JPH01190024A - 制御整流素子の点弧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は制御整流素子の点弧回路に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば１９８７年３月に電気学会が発行した「
半導体電力変換回路」の第２４頁及び第２５頁に示され
ている従来のＧＴＯ制御整流素子の点弧回路である。交
流電源１は絶縁トランス２を介して、例えば整流ブリッ
ジからなる整流回路３０入力側と接続されている。整流
回路３の出力側には、平滑コンデンサ４を接続しており
、また制限抵抗５、トランジスタ６を介して制御整流素
子７のゲート。

カソード間が接続されている。このトランジスタ６のベ
ースは図示しない制御整流素子制御回路と接続される。

この点弧回路は、交流電源ｌの交流電圧が絶縁トランス
２を介して整流回路３に与えられる。整流回路３は与え
られた交流電圧を整流して直流電圧を出力する。この直
流電圧は平滑コンデンサ４を充電して安定した直流電圧
となり、制限抵抗５を介してトランジスタ６に与えられ
る。ここでトランジスタ６０ベースに制御整流素子制御
回路から低電圧の信号を与えるとトランジスタ６はオン
して制御整流素子７のゲートに点弧電流を与える。

この点弧電流は直流電圧と、制限抵抗５と、トランジス
タ６のオン動作の電圧と、制御整流素子７のゲート、カ
ソード間電圧とにより定まる。

そして、この制御整流素子７が必要とする点弧電流は、
制御整流素子７０点弧特性によって設定されており、更
に点弧特性は制御整流素子７の温度に依存していて、低
温度である程大きい点弧電流を必要としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したように制御整流素子の点弧回路は低温時に必要
な点弧電流を流すように設定する必要があるから、高温
時には必要以上の大きい点弧電流がｍ続して流れること
になる。それ故、制御整流素子が異常に発熱するととも
に消費電力が増加する。そして制御整流素子を組込んで
いる機器が温度上昇する。したがって、その温度上昇を
防ぐべく機器が大型化するという問題がある。

本発明は斯かる課題に鑑み、制御整流素子の高温時にお
ける消費電力を低減するとともに、それを用いた機器の
小型化を図り得る制御整流素子の点弧回路を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る制御整流素子の点弧回路は、制御整流素子
の温度を直接又は間接に検出する温度検出部を設け、該
温度検出部が検出した温度が所定値以下の場合は制御整
流素子のゲートに与える電圧を高く、所定値以上の場合
は低くする。

〔作用〕

温度検出部は制御整流素子の温度を直接又は間接に検出
する。温度検出部の検出温度が所定値以下の場合は、制
御整流素子のゲート電圧を高くして点弧電流を増加させ
る。

所定値以下の場合は、電圧を低くして点弧電流を減少さ
せる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述する。

第１図は本発明に係る制御整流素子の点弧回路の回路図
である。交流電源１は絶縁トランス２の１次側端子２ａ
、２ｂと接続されており、その２次側端子２ｃ、２ｄは
例えばダイオードを用いた整流回路３０入力端子３ａ、
３ｂと接続されている。

整流回路３の出力端子３ｃ、３ｄ間には平滑コンデンサ
４が接続されており、その出力端子３ｃは制限抵抗５を
介してトランジスタ６のコレクタと接続され、エミッタ
は制御整流素子７のゲートと接続されている。前記整流
回路３の出力端子３ｄは制御整流素子７のカソードと接
続されている。

制限抵抗５の抵抗値は制御整流素子７の温度又はその周
囲温度が所定温度以下の場合に、制御整流素子７に適正
な点弧電流が流れるように選定されている。そして制御
整流素子７の近傍には例えばサーミスタからなり制御整
流素子７の温度又はその周囲温度を検出する温度検出部
８を設けており、検出温度の信号を交流電源１に与えて
いる。

そしてこの温度検出部８が検出した温度が所定値以上の
場合は交流電源１の電圧を低下させ、所定値以下の場合
は上昇させるように構成されている。

制御整流素子７のアノード、カソード間には図示しない
電源と負荷との直列回路が接続される。

次にこの制御整流素子の点弧回路の動作を説明する。交
流電源１の交流電圧が絶縁トランス２を介して整流回路
３の入力端子３ａ、３ｂ間に供給される。整流回路３は
供給された交流電圧を整流し、その出力端子３ｃ、３ｄ
間に直流電圧を出力する。その直流電圧により平滑コン
デンサ４が充電されて平滑コンデンサ４の両端に安定し
た直流電圧が得られる。この直流電圧は制限抵抗５を介
してトランジスタ６のコレクタに与えられる。ここでト
ランジスタ６のベースに図示しない制御整流素子制御回
路の低電圧の信号を与えると、その信号に関連してトラ
ンジスタ６がオン動作する。そして制御整流素子７のゲ
ートに点弧電流が流れ制御整流素子７がオン動作して図
示しない負荷に電力が供給される。制御整流素子７の温
度又はその周囲温度が、制御整流素子７の近傍に設けた
温度検出部８で検出される。温度検出部８の検出温度に
関連する信号は交流電源１に与えられ、検出温度が所定
値以下の低温である場合には交流電源１の交流電圧を上
昇させ、低温時に必要な適正な点弧電流を制御整流素子
７に流す。しかるに、通電によって制御整流素子７が発
熱し、制御整流素子７の温度またはその周囲温度が上昇
して、温度検出部８が検出した温度が所定値以上となる
と交流電源１の交流と電圧を低下させる。それにより整
流回路３の直流電圧が低下し、制御整流素子７のゲート
電圧が低下して点弧電流が減少する。それにより高温時
における適正な点弧電流に抑制して、適正値を超えた無
用の電流が継続するのを防ぐことになる。また、制御整
流素子７の温度又はその周囲温度が低下した場合には、
それを温度検出部８が検出すると交流電源１の電圧が上
昇し制御整流素子７のゲート電圧が上昇して点弧電流が
増加する。

そして低温時に必要な点弧電流を保持することになる。

したがって、制御整流素子７が高温時には、制御整流素
子７の無用の発熱及び電力消費を防止して、制御整流素
子７を組込んだ機器の温度上昇を防止して、機器を小型
化することができる。

第２図は本発明の他の実施例を示す制御整流素子の点弧
回路の回路図である。直流電源９の正電極が絶縁トラン
ス２の入力側の中間タップＣと接続されており、絶縁ト
ランス２０入力端子２ａ、２ｂはスイッチングトランジ
スタ６Ａ、６Ｂのコレクタと各接続されている。またス
イッチングトランジスタ６Ａ、６Ｂのエミッタは共通接
続されて前記直流電源９の負電極と接続されている。絶
縁トランス２の出力端子２ｃ、２ｄは整流回路３０入力
端子３ａ、３ｂと接続され、その出力端子３Ｃは制限抵
抗５を介して制御整流素子７のゲートと、出力端子３ｄ
は制御整流素子７のカソードと接続されている。また制
御整流素子７の近傍に設けた温度検出部８の出力は直流
電源９に与えられており、温度検出部８が検出した温度
が所定値以下の場合には直流電源９の電圧を上昇させ、
所定値以上の場合は電圧を低下させるようになっている
。

この制御整流素子の点弧回路は、スイッチングトランジ
スタ６Ａ、６Ｂを交互にオン、オフさせることにより、
直流電源９の直流電流が絶縁トランス２の中間タップＣ
から入力端子２ａ、２ｂへ交互に流れる。それにより出
力端子２ｃ、２ｄ間に交流電圧を誘起し整流回路３に与
える。

そのため整流回路３の出力端子３ｃ、３ｄ間に生じた直
流電圧により制限抵抗５で制限された点弧電流が制御整
流素子７に流れて制御整流素子７がオン動作する。一方
、スイッチングトランジスタ６Ａ。

６Ｂをともにオフ動作させると、制御整流素子７がオフ
動作する。また、制御整流素子７の温度又はその周囲温
度を温度検出部８が検出して、検出した温度が所定値以
下の場合には直流電源９の電圧を上昇させて制御整流素
子７０点弧電流を適正値に増加させる。

一方、所定値以上の場合は直流電源９の電圧を低下させ
て制御整流素子７の点弧電流を減少させ、高温時に必要
な適正値に保持することになる。

したがって、第２図に示した点弧回路においても、第１
図に示した点弧回路と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば制御整流素子のゲー
トに与える電圧を、制御整流素子の温度を直接又は間接
に検出した温度が高温である場合には低下させるように
したから、高温時における制御整流素子の点弧電流を減
じて無用の発熱及び無駄な電力消費を防止できる。また
発熱の抑制により制御整流素子を用いた機器の小型、軽
量化を図り得る優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制御整流素子の点弧回路の回路図
、第２図は本発明の他の実施例を示す制御整流素子の点
弧回路の回路図、第３図は従来の制御整流素子の点弧回
路の回路図である。 １・・・交流電源　２・・・絶縁トランス　３・・・整
流回路　６．６Ａ、６Ｂ・・・トランジスタ　７・・・
制御整流素子　８・・・温度検出部　９・・・直流電源
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 ８　・　通Ｉ′ａ榊出部 箪　１　廓 第　　２　　図 捧　　３　　記

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定電圧を制御整流素子のゲートに与えてオン動作
   させる制御整流素子の点弧回路において、 前記制御整流素子の温度を直接又は間接に検出する温度
   検出部を設けており、該温度検出部の検出温度が所定値
   以下の場合に前記電圧を上昇させ、所定値以上の場合に
   低下すべく構成してあることを特徴とする制御整流素子
   の点弧回路。