t2 ´でオン指
令信号Vonが立上がると第2のスイッチS2 が導通す
る。第2のスイッチS2 が導通すると、コンデンサC1
の両端の電圧と、充電期間Tchの間にトランスに蓄積さ
れた磁気エネルギーが放出されることにより誘起したフ
ライバック電圧とが、ほぼ同時にトランス2の1次コイ
ル2pに印加されるため、図3(E)に示すように、1
次コイル2pに立上りが速く、ピーク値が大きい正極性
の1次電流I12が流れる。このとき各2次コイル2sに
誘起する電圧V22は、コンデンサC1 の放電による1次
電流の変化により誘起する電圧と、充電期間Tchの間に
トランスに蓄積された磁気エネルギーが放出されること
により誘起するフライバック電圧とが重畳されたものと
なり、図3(D)に示すように、立上りが速く、ピーク
値が高い電圧となる。この立上りが速い電圧V22がGT
O1のゲートカソード間に印加されため、図3(F)に
示すように立上りが速い正極性のゲート電圧Vg2がGT
Oのゲートカソード間に印加され、この電圧によりGT
O1のゲートカソード間を通して立上りが速いゲート電
流Ig が流れてGTO1がターンオンする。ゲート電流
はオン指令信号が与えられた直後にピークに達し、その
後減衰していくが、オン指令信号が与えられている間
は、GTO1をオン状態に保持するために必要なレベル
を保っている。
When the charge command signal Vch is extinguished at time t2, the first switch S1 is turned off, and when the ON command signal Von rises at time t2 'after a short dead time .DELTA.t' has elapsed from time t2, the second switch S1 is turned off. Switch S2 is turned on. When the second switch S2 conducts, the capacitor C1
3 and the flyback voltage induced by the discharge of the magnetic energy accumulated in the transformer during the charging period Tch are applied to the primary coil 2p of the transformer 2 almost simultaneously. As shown in FIG.
A positive primary current I12, which rises quickly and has a large peak value, flows through the secondary coil 2p. At this time, the voltage V22 induced in each of the secondary coils 2s is induced by a voltage induced by a change in the primary current due to the discharge of the capacitor C1 and by a discharge of magnetic energy accumulated in the transformer during the charging period Tch. And the flyback voltage is superimposed, and as shown in FIG. 3D, the voltage rises quickly and has a high peak value. This fast rising voltage V22 is GT
Since the voltage is applied between the gate and the cathode of O1, as shown in FIG.
O is applied between the gate and cathode of O.
The gate current Ig having a fast rise flows between the gate cathode of O1 and GTO1 is turned on. The gate current reaches a peak immediately after the ON command signal is given, and then attenuates. However, while the ON command signal is given, the gate current maintains a level necessary to hold the GTO1 in the ON state. .

【0040】時刻t3 ´でオン指令信号Vonが消滅する
と第2のスイッチS2 が遮断状態になる。時刻t3 ´が
僅かなデッドタイムΔt" が経過した時刻t3 でオフ指
令信号Voff が発生すると、第1のスイッチS1 が導通
するため、トランス2の2次コイル2sに負極性の電圧
V21´が誘起し、図3(F)に示すようにGTO1のゲ
ートカソード間に逆極性の電圧Vg1´が印加される。こ
れによりGTO1がターンオフする。時刻t4 でターン
オフ指令信号Voff が消滅する時刻よりもΔtだけ前の
時刻t4 ´でバイパス指令信号Vbpが発生すると、パイ
パス用スイッチS3 が導通し、トランスの1次コイル2
pに対して並列に低インピーダンスの電流通路が構成さ
れ、1次コイル2pが実質的に短絡された状態になる。
従ってオフ指令信号Voff が与えられている期間にトラ
ンスに蓄勢された磁気エネルギーは、時刻t4 でオフ指
令信号Voff が消滅したときに直ちにバイパス回路5へ
流れ込んで消費される。そのため、時刻t4 でオフ指令
信号が消滅したときに、2次コイル2sには正極性電圧
がほとんど誘起せず、GTOの誤トリガが防止される。
When the ON command signal Von disappears at time t3 ', the second switch S2 is turned off. When the off command signal Voff is generated at time t3 when a slight dead time Δt "has elapsed at time t3 ', the first switch S1 is turned on, so that a negative voltage V21' is induced in the secondary coil 2s of the transformer 2. 3 (F), a voltage Vg1 'of opposite polarity is applied between the gate and the cathode of the GTO 1. This turns off the GTO 1. At time t4, the time T4 is longer than the time when the turn-off command signal Voff disappears by Δt. When the bypass command signal Vbp is generated at the previous time t4 ', the bypass switch S3 is turned on and the primary coil 2 of the transformer is turned on.
A low-impedance current path is formed in parallel with p, and the primary coil 2p is substantially short-circuited.
Therefore, the magnetic energy stored in the transformer during the period in which the off command signal Voff is given flows into the bypass circuit 5 immediately when the off command signal Voff disappears at time t4 and is consumed. Therefore, when the OFF command signal disappears at time t4, a positive voltage is hardly induced in the secondary coil 2s, and erroneous triggering of the GTO is prevented.

【0041】このように、本発明によれば、オフ指令信
号が消滅した際にトランスの2次コイルに誘起する正極
性電圧を抑制することができるため、従来の制御装置に
よる場合に比べて、GTOのターンオフを確実に行わせ
ることができるだけでなく、GTOがオンしている期間
を任意に設定することができ、またGTOがオンしてい
る期間をごく短い時間に設定することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the positive voltage induced in the secondary coil of the transformer when the off command signal is extinguished. Not only can the GTO be turned off reliably, but also the period during which the GTO is on can be set arbitrarily, and the period during which the GTO is on can be set to a very short time.

【0042】実施例では、8個のGTOの直列回路の両
端に30[KV]の電圧を印加して、各GTOをオンオ
フさせることにより、毎秒60個の高電圧パルスを発生
させたが、GTOの誤トリガは一切発生しなかった。
In the embodiment, a voltage of 30 [KV] is applied to both ends of a series circuit of eight GTOs to turn on / off each GTO, thereby generating 60 high voltage pulses per second. No false triggers occurred.

【0043】上記実施例において、オフ指令信号Voff
の消滅時に誘起する正極性電圧を抑制する効果は、バイ
パス用スイッチS3 に対して直列に接続された抵抗R2
の抵抗値が小さいほど大きくなるが、抵抗R2 の抵抗値
を小さくしていくと、バイパス期間Tbpを長くすること
が必要になる。バイパス期間が長くてもよい場合には、
抵抗R2 を取り除いてバイパス用スイッチS3 を1次コ
イル2pの両端に直接接続するようにしてもよい。
In the above embodiment, the off command signal Voff
The effect of suppressing the positive voltage induced at the time of disappearance of the resistor is that the resistor R2 connected in series with the bypass switch S3
Becomes smaller as the resistance value of the resistor R2 decreases, but as the resistance value of the resistor R2 decreases, the bypass period Tbp needs to be lengthened. If the bypass period can be long,
The bypass switch S3 may be directly connected to both ends of the primary coil 2p by removing the resistor R2.

【0044】上記実施例のようにバイパス用スイッチS
3 に対して直列に抵抗R2 を接続する場合には、該抵抗
R2 に対して並列にコンデンサC2 を接続すると、オフ
指令信号の消滅時に2次コイルに誘起する正極性電圧を
抑制する効果が高くなるが、このコンデンサC2 は省略
してもよい。
As in the above embodiment, the bypass switch S
When the resistor R2 is connected in series with the resistor R3, connecting the capacitor C2 in parallel with the resistor R2 has a high effect of suppressing the positive voltage induced in the secondary coil when the OFF command signal disappears. However, the capacitor C2 may be omitted.

【0045】上記の実施例では、バイパス回路5をトラ
ンスの1次コイル2pの両端に並列接続しているが、図
4に示したように、1次コイル2pの途中からタップt
pを引き出して、該タップと1次コイル2pの端部との
間にバイパス回路5を接続するようにしてもよい。また
図5に示すように、トランス2に3次コイル2tを設け
て、該3次コイル2tに対して並列にバイパス回路5を
接続するようにしてもよい。
In the above embodiment, the bypass circuit 5 is connected in parallel to both ends of the primary coil 2p of the transformer. However, as shown in FIG.
p may be drawn out and the bypass circuit 5 may be connected between the tap and the end of the primary coil 2p. Further, as shown in FIG. 5, a tertiary coil 2t may be provided in the transformer 2, and the bypass circuit 5 may be connected in parallel to the tertiary coil 2t.

【0046】図4または図5のように構成した場合に
も、バイパス用スイッチS3 が導通したときに、トラン
スに蓄積された磁気エネルギーが消費されるので、オフ
指令信号Voff が消滅した際にトランスの2次コイルに
誘起する正極性電圧を抑制することができる。また図4
に示したように構成すると、1次コイル2pからのタッ
プの引き出し位置を適当に設定することにより、バイパ
ス用スイッチにかかる電圧を低くしてしかも十分な電圧
抑制効果を得ることができるため、バイパス用スイッチ
として耐圧が低い安価なものを用いることができる。同
様に図5に示したように構成した場合にも、3次コイル
2tの巻数を適当に(1次コイル2pの巻数よりも少な
く)設定することにより、バイパス用スイッチS3 に加
わる電圧を低くすることができる。
Also in the configuration shown in FIG. 4 or FIG. 5, since the magnetic energy stored in the transformer is consumed when the bypass switch S3 is turned on, the transformer is turned off when the off command signal Voff disappears. The positive voltage induced in the secondary coil can be suppressed. FIG. 4
In the configuration shown in FIG. 5, the voltage applied to the bypass switch can be reduced by setting the position of tap extraction from the primary coil 2p appropriately, and a sufficient voltage suppression effect can be obtained. And an inexpensive switch having a low withstand voltage can be used as the switch. Similarly, in the case of the configuration shown in FIG. 5, the voltage applied to the bypass switch S3 is reduced by appropriately setting the number of turns of the tertiary coil 2t (less than the number of turns of the primary coil 2p). be able to.

【0047】上記の実施例では、スイッチS1 〜S3 と
してIGBTを用いたが、これらのスイッチはトリガ信
号が与えられている間だけ導通するスイッチであればよ
く、通常のパイポーラトランジスタやFETなどを用い
ることもできる。
In the above embodiment, IGBTs are used as the switches S1 to S3. However, these switches need only be switches that conduct only while a trigger signal is being applied. It can also be used.

【0048】上記の実施例では、励磁制御回路3として
ハーフブリッジ式のインバータ回路を用いたが、励磁制
御回路3は、トランスの1次コイルに一方の極性の電流
を流す時期と他方の極性の電流を流す時期とを制御でき
る回路であればよく、フルブリッジ式のインバータ回路
を用いたり、プッシュプル式のインバータ回路を用いた
りすることもできる。
In the above-described embodiment, a half-bridge type inverter circuit is used as the excitation control circuit 3. However, the excitation control circuit 3 determines when the current of one polarity flows to the primary coil of the transformer and the other time. Any circuit can be used as long as it can control the timing of current flow, and a full-bridge inverter circuit or a push-pull inverter circuit can be used.

【0049】上記の説明では、第1ないし第3の直流電
源部E1 ないしE3 を電池で表したが、これらの直流電
源部は所定の大きさの直流電圧を発生するものであれば
よく、交流電源を整流して直流電圧を得る電源回路によ
りこれらの電源部を構成してもよいのはもちろんであ
る。
In the above description, the first to third DC power supply units E1 to E3 are represented by batteries, but these DC power supply units only need to generate a DC voltage of a predetermined magnitude. Of course, these power supply units may be configured by a power supply circuit that rectifies the power supply and obtains a DC voltage.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、トラン
スの1次コイルの少なくとも一部に対して並列に、また
はトランスの3次コイルの少なくとも一部に対して並列
にバイパス回路を接続して、オフ指令信号が消滅する以
前に該バイパス回路のスイッチを導通させることによ
り、オフ指令信号が与えられている期間にトランスに蓄
積された磁気エネルギーをバイパス回路で消費させるよ
うにしたので、オフ指令信号が消滅する際にトランスの
2次コイルに誘起する電圧を抑制して、GTOの誤トリ
ガを防止することができ、GTOのターンオフを確実に
行わせることができる利点がある。
As described above, according to the present invention, the bypass circuit is connected in parallel to at least a part of the primary coil of the transformer or in parallel to at least a part of the tertiary coil of the transformer. Then, by turning on the switch of the bypass circuit before the OFF command signal disappears, the magnetic energy accumulated in the transformer during the period when the OFF command signal is given is consumed by the bypass circuit. There is an advantage that the voltage induced in the secondary coil of the transformer when the off command signal disappears can be suppressed to prevent erroneous triggering of the GTO, and the GTO can be surely turned off.

【0051】更に本発明によれば、GTOをターンオン
させる際に流れるゲート電流の立ち上がりを速くするこ
とができるだけでなく、トランスのリセット動作を考慮
せずに、GTOがオンしている期間を任意に設定するこ
とができ、またGTOがオンしている期間をごく短い期
間に設定することができる利点がある。
Furthermore, according to the present invention, the GTO is turned on.
The gate current that flows when
In addition to the above, the period during which the GTO is on can be arbitrarily set without considering the reset operation of the transformer, and the period during which the GTO is on can be set to a very short period. There are advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示した回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例で用いる指令信号発生部の構成例
を示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a command signal generator used in the embodiment of FIG.

【図3】図1の実施例の各部の電圧及び電流の波形図で
ある。
FIG. 3 is a waveform diagram of voltage and current of each part in the embodiment of FIG.

【図4】本発明の他の実施例の要部を示した回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a main part of another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の更に他の実施例の要部を示した回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a main part of still another embodiment of the present invention.

【図6】従来の制御装置の構成を示した回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional control device.

【図7】図6の各部の電圧及び電流波形を示した波形図
である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing voltage and current waveforms of respective parts in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GTO(ゲートターンオフサイリスタ) 2 ゲート信号発生用トランス 2p 1次コイル 2s 2次コイル 2t 3次コイル 3 励磁制御回路 4 ゲート回路 5 バイパス回路 S1 第1のスイッチ S2 第2のスイッチ S3 バイパス用スイッチ R2 小抵抗 C3 コンデンサ Reference Signs List 1 GTO (gate turn-off thyristor) 2 Transformer for gate signal generation 2p Primary coil 2s Secondary coil 2t Tertiary coil 3 Excitation control circuit 4 Gate circuit 5 Bypass circuit S1 First switch S2 Second switch S3 Bypass switch R2 Low resistance C3 capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−74083(JP,A) 特開 昭57−85573(JP,A) 特開 昭55−63570(JP,A) 実開 平6−80382(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 1/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-56-74083 (JP, A) JP-A-57-85573 (JP, A) JP-A-55-63570 (JP, A) 80382 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 1/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ゲート信号発生用トランスと、前記トラ
ンスにエネルギーを蓄積することを指令する充電指令信
号及びゲートターンオフサイリスタをターンオフするこ
とを指令するオフ指令信号がそれぞれ与えられている期
間前記トランスの1次コイルに一方の極性の励磁電流を
流し、ゲートターンオフサイリスタをターンオンさせる
ことを指令するオン指令信号が与えられている期間前記
トランスの1次コイルに他方の極性の励磁電流を流す励
磁制御回路と、前記励磁制御回路に前記充電指令信号、
オン指令信号及びオフ指令信号を順次供給する指令信号
発生部とを備え、前記トランスの2次コイルの出力をゲ
ートターンオフサイリスタのゲート回路に与えて該サイ
リスタをオンオフ制御するゲートターンオフサイリスタ
制御装置において、 前記指令信号発生部は、前記オフ指令信号が消滅する以
前に立上ってオフ指令信号が消滅した後に消滅するバイ
パス指令信号を更に発生するように構成され、 前記バイパス指令信号が発生している間導通するバイパ
ス用スイッチを有して該バイパス用スイッチの導通時に
低インピーダンスの電流通路を構成するバイパス回路が
前記トランスの1次コイルの少なくとも一部に対して並
列に接続されていることを特徴とするゲートターンオフ
サイリスタ制御装置。
1. A gate signal generating transformer, a charge command signal for commanding to store energy in the transformer, and an off command signal for commanding to turn off a gate turn-off thyristor, respectively, during a period in which the transformer is provided. An excitation control circuit that supplies an exciting current of one polarity to the primary coil and supplies an exciting current of the other polarity to the primary coil of the transformer while an ON command signal for instructing to turn on the gate turn-off thyristor is given. The charging command signal to the excitation control circuit,
A command signal generator for sequentially supplying an ON command signal and an OFF command signal, wherein a gate turn-off thyristor control device that controls the thyristor to turn on and off by providing an output of a secondary coil of the transformer to a gate circuit of the gate turn-off thyristor; The command signal generator is configured to further generate a bypass command signal that rises before the off command signal disappears and disappears after the off command signal disappears, and the bypass command signal is generated. A bypass circuit having a bypass switch that conducts between the first and second coils and a bypass circuit that forms a low-impedance current path when the bypass switch is conductive is connected in parallel to at least a part of the primary coil of the transformer. Gate turn-off thyristor control device.
【請求項2】 ゲート信号発生用トランスと、前記トラ
ンスにエネルギーを蓄積することを指令する充電指令信
号及びゲートターンオフサイリスタをターンオフするこ
とを指令するオフ指令信号がそれぞれ与えられている期
間前記トランスの1次コイルに一方の極性の励磁電流を
流し、ゲートターンオフサイリスタをターンオンさせる
ことを指令するオン指令信号が与えられている期間前記
トランスの1次コイルに他方の極性の励磁電流を流す励
磁制御回路と、前記励磁制御回路に前記充電指令信号、
オン指令信号及びオフ指令信号を順次供給する指令信号
発生部とを備え、前記トランスの2次コイルの出力をゲ
ートターンオフサイリスタのゲート回路に与えて該サイ
リスタをオンオフ制御するゲートターンオフサイリスタ
制御装置において、 前記トランスは1次コイル及び2次コイルに磁気結合さ
れた3次コイルを有し、 前記指令信号発生部は、前記オフ指令信号が消滅する以
前に立上ってオフ指令信号が消滅した後に消滅するバイ
パス指令信号を更に発生するように構成され、 前記バイパス指令信号が発生している間導通するバイパ
ス用スイッチを有して該バイパス用スイッチの導通時に
低インピーダンスの電流通路を構成するバイパス回路が
前記3次コイルの少なくとも一部に対して並列に接続さ
れていることを特徴とするゲートターンオフサイリスタ
制御装置。
2. A gate signal generating transformer, a charge command signal for commanding to store energy in the transformer, and an OFF command signal for commanding to turn off a gate turn-off thyristor, respectively, during the period when the transformer is provided. An excitation control circuit that supplies an exciting current of one polarity to the primary coil and supplies an exciting current of the other polarity to the primary coil of the transformer while an ON command signal for instructing to turn on the gate turn-off thyristor is given. The charging command signal to the excitation control circuit,
A command signal generator for sequentially supplying an ON command signal and an OFF command signal, wherein a gate turn-off thyristor control device that controls the thyristor to turn on and off by providing an output of a secondary coil of the transformer to a gate circuit of the gate turn-off thyristor; The transformer has a tertiary coil magnetically coupled to a primary coil and a secondary coil, and the command signal generator rises before the off command signal disappears and disappears after the off command signal disappears. A bypass circuit that is configured to further generate a bypass command signal that conducts while the bypass command signal is generated, and that forms a low-impedance current path when the bypass switch is conductive. A gate connected to at least a part of the tertiary coil in parallel; Down off thyristor controller.
【請求項3】 前記励磁制御回路は、第1及び第2の直
流電源部と、前記充電指令信号及びオフ指令信号が与え
られている期間導通して前記第1の直流電源部からトラ
ンスの1次コイルに一方の極性の励磁電流を流す第1の
スイッチと、前記オン指令信号が与えられている期間導
通して前記第2の直流電源部から前記トランスの1次コ
イルに他方の極性の励磁電流を流す第2のスイッチとを
備えている請求項1または2に記載のゲートターンオフ
サイリスタ制御装置。
3. The excitation control circuit conducts with the first and second DC power supply units during a period in which the charge command signal and the OFF command signal are supplied, and the first DC power supply unit supplies the first and second DC power supply units with each other. A first switch for supplying an exciting current of one polarity to the secondary coil, and conducting for a period during which the ON command signal is supplied, and exciting the other polarity to the primary coil of the transformer from the second DC power supply. The gate turn-off thyristor control device according to claim 1, further comprising a second switch for flowing a current.
【請求項4】 前記バイパス回路は、前記バイパス用ス
イッチに対して直列に接続された小抵抗を備えている請
求項1,2または3のいずれかに記載のゲートターンオ
フサイリスタ制御装置。
4. The gate turn-off thyristor control device according to claim 1, wherein said bypass circuit includes a small resistor connected in series to said bypass switch.
【請求項5】 前記バイパス回路は前記小抵抗に対して
並列に接続されたコンデンサを備えている請求項4に記
載のゲートターンオフサイリスタ制御装置。
5. The gate turn-off thyristor control device according to claim 4, wherein said bypass circuit includes a capacitor connected in parallel to said small resistor.
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