JPH09117127A - Gate driver for self-extinguishing element and gate driver for power converter - Google Patents

Gate driver for self-extinguishing element and gate driver for power converter

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JPH09117127A
JPH09117127A JP27280095A JP27280095A JPH09117127A JP H09117127 A JPH09117127 A JP H09117127A JP 27280095 A JP27280095 A JP 27280095A JP 27280095 A JP27280095 A JP 27280095A JP H09117127 A JPH09117127 A JP H09117127A
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JP
Japan
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gate
self
capacitor
current
extinguishing element
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Application number
JP27280095A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigetoshi Okamatsu
茂俊 岡松
Arata Kimura
新 木村
Makoto Tachikawa
真 立川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive gate driver in which a DC power supply dedicated for charging of capacitor is not employed. SOLUTION: An on/off capacitor C4 is operable at the time of turn on and turn off. The gate junction (G.K) of a self-extinguishing GTO, the on/off capacitor C4, a DC power supply VONH for turn on, a current limiting impedance IMP, and a turn on switch Tr3 being closed upon turn on constitute a closed circuit for forward current supply. The closed circuit supplies a forward current to the gate junction (G.K) and charges the on/off capacitor C4. The gate junction (G-K), the on/off capacitor C4 and a turn off switch Tr4 being closed upon turn off constitute a closed circuit for reverse current supply. The on/off capacitor C4 is discharged through the closed circuit which also supplies a reverse current to the gate junction (G.K). The power supply for charging the on/off capacitor C4 is not a power supply dedicated for charging but the DC power supply VONH for turn on which is essential to the closed circuit for forward current supply.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲートターンオフ
(GTO)サイリスタやパワートランジスタ(PTr)
等の自己消弧素子のゲート駆動装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gate turn-off (GTO) thyristor and a power transistor (PTr).
Etc. to a gate driving device for a self-extinguishing element such as.

【0002】[0002]

【従来の技術】自己消弧素子は、交流から直流あるいは
直流から交流等に電力変換するコンバータやインバータ
等の電力変換器、特に十数kW以上の大容量電力変換器
に多用されている。自己消弧素子にオンゲート信号・オ
フゲート信号を適宜に出力するゲート駆動装置も数多く
提案されている。オフゲート信号としての好ましい条件
は、自己消弧素子のターンオフ時間を短縮しスイッチン
グロスを低減するための電流上昇率(di/dt)が高
くて幅が数〜十数μSの高di/dt電流を包含するこ
と、所要のターンオフゲート電荷量を供給すること、自
己消弧素子を非導通状態に維持するゲート逆電圧を与え
ること等々である。
2. Description of the Related Art Self-extinguishing elements are widely used in power converters such as converters and inverters for converting power from alternating current to direct current or from direct current to alternating current, especially large-capacity power converters of tens of kW or more. Many gate drive devices that appropriately output an on-gate signal and an off-gate signal to a self-extinguishing element have been proposed. A preferable condition for the off-gate signal is that a high di / dt current having a high current rise rate (di / dt) for shortening the turn-off time of the self-extinguishing element and reducing switching loss and having a width of several to ten and several μS is used. Included, providing the required amount of turn-off gate charge, providing a gate reverse voltage that maintains the self-extinguishing device in a non-conducting state, etc.

【0003】そのような条件を満足するものとして、例
えば特開昭62−92765号公報記載のゲート駆動装
置がある。これは直流電源でオフ専用コンデンサを予め
高い電圧に充電しておき、ターンオフ時に閉じるオフ用
スイッチを介してその電荷を放電し、オフゲート信号電
流(自己消弧素子のゲート接合に対する逆方向電流)を
形成する方式である。
As a device that satisfies such a condition, there is, for example, a gate driving device described in Japanese Patent Laid-Open No. 62-92765. This is because the DC power supply charges the off-dedicated capacitor to a high voltage in advance, and the charge is discharged through the off-switch that closes at turn-off, and the off-gate signal current (reverse current to the gate junction of the self-extinguishing element) is supplied. It is a method of forming.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】オフ専用コンデンサを
予め充電する上記従来の方式はそれを充電するための専
用の直流電源を必要とする。このため構造が複雑とな
る。一方、最近のゲートターンオフサイリスタのように
遮断電流が大きくなってくると、ターンオフ時間を従来
並に短縮するために、オフ専用コンデンサの初期充電電
圧を高く設定する必要がある。その結果、オフゲート信
号の電流ピーク値も過大となり、オフ専用コンデンサの
放電を制御するオフ用スイッチの大容量化を招く。尚、
本件の先願には同一出願人による特願平6−31626
1号がある。この先願は、本件発明と同様の技術思想か
ら成る。
The above conventional method of precharging an off-only capacitor requires a dedicated DC power source to charge it. This complicates the structure. On the other hand, when the cut-off current becomes large as in the recent gate turn-off thyristor, it is necessary to set the initial charging voltage of the off-dedicated capacitor to be high in order to shorten the turn-off time as in the past. As a result, the current peak value of the off-gate signal becomes excessively large, and the off-switch for controlling the discharge of the off-dedicated capacitor is increased in capacity. still,
The prior application for this case is Japanese Patent Application No. 6-31626 by the same applicant.
There is one. This prior application consists of the same technical idea as the present invention.

【0005】本発明の目的は、コンデンサ充電のための
専用直流電源を使わない安価なゲート駆動装置を提供す
ることである。更に本発明の目的は効果的に充電電圧を
高め、オフゲート信号の電流上昇率(di/dt)を高
めることである。更に本発明の目的はオフゲート信号の
電流ピーク値を低減し、オフ用スイッチの耐量を緩和す
ることである。更に本発明の目的はオフゲート信号電流
の上昇率を高める別の手段を提供することである。
An object of the present invention is to provide an inexpensive gate driving device which does not use a dedicated DC power source for charging a capacitor. A further object of the present invention is to effectively increase the charging voltage and increase the current rise rate (di / dt) of the off-gate signal. A further object of the present invention is to reduce the current peak value of the off-gate signal and relax the withstand capability of the off switch. Yet another object of the present invention is to provide another means for increasing the rate of rise of off-gate signal current.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、ターンオン時
にもターンオフ時にも作用するオンオフ用コンデンサを
使用する。具体的には自己消弧素子のゲート接合と前記
オンオフ用コンデンサとオン用直流電源と限流用インピ
ーダンスとターンオン時に閉じるオン用スイッチとを含
む順電流供給閉回路を形成する。この閉回路にてゲート
接合に対して順方向電流を供給し、かつオンオフ用コン
デンサを充電する。更に本発明はゲート接合とオンオフ
用コンデンサとターンオフ時に閉じるオフ用スイッチと
を含む逆電流供給閉回路を備える。この閉回路を通して
オンオフ用コンデンサの電荷を放電し、かつゲート接合
に逆方向電流を供給する。オンオフ用コンデンサを充電
するための電源は順電流供給閉回路にもともと必要なオ
ン用直流電源である。このため、充電専用の電源は不要
となる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention uses an on / off capacitor that operates during turn-on and turn-off. Specifically, a forward current supply closed circuit including a gate junction of a self-extinguishing element, the on / off capacitor, an on DC power source, a current limiting impedance, and an on switch closed at turn-on is formed. This closed circuit supplies a forward current to the gate junction and charges the on / off capacitor. The present invention further includes a reverse current supply closed circuit including a gate junction, an on / off capacitor, and an off switch which is closed at turn-off. Through this closed circuit, the charge of the on / off capacitor is discharged and a reverse current is supplied to the gate junction. The power supply for charging the on / off capacitor is a direct current power supply originally required for the forward current supply closed circuit. Therefore, a power source dedicated to charging is unnecessary.

【0007】本発明においては、前記限流用インピーダ
ンスを抵抗とインダクタンスの並列回路とする。オン用
スイッチを閉じた時にインダクタンス・オンオフ用コン
デンサを主役とする過渡現象を生じ、オンオフ用コンデ
ンサを過充電(充電電圧>オン用直流電源電圧)する。
このため、逆電流供給閉回路において利用可能な充電電
圧のレベルが高まり、ゲート接合に供給する逆方向電流
(オフゲート信号電流)の電流上昇率が高くなる。イン
ダクタンスは順電流供給閉回路における電流上昇率を低
めるように作用する。インダクタンスと並列の抵抗はこ
の弊害を緩和するように作用する。
In the present invention, the current limiting impedance is a parallel circuit of a resistance and an inductance. When the ON switch is closed, a transient phenomenon occurs mainly with the inductance and ON / OFF capacitors, and the ON / OFF capacitor is overcharged (charging voltage> DC power supply voltage for ON).
Therefore, the level of the charging voltage that can be used in the reverse current supply closed circuit is increased, and the current increase rate of the reverse current (off-gate signal current) supplied to the gate junction is increased. The inductance acts to reduce the rate of current rise in the forward current supply closed circuit. The resistance in parallel with the inductance acts to mitigate this adverse effect.

【0008】更に本発明は、前記順電流供給閉回路を備
え、前記逆電流供給閉回路を備える。さらに、順電流供
給閉回路におけるゲート接合とオン用スイッチを含み、
順電流供給閉回路におけるオン用直流電源より低電圧の
第2オン用直流電源と限流用抵抗を含む第2順電流供給
閉回路を備える。オンゲート信号電流は順電流供給閉回
路・第2順電流供給閉回路の各電流の合成値となる。
Further, the present invention comprises the forward current supply closed circuit and the reverse current supply closed circuit. Further, including a gate junction and a switch for ON in the forward current supply closed circuit,
A second forward current supply closed circuit including a second ON DC power supply having a lower voltage than the ON DC power supply in the forward current supply closed circuit and a current limiting resistor is provided. The on-gate signal current is a combined value of the currents of the forward current supply closed circuit and the second forward current supply closed circuit.

【0009】更に本発明は、さらにゲート接合と前記オ
フ用スイッチとオフ用直流電源を含む第2逆電流供給閉
回路を備える。オフゲート信号電流は逆電流供給閉回路
・第2逆電流供給閉回路の各電流の合成値となる。逆電
流供給閉回路の主たる役割は電流上昇率(di/dt)
を高めることである。第2逆電流供給閉回路の主たる役
割は所要のターンオフゲート電荷量を供給し、かつ自己
消弧素子を非導通状態に維持するためのゲート逆電圧を
与えることである。逆電流供給閉回路におけるオンオフ
用コンデンサの充電電圧を高く設定すれば逆電流の電流
上昇率は高まる。半面、オンオフ用コンデンサは所要の
ターンオフゲート電荷量を供給する役割分担を負わない
ので、コンデンサ容量を適度に小さく設定し得る。この
ため、放電電流は急速に立ち上がるが、途中で電荷が不
足し中高の電流ピーク値にとどまる動作態様とすること
が可能になる。
Further, the present invention further comprises a second reverse current supply closed circuit including a gate junction, the OFF switch and an OFF DC power supply. The off-gate signal current is a combined value of the currents of the reverse current supply closed circuit and the second reverse current supply closed circuit. The main role of the reverse current supply closed circuit is the current rise rate (di / dt)
Is to raise. The main role of the second reverse current supply closed circuit is to supply the required turn-off gate charge amount and to provide the gate reverse voltage for maintaining the self-turn-off device in the non-conducting state. If the charging voltage of the on / off capacitor in the reverse current supply closed circuit is set high, the current increase rate of the reverse current increases. On the other hand, since the on / off capacitor does not share the role of supplying a required turn-off gate charge amount, the capacitor capacity can be set to an appropriately small value. For this reason, although the discharge current rises rapidly, it becomes possible to adopt an operation mode in which the electric charge is insufficient in the middle of the discharge current and the current peak value remains high.

【0010】更に本発明を実施する際に各閉回路相互間
の干渉の問題が生ずる。一方から他方へ電流が回り込む
現象である。この難点は干渉防止用ダイオードを適宜に
配置する慣用技術を使って解消することができる。
Furthermore, in the practice of the invention, the problem of interference between closed circuits arises. This is a phenomenon in which current flows from one side to the other. This difficulty can be overcome by using conventional techniques with appropriate placement of anti-interference diodes.

【0011】更に本発明は前記逆電流供給閉回路と前記
第2逆電流供給閉回路を統合したものである。統合後の
共用逆電流供給閉回路はゲート接合とオフ用スイッチと
オフ用直流電源を含み、さらにオンオフ用コンデンサを
含む。共用逆電流供給閉回路の動作は、オンオフ用コン
デンサの電荷をオフ用直流電源で加速して放電する態様
となる。これはオンオフ用コンデンサの初期充電電圧を
オフ用直流電源電圧に相当する分だけ高く設定するのと
同効であり、その分だけ放電直後の電流上昇率(di/
dt)が高くなる。この場合のオンオフ用コンデンサに
対しては、並列に該オンオフ用コンデンサの逆充電を阻
止する逆充電防止用ダイオードを接続する。逆充電防止
用ダイオードがないと、オンオフ用コンデンサの容量を
高めオンオフ用コンデンサを介して所要のターンオフゲ
ート電荷量を供与する必要が生じ、放電時の電流ピーク
値を制限できなくなる。
Furthermore, the present invention integrates the reverse current supply closed circuit and the second reverse current supply closed circuit. The integrated shared reverse current supply closed circuit includes a gate junction, an off switch, and an off DC power supply, and further includes an on / off capacitor. The operation of the shared reverse current supply closed circuit is such that the charge of the on / off capacitor is accelerated by the off DC power supply and discharged. This has the same effect as setting the initial charging voltage of the on / off capacitor higher by the amount corresponding to the off DC power supply voltage, and the current increase rate (di /
dt) becomes high. In this case, a reverse charging prevention diode that blocks reverse charging of the on / off capacitor is connected in parallel to the on / off capacitor. Without the reverse charge prevention diode, it is necessary to increase the capacity of the on / off capacitor to supply the required turn-off gate charge amount via the on / off capacitor, and it becomes impossible to limit the current peak value during discharge.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1〜図3
を使って説明する。本実施の形態は自己消弧素子GTO
をゲートターンオフサイリスタとするものである。本実
施の形態に係るゲート駆動装置は自己消弧素子GTOの
ゲート接合(G・K)とオンオフ用コンデンサC4とオ
ン用直流電源VONHと限流用インピーダンスIMPと
自己消弧素子GTOのターンオン時に閉じるオン用スイ
ッチTr3とを含み、ゲート接合(G・K)に順方向電
流を供給しかつオンオフ用コンデンサC4を充電する順
電流供給閉回路を備える。さらに、ゲート接合(G・
K)とオンオフ用(オンオフハイパルス用)コンデンサ
C4と自己消弧素子GTOのターンオフ時に閉じるオフ
用スイッチTr3とを含み、オンオフ用コンデンサC4
の電荷を放電してゲート接合(G・K)に対する逆方向
電流を形成する逆電流供給閉回路を備える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
I will explain using. The present embodiment is a self-extinguishing element GTO.
Is a gate turn-off thyristor. The gate drive device according to the present embodiment is a gate junction (G / K) of the self-extinguishing element GTO, an ON / OFF capacitor C4, an ON DC power supply VONH, a current limiting impedance IMP, and a self-extinguishing element GTO that is closed at turn-on. Switch Tr3 for power supply, and a forward current supply closed circuit that supplies a forward current to the gate junction (G · K) and charges the on / off capacitor C4. In addition, gate junction (G
K), an on / off capacitor (for on / off high pulse) C4, and an off switch Tr3 which is closed when the self-extinguishing element GTO is turned off.
A reverse current supply closed circuit that discharges the electric charges of 1 to form a reverse current to the gate junction (G · K).

【0013】さらに、ゲート接合(G・K)とオン用ス
イッチTr3を含み、オン用直流電源VONHより低電
圧の第2オン用直流電源VONLと限流用抵抗R1を含
み、ゲート接合(G・K)に順方向電流を供給する第2
順電流供給閉回路を備える。さらに、ゲート接合(G・
K)とオフ用スイッチTr3とオフ用直流電源VOFF
を含み、ゲート接合(G・K)に逆方向電流を供給する
第2逆電流供給閉回路を備える。本実施の形態における
限流用インピーダンスIMPは抵抗R4とインダクタン
スL1の並列回路である。
Further, it includes a gate junction (GK) and an ON switch Tr3, a second ON DC power supply VONL having a voltage lower than that of the ON DC power supply VONH, and a current limiting resistor R1. Second) to supply a forward current to
A forward current supply closed circuit is provided. In addition, gate junction (G
K), switch Tr3 for OFF, and DC power supply VOFF for OFF
And a second reverse current supply closed circuit for supplying a reverse current to the gate junction (G · K). The current limiting impedance IMP in the present embodiment is a parallel circuit of a resistor R4 and an inductance L1.

【0014】以下、もう少し細かく説明する。図1の商
用周波数交流電源Eを整流器REC1にて整流し、平滑
コンデンサC1に供給する。平滑コンデンサC1の正極
を変圧器Tのセンタータップ(10)付一次巻線のセン
タータップ10に接続する。センタータップ付一次巻線
の両端11・12に各トランジスタTr1・Tr2の正
極を接続す。トランジスタTr1・Tr2の負極と平滑
コンデンサC1の負極を接続する。以上の部分は定電圧
形インバータの主要部となる。トランジスタTr1・T
r2は定電圧制御回路AVRによって電圧目標値VRと
電圧フィードバック値VFがほぼ一致するように高周波
数でオンオフ制御される。電圧フィードバック値VFは
変圧器Tの電圧検出用巻線41〜42(端子ないしはタ
ップ41から42までの範囲の巻線。以下、同じ要領で
表示する)から整流器REC2を介して得られる。
A more detailed description will be given below. The commercial frequency AC power supply E of FIG. 1 is rectified by the rectifier REC1 and supplied to the smoothing capacitor C1. The positive electrode of the smoothing capacitor C1 is connected to the center tap 10 of the primary winding with the center tap (10) of the transformer T. The positive electrodes of the transistors Tr1 and Tr2 are connected to both ends 11 and 12 of the primary winding with a center tap. The negative electrodes of the transistors Tr1 and Tr2 and the negative electrode of the smoothing capacitor C1 are connected. The above parts are the main parts of the constant voltage inverter. Transistor Tr1 ・ T
The constant voltage control circuit AVR performs on / off control of r2 at a high frequency so that the voltage target value VR and the voltage feedback value VF substantially match. The voltage feedback value VF is obtained via the rectifier REC2 from the voltage detection windings 41 to 42 (terminals or windings in the range from the taps 41 to 42; hereinafter referred to in the same manner) of the transformer T.

【0015】変圧器Tのセンタータップ(20)付出力
巻線21〜24は、21〜22・22〜20・20〜2
3・23〜24の順で同極性かつ直列に接続されてお
り、巻線21〜20・20〜24はオン用直流電源VO
NHのための高電圧巻線となる。出力端子21は整流用
ダイオードD1のアノードに接続され、出力端子24は
整流用ダイオードD4のアノードに接続される。整流用
ダイオードD1・D4の各カソードは相互に接続され、
接続点に平滑用コンデンサC2の正極が接続される。平
滑用コンデンサC2とその前段の充電回路はオン用直流
電源VONHを形成する。
The output windings 21 to 24 with a center tap (20) of the transformer T are 21 to 22.22 to 20.20 to 2.
3, 23 to 24 are connected in series in the same polarity and in series, and the windings 21 to 20 and 20 to 24 are turned on DC power supply VO.
High voltage winding for NH. The output terminal 21 is connected to the anode of the rectifying diode D1, and the output terminal 24 is connected to the anode of the rectifying diode D4. The cathodes of the rectifying diodes D1 and D4 are connected to each other,
The positive electrode of the smoothing capacitor C2 is connected to the connection point. The smoothing capacitor C2 and the charging circuit in the preceding stage form an ON DC power supply VONH.

【0016】一方、巻線22〜20・20〜23は第2
オン用直流電源VONLのための低電圧巻線となる。出
力端子22は整流用ダイオードD2のアノードに接続さ
れ、出力端子23は整流用ダイオードD3のアノードに
接続される。整流用ダイオードD2・D3の各カソード
は相互に接続され、接続点に平滑用コンデンサC3の正
極が接続される。平滑用コンデンサC3とその前段の充
電回路は第2オン用直流電源VONLを形成する。
On the other hand, the windings 22 to 20 and 20 to 23 are the second
It is a low-voltage winding for the ON DC power supply VONL. The output terminal 22 is connected to the anode of the rectifying diode D2, and the output terminal 23 is connected to the anode of the rectifying diode D3. The cathodes of the rectifying diodes D2 and D3 are connected to each other, and the positive electrode of the smoothing capacitor C3 is connected to the connection point. The smoothing capacitor C3 and the charging circuit in the preceding stage form the second ON direct-current power supply VONL.

【0017】平滑用コンデンサC2の正極側にハイパル
ス電流制限用のインピーダンスIMPが接続され、その
他端に干渉防止用ダイオードD6のアノードが接続され
る。干渉防止用ダイオードD6のカソードはオンオフ用
コンデンサC4を介して自己消弧素子GTOのゲート端
子Gに接続される。
A high pulse current limiting impedance IMP is connected to the positive electrode side of the smoothing capacitor C2, and the anode of an interference prevention diode D6 is connected to the other end. The cathode of the interference prevention diode D6 is connected to the gate terminal G of the self-turn-off device GTO via the on / off capacitor C4.

【0018】平滑用コンデンサC3の正極に限流用抵抗
R1および干渉防止用ダイオードD5が直列に接続さ
れ、干渉防止用ダイオードD5のカソードは自己消弧素
子GTOのゲート端子Gに接続される。
A current limiting resistor R1 and an interference prevention diode D5 are connected in series to the positive electrode of the smoothing capacitor C3, and the cathode of the interference prevention diode D5 is connected to the gate terminal G of the self-extinguishing element GTO.

【0019】自己消弧素子GTOのカソード端子Kと平
滑用コンデンサC2・C3の負極との間にオン用スイッ
チとしての電界効果型トランジスタTr3が接続され
る。電界効果型トランジスタTr3は抵抗R2を介して
オンオフ制御信号VG1で制御される。
A field effect transistor Tr3 as an ON switch is connected between the cathode terminal K of the self-extinguishing element GTO and the negative electrodes of the smoothing capacitors C2 and C3. The field effect transistor Tr3 is controlled by the on / off control signal VG1 via the resistor R2.

【0020】一方、変圧器Tのセンタータップ(30)
付出力巻線31〜32は、31〜30・30〜32の順
に同極性かつ直列に接続されており、オフ用直流電源V
OFFのための電圧巻線となる。出力端子31は整流用
ダイオードD8のカソードに、また出力端子32は整流
用ダイオードD9のカソードに接続される。整流用ダイ
オードD8・D9のアノードは互いに接続され、接続点
に平滑コンデンサC5の負極が接続される。変圧器Tの
センタータップ30は平滑コンデンサC5の正極に接続
される。平滑用コンデンサC5とその前段の充電回路は
オフ用直流電源VOFFを形成する。
On the other hand, the center tap (30) of the transformer T
The attached output windings 31 to 32 are connected in series in the order of 31 to 30 and 30 to 32 with the same polarity and are turned off.
It becomes a voltage winding for turning off. The output terminal 31 is connected to the cathode of the rectifying diode D8, and the output terminal 32 is connected to the cathode of the rectifying diode D9. The anodes of the rectifying diodes D8 and D9 are connected to each other, and the negative electrode of the smoothing capacitor C5 is connected to the connection point. The center tap 30 of the transformer T is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor C5. The smoothing capacitor C5 and the charging circuit in the preceding stage form an off DC power supply VOFF.

【0021】オフ用直流電源VOFFの負電位点と自己
消弧素子GTOのゲート端子Gとの間にゲート端子G側
をアノードとする干渉防止用ダイオードD7が接続され
る。オフ用直流電源VOFFの高電位点と自己消弧素子
GTOのカソード端子Kとの間にオフ用スイッチとして
の電界効果型トランジスタTr4が接続される。電界効
果型トランジスタTr4は抵抗R3を介して制御電圧V
G1で制御される。
An interference prevention diode D7 having an anode on the gate terminal G side is connected between the negative potential point of the OFF DC power supply VOFF and the gate terminal G of the self-extinguishing element GTO. A field effect transistor Tr4 as an OFF switch is connected between the high potential point of the OFF DC power supply VOFF and the cathode terminal K of the self-extinguishing element GTO. The field effect transistor Tr4 is controlled by the control voltage V via the resistor R3.
It is controlled by G1.

【0022】次に図1・図2装置の動作を図3を使って
説明する。自己消弧素子GTOをターンオンする場合
は、図3(1)の制御電圧VG1を負電圧にセットす
る。制御電圧VG1が負電圧になると、図1のオン用ス
イッチ(電界効果型トランジスタ)Tr3はオン、オフ
用スイッチ(電界効果型トランジスタ)Tr4はオフと
なる。ここで、高電圧のオン用直流電源VONHが働い
て、自己消弧素子GTOのゲート接合(G・K)にオン
オフ用コンデンサC4を経由するハイパルス状の順方向
電流を供給する。図3(3)のC4電流の正半波がこれ
に該当する。これにともない、オンオフ用コンデンサC
4の電圧は図3(2)のように上昇する。このオンオフ
用コンデンサC4電圧はインダクタンスL1による前記
過充電作用によってオン用直流電源VONHよりも高い
電圧レベルに達する。一方、低電圧の第2オン用直流電
源VONLも働いて、ゲート接合(G・K)に限流用抵
抗R1を経由する広幅な順方向電流が供給される。ゲー
ト接合(G・K)を流れる順方向電流(オンゲート信号
電流)は以上の各順方向電流を足し加えた値となる。か
くして、自己消弧素子GTOはターンオンしかつオン状
態を保持する。
Next, the operation of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIG. When turning on the self-extinguishing element GTO, the control voltage VG1 in FIG. 3 (1) is set to a negative voltage. When the control voltage VG1 becomes a negative voltage, the on-switch (field-effect transistor) Tr3 and the off-switch (field-effect transistor) Tr4 in FIG. 1 are turned on and off, respectively. Here, a high-voltage ON DC power supply VONH operates to supply a high-pulse forward current via the ON / OFF capacitor C4 to the gate junction (G · K) of the self-extinguishing element GTO. The positive half-wave of the C4 current in FIG. 3 (3) corresponds to this. Along with this, the on / off capacitor C
The voltage of 4 rises as shown in FIG. The voltage of the on / off capacitor C4 reaches a voltage level higher than that of the on DC power supply VONH due to the overcharge action of the inductance L1. On the other hand, the low-voltage second direct-current power supply VONL for ON also works, and a wide forward current is supplied to the gate junction (G · K) via the current limiting resistor R1. The forward current (on-gate signal current) flowing through the gate junction (G · K) has a value obtained by adding the above forward currents. Thus, the self-extinguishing element GTO turns on and maintains the on state.

【0023】以上のオン動作の過程で、より高電圧のオ
ン用直流電源VONHおよびオンオフ用コンデンサC4
はターンオン時のスイッチングロス軽減に有用な高電流
上昇率(di/dt)の順電流を形成するように作用
し、またオンオフ用コンデンサC4が高い電圧レベルに
充電されて次のターンオフに備える。インダクタンスL
1はこの充電の電圧レベルを高めるように作用する。抵
抗R4はインダクタンスL1による高電流上昇率に対す
る抑制効果を緩和するように作用する。
In the above ON operation process, a higher voltage DC power source VONH for ON and a capacitor C4 for ON / OFF are provided.
Acts to form a high-current rise rate (di / dt) forward current useful for reducing switching loss at turn-on, and the on-off capacitor C4 is charged to a high voltage level to prepare for the next turn-off. Inductance L
1 acts to increase the voltage level of this charge. The resistor R4 acts so as to mitigate the effect of suppressing the high current increase rate by the inductance L1.

【0024】自己消弧素子GTOをターンオフする場合
は図3(1)の制御電圧VG1を正電圧にセットする。
これにより、オン用スイッチTr3はオフ、オフ用スイ
ッチTr3はオンとなる。同時に、オンオフ用コンデン
サC4の電荷が放電し、ゲート接合(G・K)に対する
逆方向電流を形成する。図3(3)におけるC4電流の
負半波はこれに該当する。この放電電流はターンオフ時
のスイッチングロス軽減に有用な高電流上昇率(di/
dt)の逆方向電流となる。オンオフ用コンデンサC4
電圧がオフ用直流電源VOFFの電圧レベルに下降した
段階でオフ用直流電源VOFFが働き、干渉防止用ダイ
オードD7を介して、さらに継続する逆方向電流を与え
続ける。図3(4)のD7電流はこれに該当する。ゲー
ト接合(G・K)が非導通特性を回復するとD7電流は
消するが、その後もオフ用直流電源VOFFはオフ保持
に必要なゲート逆電圧を与え続ける。
To turn off the self-extinguishing element GTO, the control voltage VG1 shown in FIG. 3A is set to a positive voltage.
As a result, the on switch Tr3 is turned off and the off switch Tr3 is turned on. At the same time, the charge of the on / off capacitor C4 is discharged to form a reverse current to the gate junction (G · K). The negative half-wave of the C4 current in FIG. 3 (3) corresponds to this. This discharge current is a high current rise rate (di /
It becomes the reverse current of dt). On / off capacitor C4
When the voltage drops to the voltage level of the DC power supply VOFF for OFF, the DC power supply VOFF for OFF operates and continues to supply a continuous reverse current through the diode D7 for interference prevention. The D7 current in FIG. 3 (4) corresponds to this. When the gate junction (G · K) recovers the non-conducting characteristic, the D7 current is extinguished, but the DC power supply VOFF for OFF continues to give the gate reverse voltage necessary for holding OFF.

【0025】以上のオフ動作の過程で、高電圧に充電さ
れたオンオフ用コンデンサC4はターンオフ時のスイッ
チングロス軽減に有用な高電流上昇率(di/dt)の
順方向電流を形成するように作用し、またオンオフ用コ
ンデンサC4が低い電圧レベルに落ち込み、次のターン
オン動作に備える。オフ用スイッチTr4を介してゲー
ト接合(G・K)に供給される逆方向電流の合計は図3
(6)のTr4電流となるが、その波形面積(ターンオ
フゲート電荷量)のほとんどはD7電流(オフ用直流電
源VOFFによる電流)によって賄われる。波形面積に
対するC4電流負半波の寄与は軽微であって構わない。
During the above-described OFF operation, the ON / OFF capacitor C4 charged to a high voltage acts to form a forward current having a high current increase rate (di / dt) useful for reducing switching loss at turn-off. In addition, the on / off capacitor C4 drops to a low voltage level to prepare for the next turn-on operation. The total reverse current supplied to the gate junction (G · K) through the off switch Tr4 is shown in FIG.
Although the Tr4 current of (6) is obtained, most of the waveform area (turn-off gate charge amount) is covered by the D7 current (current from the OFF DC power supply VOFF). The contribution of the negative half-wave of the C4 current to the waveform area may be slight.

【0026】図3(7)のオンオフゲート信号は以上の
各順方向電流・各逆方向電流を統合した電流波形とな
る。その負半波(逆方向電流ないしはオフ電流)はt1
<t<t2期間の高di/dt部、t2<t<t3期間
の中間部、t3<t<t4期間の減衰部に区分される。
一般の三角波と比較すると、頂上が潰れた台形波状の特
色をもつ。この波形形成に重要なパラメータはオンオフ
用コンデンサC4の充電電圧とコンデンサ容量である。
高めの充電電圧、低めのコンデンサ容量とすればこの特
色が得られる。高めの充電電圧、高めのコンデンサ容量
であったのでは、オンオフ用コンデンサC4の放電によ
る電流ピーク値ICP1が過大となる。オンオフ用コン
デンサC4をターンオフゲート電荷量供給の負担から開
放して、その放電が数マイクロ秒で終了する程度の低容
量値に選定すれば、大電流遮断時に図3(7)の負半波
に相当するオフゲート信号電流(逆方向電流)が得られ
る。なお、オンオフ用コンデンサC4の充電は最小オン
の間に完了すれば良いので、適当なインピーダンスIM
Pを挿入することによってC4電流(順方向電流)のピ
ーク値ICP1を制限できる。
The on / off gate signal of FIG. 3 (7) has a current waveform obtained by integrating the above forward currents and reverse currents. The negative half wave (reverse current or off current) is t1.
It is divided into a high di / dt part in the <t <t2 period, an intermediate part in the t2 <t <t3 period, and an attenuating part in the t3 <t <t4 period.
Compared with a general triangular wave, it has a trapezoidal wave-like feature with a crushed top. The important parameters for this waveform formation are the charging voltage and the capacitance of the on / off capacitor C4.
This feature is obtained with a higher charging voltage and a lower capacitor capacity. If the charging voltage is higher and the capacitor capacity is higher, the current peak value ICP1 due to discharge of the on / off capacitor C4 becomes excessive. If the on-off capacitor C4 is released from the burden of supplying the turn-off gate charge amount and selected to have a low capacitance value such that its discharge is completed in a few microseconds, the negative half-wave of FIG. A corresponding off-gate signal current (reverse current) is obtained. Since the charging of the on / off capacitor C4 may be completed during the minimum on time, an appropriate impedance IM
By inserting P, the peak value ICP1 of the C4 current (forward current) can be limited.

【0027】図1・図2においては、駆動対象をゲート
ターンオフサイリスタGTOとしたが、パワートランジ
スタ(PTr)であってもほぼ同様である。この場合の
ゲート接合はパワートランジスタ(PTr)におけるエ
ミッタとベースの間の接合である。
In FIGS. 1 and 2, the drive target is the gate turn-off thyristor GTO, but the same applies to a power transistor (PTr). The gate junction in this case is the junction between the emitter and the base of the power transistor (PTr).

【0028】本発明の他の実施の形態を図4および図5
を使って説明する。前記図1〜図3の部品符号をここに
そのまま転用し、重複する説明を割愛する。図1〜図3
の実施の形態は逆電流供給閉回路および第2逆電流供給
閉回路を使用する。図4および図5の実施の形態はそれ
らを統合一本化した共用逆電流供給閉回路を使用する。
共用逆電流供給閉回路は、ゲート接合(G・K)とオフ
用スイッチTr4とオフ用直流電源VOFFを含み、オ
ンオフ用コンデンサC4を含む閉回路である。オンオフ
用コンデンサC4の電荷をオフ用直流電源VOFFで加
速して放電しかつゲート接合(G・K)に逆方向電流を
供給する。オンオフ用コンデンサC4の充電電圧とオフ
用直流電源VOFFは順直列の関係である。D7はオン
オフ用コンデンサC4と並列に接続された逆充電防止用
ダイオードである。これはオンオフ用コンデンサC4の
逆充電(図示と逆の極性の充電)を阻止する。
Another embodiment of the present invention is shown in FIGS.
I will explain using. The parts numbers in FIGS. 1 to 3 are used here as they are, and the duplicate description is omitted. 1 to 3
Embodiment uses a reverse current supply closed circuit and a second reverse current supply closed circuit. The embodiment of FIGS. 4 and 5 uses a shared reverse current supply closed circuit that integrates them together.
The shared reverse current supply closed circuit is a closed circuit that includes a gate junction (G / K), an off switch Tr4, an off DC power supply VOFF, and an on / off capacitor C4. The charge of the on / off capacitor C4 is accelerated and discharged by the off DC power supply VOFF, and a reverse current is supplied to the gate junction (G / K). The charging voltage of the on / off capacitor C4 and the off DC power supply VOFF are in a forward series relationship. D7 is a reverse charge prevention diode connected in parallel with the on / off capacitor C4. This prevents reverse charging of the on / off capacitor C4 (charge having a polarity opposite to that shown).

【0029】図4および図5のオフ用直流電源VOFF
電圧はオンオフ用コンデンサC4の充電電圧に加算され
る。その和電圧がオフ用スイッチTr4を閉じた時の逆
方向電流の電流上昇率を規定する。これはオンオフ用コ
ンデンサC4の充電電圧がオフ用直流電源VOFF電圧
の分だけ高くなったのと等価であり、逆方向電流の電流
上昇率を高め得る。逆充電防止用ダイオードD7の役割
は同じ部品符号の図1〜図3の干渉防止用ダイオードD
7とは少し異なる。図1〜図3の干渉防止用ダイオード
D7はオンオフ用コンデンサC4の電荷がオン用直流電
源VOFF(平滑用コンデンサC5)に逆らって放電す
るのを防止する。この点では異なる。しかし、図3
(4)に示すD7電流を流す点では同じである。図4お
よび図5の逆充電防止用ダイオードD7がないと、図示
極性のオンオフ用コンデンサC4の電荷放電後に引き続
いて図示とは逆極性に逆充電され、ターンオフゲート電
荷量供給のための負担が重くなる。この場合はオンオフ
用コンデンサC4を介して所要のターンオフゲート電荷
量を供与しなければならないので、高めのコンデンサ電
圧・高めのコンデンサ容量の弊害が生じ放電による電流
ピーク値が過大となる。逆充電防止用ダイオードD7が
ある場合は、オンオフ用コンデンサC4は所定のターン
オフゲート電荷量を供給する負担を負う必要がなくな
り、図1のものと同効果となる。
DC power supply VOFF for OFF shown in FIGS. 4 and 5.
The voltage is added to the charging voltage of the on / off capacitor C4. The sum voltage defines the current increase rate of the reverse current when the off switch Tr4 is closed. This is equivalent to the charging voltage of the on / off capacitor C4 being increased by the amount of the off DC power supply VOFF voltage, and the current rising rate of the reverse current can be increased. The role of the reverse charging prevention diode D7 is the same as that of the interference prevention diode D of FIGS.
A little different from 7. The interference prevention diode D7 of FIGS. 1 to 3 prevents the charge of the on / off capacitor C4 from being discharged against the on DC power supply VOFF (smoothing capacitor C5). This is different. However, FIG.
It is the same in that the D7 current shown in (4) is passed. Without the reverse charge prevention diode D7 of FIGS. 4 and 5, after the ON / OFF capacitor C4 having the illustrated polarity is discharged, the charge is reversely charged to the opposite polarity to that shown in the drawing, and the load for supplying the turn-off gate charge amount becomes heavy. Become. In this case, since a required turn-off gate charge amount has to be supplied through the on / off capacitor C4, a high capacitor voltage and a high capacitor capacity are adversely affected, and the current peak value due to discharge becomes excessive. When the reverse charge prevention diode D7 is provided, the on / off capacitor C4 does not have to bear the burden of supplying a predetermined turn-off gate charge amount, and the same effect as that of FIG. 1 is obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明においては、コンデンサ充電のた
めの専用直流電源が不要となり、その分だけゲート駆動
装置が安価となる。更に本発明は、オンオフ用コンデン
サを過充電するので、オフゲート信号電流(逆方向電
流)の電流上昇率(di/dt)を高め得る。更に本発
明はオフゲート信号電流の電流ピーク値を低減し、オフ
用スイッチの耐量を緩和することに役立つ。請求項4に
対応する発明はオンオフ用コンデンサの電荷放電を加速
するので、オフゲート信号電流(逆方向電流)の電流上
昇率(di/dt)向上に寄与する。
According to the present invention, a dedicated DC power source for charging a capacitor is not required, and the gate driving device becomes cheaper accordingly. Further, according to the present invention, since the on / off capacitor is overcharged, the current increase rate (di / dt) of the off gate signal current (reverse current) can be increased. Further, the present invention is useful for reducing the current peak value of the off-gate signal current and relaxing the withstand capability of the off-switch. The invention according to claim 4 accelerates the electric charge discharge of the on / off capacitor, and thus contributes to the improvement of the current increase rate (di / dt) of the off-gate signal current (reverse current).

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

【図1】本発明の実施の形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の回路を要約した概略回路図である。FIG. 2 is a schematic circuit diagram summarizing the circuit of FIG.

【図3】以上の実施の形態の動作波形図である。FIG. 3 is an operation waveform diagram of the above embodiment.

【図4】本発明の他の実施の形態を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】図4の回路を要約した概略回路図である。FIG. 5 is a schematic circuit diagram summarizing the circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

E 商用周波数交流電源 REC1、REC2 整流器 AVR 定電圧制御回路 VR 電圧目標値 VF 電圧フィードバック値 C1、C2、C3、C5 平滑用コンデンサ C4 オンオフ用コンデンサ T 変圧器 Tr1、Tr2 トランジスタ Tr3 オン用スイッチ Tr4 オフ用スイッチ D1、D2、D3、D4、D8、D9 整流用ダイオー
ド D5、D6 干渉防止用ダイオード D7 干渉防止用ダイオード(逆充電防止用ダイオー
ド) R1 限流用抵抗 R2、R3、R4 抵抗 IMP 限流用インピーダンス L1 インダクタンス VONH オン用直流電源 VONL 第2オン用直流電源 VOFF オフ用直流電源 GTO 自己消弧素子 G ゲート端子 K カソード端子 VG1 オンオフ制御信号
E Commercial frequency AC power supply REC1, REC2 Rectifier AVR Constant voltage control circuit VR Target voltage value VF Voltage feedback value C1, C2, C3, C5 Smoothing capacitor C4 On / off capacitor T Transformer Tr1, Tr2 Transistor Tr3 On switch Tr4 Off switch Switch D1, D2, D3, D4, D8, D9 Rectification diode D5, D6 Interference prevention diode D7 Interference prevention diode (reverse charging prevention diode) R1 Current limiting resistor R2, R3, R4 resistor IMP Current limiting impedance L1 inductance VONH DC power supply for ON VONL Second DC power supply for ON VOFF DC power supply for OFF GTO Self-extinguishing element G Gate terminal K Cathode terminal VG1 ON / OFF control signal

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自己消弧素子のゲート接合とオンオフ用
コンデンサとオン用直流電源と限流用インピーダンスと
前記自己消弧素子のターンオン時に閉じるオン用スイッ
チとを含み、前記ゲート接合に順方向電流を供給しかつ
前記オンオフ用コンデンサを充電する順電流供給閉回路
を備え、 前記ゲート接合と前記オンオフ用コンデンサと前記自己
消弧素子のターンオフ時に閉じるオフ用スイッチとを含
み、前記オンオフ用コンデンサの電荷を放電しかつ前記
ゲート接合に逆方向電流を供給する逆電流供給閉回路を
備えたことを特徴とする自己消弧素子のゲート駆動装
置。
1. A gate junction of a self-arc-extinguishing element, an on-off capacitor, a direct-current power source for on-state, a current limiting impedance, and an on-switch that is closed when the self-arc-extinguishing element is turned on, and a forward current is applied to the gate junction. A forward current supply closed circuit that supplies and charges the on / off capacitor is provided, including the gate junction, the on / off capacitor, and an off switch that is closed when the self-extinguishing element is turned off. A gate drive device for a self-extinguishing element, comprising a reverse current supply closed circuit for discharging and supplying a reverse current to the gate junction.
【請求項2】 限流用インピーダンスを抵抗とインダク
タンスの並列回路とする請求項1記載の自己消弧素子の
ゲート駆動装置。
2. The gate drive device for a self-extinguishing element according to claim 1, wherein the current limiting impedance is a parallel circuit of a resistance and an inductance.
【請求項3】 請求項1記載の順電流供給閉回路を備
え、請求項1記載の逆電流供給閉回路を備え、 前記順電流供給閉回路におけるゲート接合とオン用スイ
ッチを含み、さらに前記順電流供給閉回路におけるオン
用直流電源より低電圧の第2オン用直流電源と限流用抵
抗を含み、前記ゲート接合に順方向電流を供給する第2
順電流供給閉回路を備え、 前記ゲート接合と前記逆電流供給閉回路におけるオフ用
スイッチとオフ用直流電源を含み、前記ゲート接合に逆
方向電流を供給する第2逆電流供給閉回路を備えたこと
を特徴とする自己消弧素子のゲート駆動装置。
3. The forward current supply closed circuit according to claim 1, comprising the reverse current supply closed circuit according to claim 1, including a gate junction and an ON switch in the forward current supply closed circuit, and further including the forward switch. A second DC power supply for ON, which has a lower voltage than the DC power supply for ON in the closed current supply circuit, and a current limiting resistor, and which supplies a forward current to the gate junction.
A forward current supply closed circuit is provided, and a second reverse current supply closed circuit is provided, which includes an OFF switch and an OFF DC power supply in the gate junction and the reverse current supply closed circuit, and which supplies a reverse current to the gate junction. A gate driving device for a self-extinguishing element.
【請求項4】 請求項3記載の自己消弧素子のゲート駆
動装置において、請求項3記載の逆電流供給閉回路およ
び第2逆電流供給閉回路に代えて、ゲート接合とオフ用
スイッチとオフ用直流電源を含み、さらにオンオフ用コ
ンデンサを含み、前記オンオフ用コンデンサの電荷を前
記オフ用直流電源で加速して放電しかつ前記ゲート接合
に逆方向電流を供給する共用逆電流供給閉回路を形成
し、 前記オンオフ用コンデンサと並列に該オンオフ用コンデ
ンサの逆充電を阻止する逆充電防止用ダイオードを接続
した自己消弧素子のゲート駆動装置。
4. The gate drive device for a self-arc-extinguishing device according to claim 3, wherein the reverse junction of the reverse current supply and the second reverse current supply closed circuit are replaced by a gate junction, an off switch and an off switch. Forming a common reverse current supply closed circuit that includes a DC power supply for power supply, further includes an ON / OFF capacitor, accelerates and discharges the electric charge of the ON / OFF capacitor by the OFF DC power supply, and supplies a reverse current to the gate junction. And a gate drive device for a self-extinguishing element in which a reverse charging prevention diode that blocks reverse charging of the on / off capacitor is connected in parallel with the on / off capacitor.
【請求項5】 上記自己消弧素子はゲートターンオフサ
イリスタとする請求項1〜4のいずれかに記載の自己消
弧素子のゲート駆動装置。
5. The gate driving device for a self-turn-off device according to claim 1, wherein the self-turn-off device is a gate turn-off thyristor.
【請求項6】 自己消弧素子を用いて構成された電力変
換器の、オンオフ制御信号に基づいてオンオフゲート信
号を出力する電力変換器のゲート駆動装置において、高
い電流上昇率を有する立上り部分と、電流変化率の小さ
い中間部分と、自己消弧素子がターンオフした後の電流
減衰部分及びゲート逆電圧とからなるオフゲート信号を
出力するようにゲート駆動回路を構成した電力変換器の
ゲート駆動装置において、ゲート駆動回路の構成は、基
準電位の共通なオンゲート信号用高電圧源とオンゲート
信号用低電圧源及び基準電位の異なるオフゲート信号用
電圧源の三つの電圧源を備え、前記オンゲート信号用高
電圧源に直列に限流用インピーダンスと第一の逆流阻止
ダイオードとオンオフ用コンデンサを接続し、前記オン
オフ用コンデンサの他端を自己消弧素子のゲート端子に
接続し、前記オンゲート信号用低電圧源には直列に電流
制限用抵抗器及び第二の逆流阻止ダイオードを接続し、
該第二の逆流阻止ダイオードの他端を前記自己消弧素子
のゲート端子に接続し、前記自己消弧素子のカソード端
子と前記オンゲート信号用高電圧源とオンゲート信号用
低電圧源の共通の電位点との間に第一の半導体スイッチ
を接続し、前記第一の逆流阻止ダイオードとオンオフ用
コンデンサとの接続点を前記オフゲート信号用電圧源の
高電位端に接続し、該オフゲート信号用電圧源の基準電
位端と前記自己消弧素子のゲート端子との間に干渉防止
用ダイオードを接続し、前記オフゲート信号用電圧源の
高電位端と前記自己消弧素子のカソード端子との間に第
二の半導体スイッチを接続し、前記第一の半導体スイッ
チをオンパルス発生時にオンさせ、前記第二の半導体ス
イッチをオフパルス発生時にオンさせるようにしたこと
を特徴とする電力変換器のゲート駆動装置。
6. A gate drive device for a power converter, which outputs an on / off gate signal based on an on / off control signal, of a power converter configured by using a self-extinguishing element, wherein a rising portion having a high current rising rate is provided. In a gate drive device of a power converter in which a gate drive circuit is configured to output an off-gate signal composed of an intermediate part having a small current change rate, a current decay part after the self-extinguishing element is turned off, and a gate reverse voltage. The gate drive circuit includes three voltage sources, a high voltage source for an on-gate signal having a common reference potential, a low voltage source for an on-gate signal, and a voltage source for an off-gate signal having different reference potentials. The current limiting impedance, the first reverse current blocking diode, and the on / off capacitor are connected in series to the source, and the on / off capacitor The other end is connected to the gate terminal of the self-extinguishing element, the current limiting resistor and the second reverse current blocking diode are connected in series to the on-gate signal low voltage source,
The other end of the second backflow prevention diode is connected to the gate terminal of the self-turn-off device, and the common potential of the cathode terminal of the self-turn-off device, the high-voltage source for on-gate signal, and the low-voltage source for on-gate signal. A first semiconductor switch is connected between the point and a point, the connection point of the first reverse current blocking diode and the on-off capacitor is connected to the high potential end of the off-gate signal voltage source, and the off-gate signal voltage source. An interference prevention diode is connected between the reference potential end of the self-extinguishing element and the gate terminal of the self-extinguishing element, and a second diode is provided between the high-potential end of the off-gate signal voltage source and the cathode terminal of the self-extinguishing element. The semiconductor switch is connected, the first semiconductor switch is turned on when an on-pulse is generated, and the second semiconductor switch is turned on when an off-pulse is generated. Gate drive of the exchanger.
【請求項7】 請求項5の電力変換器のゲート駆動装置
において、ゲート駆動回路の構成は、基準電位の共通な
オンゲート信号用高電圧源とオンゲート信号用低電圧源
及び基準電位の異なるオフゲート信号用電圧源の三つの
電圧源を備え、前記オンゲート信号用高電圧源に直列に
限流用インピーダンスと第一の逆流阻止ダイオードとオ
ンオフ用コンデンサ/干渉防止用ダイオードの並列体を
接続し、前記オンオフ用コンデンサ/干渉防止用ダイオ
ードの並列体の他端を自己消弧素子のゲート端子に接続
し、前記オンゲート信号用低電圧源には直列に電流制限
用抵抗器及び第二の逆流阻止ダイオードを接続し、該第
二の逆流阻止ダイオードを前記自己消弧素子のゲート端
子に接続し、前記自己消弧素子のカソード端子と前記オ
ンゲート信号用高電圧源とオンゲート信号用低電圧源の
共通の電位点との間に第一の半導体スイッチを接続し、
前記第一の逆流阻止ダイオードとオンオフ用コンデンサ
/干渉防止用ダイオードの並列体との接続点を前記オフ
ゲート信号用電圧源の基準電位に接続し、該オフゲート
信号用電圧源の他端を第二の半導体スイッチを介して前
記自己消弧素子のカソードに接続し、前記第一の半導体
スイッチをオンパルス発生時にオンさせ、前記第二の半
導体スイッチをオフパルス発生時にオンさせるようにし
たことを特徴とする電力変換器のゲート駆動装置。
7. The gate drive device for a power converter according to claim 5, wherein the gate drive circuit is configured such that a high voltage source for an on-gate signal having a common reference potential, a low voltage source for an on-gate signal, and an off-gate signal having a different reference potential. A high-voltage source for on-gate signal, a current limiting impedance, a first reverse current blocking diode, and a parallel body of an on-off capacitor / interference prevention diode are connected in series to the high-voltage source for on-gate signal. The other end of the parallel body of the capacitor / interference prevention diode is connected to the gate terminal of the self-extinguishing element, and a current limiting resistor and a second reverse current blocking diode are connected in series to the on-gate signal low voltage source. Connecting the second backflow prevention diode to the gate terminal of the self-extinguishing element, the cathode terminal of the self-extinguishing element and the high-voltage for on-gate signal. A first semiconductor switch is connected between the voltage source and a common potential point of the on-gate signal low voltage source,
A connection point between the first reverse current blocking diode and the parallel body of the on / off capacitor / interference prevention diode is connected to the reference potential of the off-gate signal voltage source, and the other end of the off-gate signal voltage source is connected to the second Power that is connected to the cathode of the self-extinguishing element via a semiconductor switch, the first semiconductor switch is turned on when an on-pulse is generated, and the second semiconductor switch is turned on when an off-pulse is generated. Gate drive for converter.
【請求項8】 請求項6又は7の電力変換器のゲート駆
動装置において、限流用インピーダンスは抵抗器とイン
ダクタンスの並列体で構成したことを特徴とする電力変
換器のゲート駆動装置。
8. The gate drive device for a power converter according to claim 6 or 7, wherein the current limiting impedance comprises a parallel body of a resistor and an inductance.
【請求項9】 請求項5〜8のいずれかに記載の電力変
換器のゲート駆動装置において、自己消弧素子はゲート
ターンオフサイリスタとする電力変換器のゲート駆動装
置。
9. The gate drive device for a power converter according to claim 5, wherein the self-extinguishing element is a gate turn-off thyristor.
JP27280095A 1995-10-20 1995-10-20 Gate driver for self-extinguishing element and gate driver for power converter Pending JPH09117127A (en)

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