JPH04172917A

JPH04172917A - ゲートターンオフサイリスタ遮断装置

Info

Publication number: JPH04172917A
Application number: JP2298850A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kanai; 丈雄金井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1992-06-19

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】〔発明の目的〕（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（以下ＧＴＯとい
う）を用いた遮断装置に関するものである。

（従来の技術）電力用半導体デバイスのスイッチング作用を利用した半
導体遮断装置として、近年ＧＴ○を用いたＧＴＯ遮断装
置が使用されている。

以下、第３図を用いて従来のＧＴＯ遮断装置について説
明する。１はＧＴＯであり、負荷側への電流をゲート信
号によりオン・オフする。２は電流検出器であり、ＧＴ
Ｏｌに流れる電流を検出する。３は遮断電流設定器であ
り、ＧＴＯをオフする遮断電流値を設定する。４はレベ
ル検出器であり、電流検出器２により出力される電流検
出値が遮断電流設定器３により設定された遮断電流設定
値を越えると検出信号を出力する。５は温度演算回路で
あり、電流検出器２の出力する電流検出値からＧＴＯ１
の接合部温度を演算する。６は温度設定器であり、ＧＴ
Ｏｌの接合部の許容温度を設定する。７はレベル検出器
であり、温度演算回路５の出力する接合部温度が温度設
定器６に設定された温度設定値を越えると検出信号を出
力する。

８はオア回路であり、レベル検出器４の出力する検出信
号とレベル検出器７の出力する検出信号の論理和をａカ
する。９はゲート回路であり、オア回路８からの検出信
号が入力されると、ＧＴＯ１にオフ信号を出力する。

今、ＧＴＯｌをオンして負荷側に電流を流している時に
、負荷側で短絡等で事故が発生すると。

過電流がＧＴＯｌに流れる。この過電流を電流検出器２
で検出し、レベル検出器４に出力する。レベル検出器４
では、入力された電流検出値が遮断電流設定器３により
設定された遮断電流設定値を越えると検出信号を出力す
る。この検出信号はオア回路８を介してゲート回路９に
入力され、ゲート回路９ではＧＴＯｌにオフ信号を出力
する。これによりＧＴＯｌはオフされて、事故電流を遮
断する。

また、レベル検出器４が検出信号を出力しない場合でも
、ＧＴＯｌの接合部温度が所定温度以上になった場合に
は、これを検知してＧＴＯ１をオフする。電流検出器２
の出力する電流検出値から温度演算回路５は接合部温度
を演算する。この接合部温度が温度設定器６により設定
された所定の温度設定値を越えているかを、レベル検出
器７において検出する。レベル検出器７は温度設定値を
接合部温度が越えたことを検出すると、オア回路８を介
してゲート回路９に検出信号を出力する。

ゲート回路９に検出信号が入力されるとＧＴＯ１にオフ
信号を出力し、ＧＴＯｌはオフする。

このように、従来のＧＴＯ遮断装置はＧＴＯ１を流れる
電流に相当する電流検出値が設定された遮断電流設定値
を越えた時と、電流検出値から演算される接合部温度が
温度設定値を越えた時のいずれの場合もＧＴＯ１をオフ
している。

遮断電流設定器３の遮断電流設定値の上限は。

ＧＴＯＩの最大遮断電流値である。この最大遮断電流値
とは、ＧＴＯｌの接合部が定格接合温度以下の条件の下
で、ＧＴＯｌが遮断することのできる最大電流値である
。そのため、この条件下で、ＧＴＯＩをオフすることが
できるように、温度設定器６の温度設定値をＧＴＯｌの
定格接合温度に設定している。

ＧＴＯ遮断装置は接合部温度が定格接合温度である温度
設定値以上になると、最大遮断電流値においてＧＴＯｌ
で電流を遮断することが不可能となる。

また、接合部温度が温度設定値に達した状態で、負荷側
で短絡等の事故が重なると、再度の事故電流によりさら
に接合部温度が上昇して、ＧＴＯ１は完全に電流を遮断
不可能となってしまう。それらを防止するために、予め
接合部温度が温度設定値に達したらＧＴＯをオフしてい
た。

（発明が解決しようとする課題）ＧＴＯｌの接合部温度が設定温度以上になると、ＧＴＯ
１は電流を完全に遮断不可能となるわけではなく、遮断
可能な最大電流値が低下するのである。このように、従
来のＧＴＯ遮断装置は、最大遮断電流値以下の電流値で
遮断能力があるにもかかわらず、接合部温度が温度設定
値に達したらＧＴＯ１をオフしていたにのように、従来のＧＴＯ遮断装置においては不要なトリ
ップを行うという問題点があった。また、この不要なト
リップを防止するためには、ＧＴＯの並列数を増加させ
る必要があるので装置が大型化するという問題点があっ
た。

そこで、本発明の目的は、不要なトリップを防止し、信
頼性の高いＧＴ○遮断装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は以上の目的を達成するために、オフ信号により
負荷側への電流を遮断するゲートターンオフサイリスタ
と、このゲートターンオフサイリスタに流れる電流を検出す
る電流検出器と、この電流検出器の出力値よりゲートターンオフサイリス
タの接合部温度を演算する温度演算手段と、この温度演算手段の出力する接合部温度が所定の温度以
上では、接合部温度の上昇に応じてゲートターンオフサ
イリスタが遮断する遮断電流値を低減する遮断電流値設
定手段と。

この遮断電流値設定手段で設定された遮断電流値に前記
電流検出器の出力値が達すると、前記ゲートターンオフ
サイリスタにオフ信号を出力するゲート制御手段とを有
することを特徴とするものである。

（作用）このように構成されたものにおいては、ゲートターンオ
フサイリスタに流れる電流を電流検出器で検出する。こ
の検出電流器の出力値よりゲートターンオフサイリスタ
の接合部温度を温度演算手段で演算する。この接合部温
度が所定温度以上に達すると、遮断電流値設定手段で接
合部温度の上昇に応じてゲートターンオフサイリスタが
遮断する遮断電流値を低減して出力する。ゲート制御手
段では、この出力値に遮断電流値が設定され、電流検出
器の出力値が設定された遮断電流値に達すると、ゲート
制御手段はゲートターンオフサイリスタにオフ指令を出
力する。オフ指令が入力されるゲートターンオフサイリ
スタは負荷側への電流を遮断する。

（実施例）以下本発明による実施例を図面によって説明する。

器であり、ＧＴＯｌに流れる電流を検知する。５は温度
演算回路であり、電流検出器２の出力する電流検出値よ
りＧＴＯｌの接合部温度を演算する。

１０は関数発生器であり、温度演算回路５により演算さ
れた接合部温度に対してＧＴＯｌが遮断可能である遮断
電流値を出力する。１１は遮断電流設定器であり、ＧＴ
Ｏｌをオフする遮断電流値を設定する。１２は最小値優
先回路であり、遮断電流設定器１１により設定された遮
断電流値と関数発生器１０により出力される遮断電流値
と比較して最小値を出力する。１３はレベル検出器であ
り、最小値優先回路１２からの出力値を遮断電流値に設
定して、電流検出器２から入力される電流検出値が設定
された遮断電流設定値を越えると、検出信号を出力する
。９はゲート回路であり、レベル検出器１３から検出信
号が入力されるとＧＴＯｌにオフ信号を出力する。

第２図において、図中の実線は温度演算回路５が出力す
る接合部温度に応じて、関数発生器１０が出力する遮断
電流値を示すものであ−る。

次に、第１図、第２図を参照して本発明による実施例の
作用を説明する。遮断電流設定器１１に設定した遮断電
流値が■□であるとする。今ＧＴＯ１はオンして負荷側
に電流を流している。このＧＴＯｌに流れている電流を
電流検出器２で検出する。

この電流検出器２の出力する電流検出値が１．の場合、
この電流検出値Ｉ、より温度演算回路５はＧＴＯｌの接
合部温度を演算する。温度演算回路５の出力する接合部
温度がＩ２のとき、この接合部温度Ｔ２に応じた遮断電
流値工２を関数発生器１０は出力する。この関数発生器
ＩＯの出力する遮断電流値工２と遮断電流設定器１１に
より設定された遮断電流値工、より最小値優先回路１２
は遮断電流設定値として工２を出力する。この遮断電流
設定値Ｉ２より電流検出器２の出力する電流検出値Ｉ、
が小さいので、レベル検出器１３はゲート回路９に検出
信号を出力しない。そのため、ＧＴＯＩはオン状態を維
持する。

この状態で電流検出器２の出力する電流検出値がＩ２以
上に増加した場合、これをレベル検出器１３で検出し、
レベル検出器１３はゲート回路９へ検出信号を出力する
。ゲート回路９はＧＴＯ２にオフ信号を出力し、ＧＴＯ
ｌをオフして、負荷側への電流を遮断する。

次に、遮断電流設定器１１に設定した遮断電流値がＩ２
であるとする。温度演算回路５の出力する接合部温度が
Ｔ、の場合、関数発生器１０は遮断電流値として工３を
出力する。この遮断電流値工、と遮断電流設定器１１に
設定された遮断電流値工、より最小値優先回路１２は遮
断電流設定値としてＩ□を出力する。

電流検出器２の出力する電流検出値が１１以上になると
ＧＴＯをオフする６温度演算回路５の出力する接合部温
度が１３以上になると、第２図中の実線で示した接合部
温度に応じた遮断電流値が遮断電流設定値となる。この
値に電流検出値が達したらＧＴＯｌをオフし、負荷側へ
電流が流れるのを遮断する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＧＴＯに流れる電流から接合部温度を
演算し、その接合部温度の上昇に応じてＧＴＯの遮断電
流値をＧＴＯの遮断能力以下に低減して設定するので、
ＧＴＯの不要なトリップを防止することが可能であるの
で、信頼性の高いゲートターンオフサイリスタ遮断装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例を示すＧＴＯ遮断装置の構
成図、第２図は第１図の動作説明図、第３図は従来のＧ
Ｔ○遮断装置の構成図である。１・・・ＧＴＯｌ　　　　　　　２・・・電流検出器。３、ＩＩ・・・遮断電流設定器、４・・レベル検出器、
５・・・温度演算回路、　　　６・・・温度設定器。７・・・レベル検出器、　　　８・・・オア回路、９・
・・ゲート回路、　　　　１０・・・関数発生器。１２・・・最小値優先回路。代理人　弁理士　則　近　憲　佑第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】オフ信号により負荷側への電流を遮断するゲートターン
オフサイリスタと、このゲートターンオフサイリスタに流れる電流を検出す
る電流検出器と、この電流検出器の出力値よりゲートターンオフサイリス
タの接合部温度を演算する温度演算手段と、この温度演算手段の出力する接合部温度が所定の温度以
上では、接合部温度の上昇に応じてゲートターンオフサ
イリスタが遮断する遮断電流値を低減する遮断電流値設
定手段と、この遮断電流値設定手段で設定された遮断電
流値に前記電流検出器の出力値が達すると、前記ゲート
ターンオフサイリスタにオフ信号を出力するゲート制御
手段とを有することを特徴とするゲートターンオフサイ
リスタ遮断装置。