JPH0424787Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0424787Y2 JPH0424787Y2 JP2843983U JP2843983U JPH0424787Y2 JP H0424787 Y2 JPH0424787 Y2 JP H0424787Y2 JP 2843983 U JP2843983 U JP 2843983U JP 2843983 U JP2843983 U JP 2843983U JP H0424787 Y2 JPH0424787 Y2 JP H0424787Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gto
- gate
- current
- voltage
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はGTOのゲート回路に関し、特にイン
バータ等に適用した場合に運転モードにかかわら
ずゲート電流をGTOのアノード・カソード間の
電圧状態に応じて適切に供給する手段を備えた
GTOのゲート回路に関する。
バータ等に適用した場合に運転モードにかかわら
ずゲート電流をGTOのアノード・カソード間の
電圧状態に応じて適切に供給する手段を備えた
GTOのゲート回路に関する。
従来のGTOのゲートドライブ回路の一例を第
１図に示す。
１図に示す。
同図において、T1，T2は第１，第２トランジ
スタ、E1，E2は直流電源、Ｒは抵抗、Ｃはコン
デンサ、SNはダイオードDSとコンデンサCSから
なるスナバ回路、Drは保護ダイオードである。
第２図ａ，ｂは第１図に示すGTOのアノード電
流及びゲート電流の電流波形で、GTOのアノー
ドに正の電圧がかかつている状態で、ゲートに第
２図ｂのようなゲート電流を供給すると、第２図
ａのようにアノード電流が流れる。
スタ、E1，E2は直流電源、Ｒは抵抗、Ｃはコン
デンサ、SNはダイオードDSとコンデンサCSから
なるスナバ回路、Drは保護ダイオードである。
第２図ａ，ｂは第１図に示すGTOのアノード電
流及びゲート電流の電流波形で、GTOのアノー
ドに正の電圧がかかつている状態で、ゲートに第
２図ｂのようなゲート電流を供給すると、第２図
ａのようにアノード電流が流れる。
ゲート電流はアノード電流のdi／dt耐量を増す
ために始めたITGの３倍以上の大きさのIGPを流す
ようにしている。
ために始めたITGの３倍以上の大きさのIGPを流す
ようにしている。
このようなゲートドライブ回路を備えたGTO
でインバータ等を構成すると運転の仕方用途によ
つては、ある時刻t1で第３図Ｃのようなゲートオ
ン電流を供給してもGTOのアノード・カソード
間に第３図ａに示したような逆極性の電圧がかか
つている場合にはGTOは直ちにターンオンしな
い。この場合GTOに流したい電流は先ずスナバ
回路SNのダイオードDSからコンデンサCSを通つ
て流れ、この電流によつてコンデンサCSが充電さ
れてある電圧に達すると（時刻t2）始めてGTO
はターンオンする。第３図ａ，ｂ，ｃに示すよう
にGTOのターンオンする電圧の大きさは、その
ときゲートに流れている電流IGTの大きさに依存
する。また、ターンオンしたときのアノード電流
のdi／dt耐量もIGTの大きさに依存しかつターンオ
ン時のアノードカソード間の電圧（＝Csの電圧）
が低いほどアノード電流のdi／dtも低い。すなわ
ちIGTが大きいほどアノードカソード間が電圧の
低いところでターンオンし、かつアノード電流
di／dt耐量も大きい。
でインバータ等を構成すると運転の仕方用途によ
つては、ある時刻t1で第３図Ｃのようなゲートオ
ン電流を供給してもGTOのアノード・カソード
間に第３図ａに示したような逆極性の電圧がかか
つている場合にはGTOは直ちにターンオンしな
い。この場合GTOに流したい電流は先ずスナバ
回路SNのダイオードDSからコンデンサCSを通つ
て流れ、この電流によつてコンデンサCSが充電さ
れてある電圧に達すると（時刻t2）始めてGTO
はターンオンする。第３図ａ，ｂ，ｃに示すよう
にGTOのターンオンする電圧の大きさは、その
ときゲートに流れている電流IGTの大きさに依存
する。また、ターンオンしたときのアノード電流
のdi／dt耐量もIGTの大きさに依存しかつターンオ
ン時のアノードカソード間の電圧（＝Csの電圧）
が低いほどアノード電流のdi／dtも低い。すなわ
ちIGTが大きいほどアノードカソード間が電圧の
低いところでターンオンし、かつアノード電流
di／dt耐量も大きい。
このため従来はこのような運転モードのある用
途に対しては時刻t1でゲートオン電流を供給して
からターンオンする時刻t2は回路条件によつてき
まり一定でないため、第３図ｄに示したように
IGP相当のゲート電流を、GTOをターンオンさせ
たい時刻t1からターンオフさせたい時刻（図示せ
ず）まで連続的に供給する方法をとつていた。
途に対しては時刻t1でゲートオン電流を供給して
からターンオンする時刻t2は回路条件によつてき
まり一定でないため、第３図ｄに示したように
IGP相当のゲート電流を、GTOをターンオンさせ
たい時刻t1からターンオフさせたい時刻（図示せ
ず）まで連続的に供給する方法をとつていた。
このようなゲートドライブ方法をとるとゲート
ドライブ回路に供給する電力が大きくなり、且つ
損失も増大しドライブ回路が大形化するなどの欠
点を有していた。
ドライブ回路に供給する電力が大きくなり、且つ
損失も増大しドライブ回路が大形化するなどの欠
点を有していた。
本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、
GTOのアノード・カソード間の電圧状態を常時
監視し、この監視結果に応じてGTOをターンオ
ンさせるのに必要なゲート電流を必要な時だけ供
給することを可能にし、それによつて回路構成の
小形簡略化及び低消費電力化を計つたGTOのゲ
ート回路を提供することを目的とする。
GTOのアノード・カソード間の電圧状態を常時
監視し、この監視結果に応じてGTOをターンオ
ンさせるのに必要なゲート電流を必要な時だけ供
給することを可能にし、それによつて回路構成の
小形簡略化及び低消費電力化を計つたGTOのゲ
ート回路を提供することを目的とする。
以下、本考案の一実施例を添付された図面と共
に説明する。
に説明する。
第４図は本考案の一実施例を示す回路図であ
る。同図において第１図と同一符号は同一物を示
している。第５図ｃに示すようにある時刻t1で第
１トランジスタT1のオン信号を与えると電源E1
よりGTOのゲートにIGTの電流が供給される。第
５図ａに示したようにGTOのアノード・カソー
ド間の電圧が逆極性から反転して正極性に変つて
いくとき、この電圧はスナバ回路SNのコンデン
サCSの電圧に等しいので、電圧検出回路VSとコ
ンパレータCMPからなる監視回路MTで監視す
る。即ちコンデンサCSの電圧を電圧検出回路VS
で検出しその出力をコンパレータCMPに於て、
予じめGTOをターンオンさせるのに適当と定め
られた所定電圧と比較する。コンデンサCSの電圧
がこの所定電圧に達したら、コンパレータCMP
から抵抗RA，コンデンサＣと共に電流供給回路
IFを構成する第３トランジスタT3（以下トランジ
スタT3と称する）にオン信号を与える。トラン
ジスタT3がONするとコンデンサＣにより第５図
ｃに示したようにゲートにIGPの電流が供給され
GTOは確実にターンオンする。
る。同図において第１図と同一符号は同一物を示
している。第５図ｃに示すようにある時刻t1で第
１トランジスタT1のオン信号を与えると電源E1
よりGTOのゲートにIGTの電流が供給される。第
５図ａに示したようにGTOのアノード・カソー
ド間の電圧が逆極性から反転して正極性に変つて
いくとき、この電圧はスナバ回路SNのコンデン
サCSの電圧に等しいので、電圧検出回路VSとコ
ンパレータCMPからなる監視回路MTで監視す
る。即ちコンデンサCSの電圧を電圧検出回路VS
で検出しその出力をコンパレータCMPに於て、
予じめGTOをターンオンさせるのに適当と定め
られた所定電圧と比較する。コンデンサCSの電圧
がこの所定電圧に達したら、コンパレータCMP
から抵抗RA，コンデンサＣと共に電流供給回路
IFを構成する第３トランジスタT3（以下トランジ
スタT3と称する）にオン信号を与える。トラン
ジスタT3がONするとコンデンサＣにより第５図
ｃに示したようにゲートにIGPの電流が供給され
GTOは確実にターンオンする。
電圧検出回路VSはGTO側の高い電圧ポテンシ
アルと制御回路側の低い電圧ポテンシヤルの間の
絶縁をすると共に、コンパレータCMPにおける
比較動作を実行するために検出電圧を適当なレベ
ルに変換する機能をもつている。
アルと制御回路側の低い電圧ポテンシヤルの間の
絶縁をすると共に、コンパレータCMPにおける
比較動作を実行するために検出電圧を適当なレベ
ルに変換する機能をもつている。
一方GTOをターンオンさせたい時刻t1におい
てアノード側が正の電位になつている場合には、
既にトランジスタT3にはオン信号が与えられて
いるので第１トランジスタT1にオン信号を与え
れば従来のゲートドライブと同様に第２図ｂのよ
うなドライブ波形でゲートオン電流が供給され
る。
てアノード側が正の電位になつている場合には、
既にトランジスタT3にはオン信号が与えられて
いるので第１トランジスタT1にオン信号を与え
れば従来のゲートドライブと同様に第２図ｂのよ
うなドライブ波形でゲートオン電流が供給され
る。
なお上記実施例では電圧検出をコンデンサCSの
電圧で行つているが、このコンデンサC3の電圧
でなくてもGTOのアノードカソード間の電圧で
もよい。
電圧で行つているが、このコンデンサC3の電圧
でなくてもGTOのアノードカソード間の電圧で
もよい。
本考案の一実施例は上述したようであり、
GTOのアノード・カソード間の電圧状態を監視
する回路MTと、この監視回路MTによる監視結
果に応じて定常的なゲート電流に所要のパルス状
電流を加算的に供給する回路IFとを設け、監視
回路MTによつて検出された例えばスナバコンデ
ンサ電圧もしくはアノード・カソード間電圧が
GTOをターンオンさせるに適当なレベルに達し
た時点で、前記電流供給回路IFによるパルス状
電流を定常的なゲート電流に加算的に供給してゲ
ートをターンオンするようにしている。従つて、
前記監視回路MTの監視結果として、例えば
GTOのアノードが負極性の状態であつた場合に
は、まずGTOのゲートに定常的なゲートオン電
流を供給し、これによつて正極性に移行していく
GTOのアノード・カソード間電圧を電圧検出回
路VSで検出し、所定レベルに達した時点で電流
供給回路IFのトランジスタT3のベースに指令を
与えパルス状の電流をゲートに加算的に供給して
GTOのゲートをターンオンさせている。また、
監視回路MTの監視結果として、定常的なゲート
オン電流を供給する時点で既にアノードが正極性
であつた場合には、監視回路MTのコンパレータ
CMPから電流供給回路IFのトランジスタT3のベ
ースにパルス状のオン信号が与えられているの
で、定常的なゲートオン電流印加時点で、両者の
加算電流がGTOのゲートに供給され、ターンオ
ンする。ターンオンした後は、監視回路MTによ
りGTOのアノードカソード間電圧が急速に零に
なることが確認されるので電流供給回路IFから
のパルス状の電流の供給は停止される。
GTOのアノード・カソード間の電圧状態を監視
する回路MTと、この監視回路MTによる監視結
果に応じて定常的なゲート電流に所要のパルス状
電流を加算的に供給する回路IFとを設け、監視
回路MTによつて検出された例えばスナバコンデ
ンサ電圧もしくはアノード・カソード間電圧が
GTOをターンオンさせるに適当なレベルに達し
た時点で、前記電流供給回路IFによるパルス状
電流を定常的なゲート電流に加算的に供給してゲ
ートをターンオンするようにしている。従つて、
前記監視回路MTの監視結果として、例えば
GTOのアノードが負極性の状態であつた場合に
は、まずGTOのゲートに定常的なゲートオン電
流を供給し、これによつて正極性に移行していく
GTOのアノード・カソード間電圧を電圧検出回
路VSで検出し、所定レベルに達した時点で電流
供給回路IFのトランジスタT3のベースに指令を
与えパルス状の電流をゲートに加算的に供給して
GTOのゲートをターンオンさせている。また、
監視回路MTの監視結果として、定常的なゲート
オン電流を供給する時点で既にアノードが正極性
であつた場合には、監視回路MTのコンパレータ
CMPから電流供給回路IFのトランジスタT3のベ
ースにパルス状のオン信号が与えられているの
で、定常的なゲートオン電流印加時点で、両者の
加算電流がGTOのゲートに供給され、ターンオ
ンする。ターンオンした後は、監視回路MTによ
りGTOのアノードカソード間電圧が急速に零に
なることが確認されるので電流供給回路IFから
のパルス状の電流の供給は停止される。
本考案は以上説明してきたように、GTOのア
ノード・カソード間の電圧状態を常時監視し、こ
の監視結果に応じてGTOをターンオンさせるの
に必要なゲート電流を必要な時だけ供給すること
ができるため、ゲート電流を不必要に流す必要が
ないため、ゲート回路の小形化、低消費電力化が
計れる。
ノード・カソード間の電圧状態を常時監視し、こ
の監視結果に応じてGTOをターンオンさせるの
に必要なゲート電流を必要な時だけ供給すること
ができるため、ゲート電流を不必要に流す必要が
ないため、ゲート回路の小形化、低消費電力化が
計れる。
第１図は従来のゲート回路の一例を示す回路
図、第２図ａは第１図に示されるGTOのアノー
ド電流を示す波形図、第２図ｂは第１図に示され
るGTOのゲート電流を示す波形図、第３図は第
１図のゲート回路を備えたGTOを構成した場合
の波形図であり、同図ａはアノード・カソード間
電圧を示す波形図、同図ｂはアノード電流を示す
波形図、同図ｃはゲートオン電流を示す波形図、
同図ｄは同図ｃのゲートオン電流を常時供給した
場合の波形図、第４図は本考案に係るGTOのゲ
ート回路の一実施例を示す回路図、第５図中ａは
第４図に示されるGTOのアノード・カソード間
電圧を示す波形図、第５図中ｂは第４図に示され
るGTOのアノード電流を示す波形図、第５図中
ｃは第４図に示されるGTOのゲートオン電流を
示す波形図である。 GTO……ゲート・ターンオフ・サイリスタ、
T1，T2……第１，第２トランジスタ、IF……電
流供給回路、T3……第３トランジスタ、E1，E2
……直流電源、Ｃ……コンデンサ、SN……スナ
バ回路、DS……ダイオード、CS……ダイオード、
MT……監視回路、VS……電圧検出回路、CMP
……コンパレータ。
図、第２図ａは第１図に示されるGTOのアノー
ド電流を示す波形図、第２図ｂは第１図に示され
るGTOのゲート電流を示す波形図、第３図は第
１図のゲート回路を備えたGTOを構成した場合
の波形図であり、同図ａはアノード・カソード間
電圧を示す波形図、同図ｂはアノード電流を示す
波形図、同図ｃはゲートオン電流を示す波形図、
同図ｄは同図ｃのゲートオン電流を常時供給した
場合の波形図、第４図は本考案に係るGTOのゲ
ート回路の一実施例を示す回路図、第５図中ａは
第４図に示されるGTOのアノード・カソード間
電圧を示す波形図、第５図中ｂは第４図に示され
るGTOのアノード電流を示す波形図、第５図中
ｃは第４図に示されるGTOのゲートオン電流を
示す波形図である。 GTO……ゲート・ターンオフ・サイリスタ、
T1，T2……第１，第２トランジスタ、IF……電
流供給回路、T3……第３トランジスタ、E1，E2
……直流電源、Ｃ……コンデンサ、SN……スナ
バ回路、DS……ダイオード、CS……ダイオード、
MT……監視回路、VS……電圧検出回路、CMP
……コンパレータ。
Claims (1)
- スナバ回路を備えたGTOのゲート回路におい
て、前記スナバ回路のスナバコンデンサ電圧もし
くはGTOのアノード−カソード間電圧を検出す
る電圧検出回路と、該電圧検出回路の電圧検出出
力に応じた値とGTOをターンオンさせるのに必
要な電圧レベルと比較し、前記検出出力に応じた
値が前記電圧レベルに達したら出力を送出するコ
ンパレータと、該コンパレータからの出力により
ON動作され、GTOのゲートへ定常的なゲート電
流を供給する第１トランジスタにON状態でパル
ス状電流を加算するように接続される第３トラン
ジスタとを設けたことを特徴とするGTOのゲー
ト回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2843983U JPS59135090U (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Ｇｔｏのゲ−ト回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2843983U JPS59135090U (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Ｇｔｏのゲ−ト回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59135090U JPS59135090U (ja) | 1984-09-10 |
| JPH0424787Y2 true JPH0424787Y2 (ja) | 1992-06-11 |
Family
ID=30159327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2843983U Granted JPS59135090U (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Ｇｔｏのゲ−ト回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59135090U (ja) |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP2843983U patent/JPS59135090U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59135090U (ja) | 1984-09-10 |
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