JPH09266662A - 光サイリスタ点弧装置 - Google Patents

光サイリスタ点弧装置

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JPH09266662A
JPH09266662A JP7358296A JP7358296A JPH09266662A JP H09266662 A JPH09266662 A JP H09266662A JP 7358296 A JP7358296 A JP 7358296A JP 7358296 A JP7358296 A JP 7358296A JP H09266662 A JPH09266662 A JP H09266662A
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JP
Japan
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optical
thyristor
ignition
optical thyristor
delay time
Prior art date
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JP7358296A
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English (en)
Inventor
Ikuo Yamato
育男 大和
Hidefumi Shirahama
秀文 白濱
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光サイリスタの受光量を直接に検知し、光サイ
リスタの光伝送系の異常を正確に判断できる高信頼の光
監視装置を備えた光サイリスタ点弧装置を提供するこ
と。また、発光手段が劣化した場合においても点弧遅れ
時間のばらつきが少なく、光サイリスタ直列接続時の素
子電圧責務を低減できる光サイリスタの点弧装置を提供
すること。 【解決手段】光サイリスタの点弧遅れ時間を検出する手
段を設け、点弧遅れ時間の変化から光伝送系の異常を判
定する手段を設けた。また、直列接続した複数の光サイ
リスタの点弧時点のばらつきを低減する位相制御する手
段あるいは発光素子の駆動電流を制御する手段を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光サイリスタを点
弧するための光伝送系の監視装置を備えた光サイリスタ
点弧装置に関し、とりわけ高電圧電力変換装置の高信頼
化に好適な光伝送系の監視装置を備えた光サイリスタ点
弧装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光サイリスタ点弧用の光伝送系は、発光
源と光伝送路からなり、発光源として発光ダイオード
(LED)やレーザーダイオード(LD)のような半導
体発光素子が、伝送路として光ファイバが用いられる。
これらの発光素子は経時劣化等により光出力が低下し、
光サイリスタの点弧に支障をきたす場合がある。また、
伝送路である光ファイバに不具合が発生した場合にも、
同様な支障をきたす。このため、光サイリスタが受光す
る光を監視し、光伝送系の異常を検知する必要がある。
【0003】光サイリスタの光伝送系の異常を検知する
光監視装置として、例えば図9、あるいは図10のよう
な構成が知られている。図9において、10は光サイリ
スタ、20は光ファイバ、30は発光手段、40は駆動
パルス発生手段、50は受光手段、60は異常判定手段
である。駆動パルス発生手段40は、制御信号にしたが
って発光手段30の駆動パルスを生成する。発光手段3
0は、駆動パルスにしたがって光を出力する。光ファイ
バ20は、発光手段30の出力光を光サイリスタ10に
伝送してこれを点弧する。このとき受光手段50は、発
光手段30の光出力の一部を受光する。異常判定手段6
0は、受光手段50の受光量情報から、発光手段30の
光出力低下を検知する。この発光手段30と受光手段5
0は、LEDあるいはLDと同一パッケージ内にフォト
ダイオードを実装したものを用いることができる。
【0004】また図10は図9において、光ファイバ2
0を2分岐ファイバ200とし、1つの分岐を光サイリ
スタに、他の分岐を受光手段50に接続したものであ
る。いずれにおいても、発光手段の出力低下を検知する
ことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術は、光サイリスタの受光量を直接監視するものでは
ないため、例えば光ファイバに不具合があった場合など
の異常は検知できない問題がある。
【0006】また、光サイリスタを直列に接続した場
合、点弧遅れ時間に差があると点弧遅れ時間の小さい素
子に過電圧が印加する問題がある。
【0007】本発明の目的は、光サイリスタの受光量を
直接に検知し、光サイリスタの光伝送系の異常を正確に
判断できる高信頼の光監視装置を備えた光サイリスタ点
弧装置を提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、発光手段が劣化した
場合においても点弧遅れ時間のばらつきが少なく、光サ
イリスタ直列接続時の素子電圧責務を低減できる光サイ
リスタの点弧装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、光サイリスタの点弧遅れ時間を検出する手段を設
け、点弧遅れ時間の変化から発光手段および光伝送路を
含む光伝送系の異常を判定する手段を設けるようにし
た。
【0010】また、上記他の目的を達成するため、直列
接続した光サイリスタの点弧遅れ時間のばらつきを低減
するように制御信号を補正する手段あるいは発光素子の
駆動電流を制御する手段を設けるようにした。
【0011】上記点弧遅れ時間検出手段は、光サイリス
タの点弧遅れ時間を検出し、異常判定手段は、点弧遅れ
時間が所定値を越えた場合に異常を判定する。光サイリ
スタの点弧遅れ時間は受光量と相関関係があり、点弧遅
れ時間により受光量を直接監視するので、光サイリスタ
の光伝送系の異常を高信頼に判断できる光監視装置を備
えた光サイリスタ点弧装置を提供できる。
【0012】また、上記制御信号補正手段は、直列接続
した光サイリスタの点弧遅れ時間にしたがって点弧位相
を制御するので、光サイリスタの点弧時点のばらつきを
低減し、素子電圧責務を低減できる。
【0013】あるいは、上記駆動電流制御手段は、直列
接続した光サイリスタの点弧遅れ時間にしたがって発光
素子の駆動電流を変えて発光量制御できるので、光サイ
リスタの点弧遅れ時間のばらつきを低減し、光サイリス
タの電圧責務を低減できる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1に本発明による一実施例の構
成を示す。本実施例は、光サイリスタ10の順方向電圧
を検出する手段70と、光サイリスタ10の点弧遅れ時
間を検出する手段80,光伝送系の異常を判定する手段
600で構成する。本実施例の動作を図2,図3により
説明する。図2は、光サイリスタの受光量と点弧遅れ時
間の関係を示したものである。この図のように、光サイ
リスタの点弧遅れ時間は、受光量の減少にしたがって増
大する傾向にある。例えば光サイリスタの受光量がP1
からP2に減少すると、点弧遅れ時間はT1からT2に
伸びる。すなわち点弧遅れ時間が伸びることから、受光
量が低減したことを推定できる。この原理を利用した、
光サイリスタの光伝送系監視装置の動作を図3に示す。
【0015】電圧検出手段70は、光サイリスタ10に
印加する電圧を検出し、順方向に電圧が印加されている
期間、電圧検出信号を出力する。駆動パルスにしたがっ
て発光手段30より光サイリスタ10に光が伝送される
と光サイリスタ10が点弧し電圧検出信号が喪失する。
点弧遅れ時間検出手段80は、駆動パルス立上がり時点
と電圧検出信号の喪失時点間(t10〜t11,t20
〜t22)を計時する。異常判定手段600は、点弧遅
れ時間検出手段80の計時結果が所定値を超えた場合に
異常と判定する。例えば図3において、点弧遅れ時間が
時刻t10〜t11の期間T1は、所定の判定レベルよ
り小さいため異常なしと判定し、時刻t20〜t22の
期間T2に伸びることにより、異常判定レベルを超える
t22の時点で異常と判定する。このように本実施例に
よれば、光サイリスタの点弧遅れ時間から光サイリスタ
が受光する光の量を直接検知して、光伝送系の異常を判
定できるので高信頼な光伝送系監視装置を備えた点弧装
置を実現できる。
【0016】図4に、本発明による他に実施例の構成を
示す。本実施例は図1に示す実施例において、予備の発
光手段31と該発光手段31に駆動パルスを供給するか
否かを切替える切替え手段92を設けた光サイリスタの
点弧装置である。切替え手段92は、異常信号の発生以
後、駆動パルスを発光手段31に供給するように動作す
る。このため、本実施例によれば、発光手段30が劣化
して光出力がなくなった場合にも、発光手段31により
光サイリスタ10を点弧できるため、高信頼の点弧装置
を提供できる。
【0017】図5に、本発明による他の実施例の構成を
示す。本実施例は2個の光サイリスタを直列にした場合
の光サイリスタ点弧装置である。本実施例は、図1の実
施例に制御信号補正手段90を設け、駆動パルス発生手
段の入力信号を各光サイリスタごとに変えて、発光手段
の駆動パルスの位相を各光サイリスタごと制御するよう
にした光サイリスタ点弧装置である。図6により本実施
例の動作を説明する。点弧遅れ時間検出手段80,81
は、図1の実施例と同様にそれぞれ光サイリスタ10,
11の点弧遅れ時間T10,T11を検出する。制御信
号補正手段90は、検出された点弧遅れ時間から、両者
の時間差ΔTを検知し、点弧遅れ時間の小さい系に対
し、次回の駆動パルス発生手段の出力パルスがΔTだけ
遅れるよう駆動パルス発生手段の入力信号を補正する。
これにより、点弧遅れ時間の差ΔTが駆動パルス発生手
段の出力パルスの遅れ時間で相殺されるため、光サイリ
スタ10,11はほぼ同時刻に点弧する。この結果、点
弧時刻のばらつきにより発生する過電圧を低減すること
ができる。なお、制御信号補正手段を、点弧遅れ時間の
長い系に対し、次回の駆動パルス発生手段の出力パルス
がΔTだけ進むよう駆動パルス発生手段の入力信号を補
正するようにしても、全く同様の効果が得られる。
【0018】図7に、本発明による他の実施例の構成を
示す。本実施例は図5の実施例と同様に、2個の光サイ
リスタを直列にした場合の光サイリスタ点弧装置であ
る。本実施例は、図5の実施例の制御信号補正手段90
に代えて駆動電流制御手段91を設け、発光手段の発光
量を各光サイリスタごとに制御するようにしたものであ
る。図8により本実施例の動作を説明する。図8のよう
に、発光源であるLEDやLDは、駆動電流の増加に伴
って、光出力も増加する傾向にある。駆動電流制御手段
91は、この特性を基に、発光手段30,31の駆動電
流を変えて発光量を制御する。すなわち、駆動電流制御
手段91は、点弧遅れ時間検出手段80,81から光サ
イリスタ10,11の点弧遅れ時間の差を検知し、点弧
遅れ時間の小さい点弧系の発光手段の駆動電流を減じあ
るいは点弧遅れ時間の大きい点弧系の発光手段の駆動電
流を増加する。これにより、点弧遅れ時間の小さい光サ
イリスタに、より小さな光が伝送され点弧遅れ時間が伸
びる。あるいは点弧遅れ時間の大きい光サイリスタに、
より大きな光が伝送され点弧遅れ時間が短縮される。こ
の結果、光サイリスタ10,11の点弧遅れ時間の差が
低減され、両者がほぼ同時刻に点弧するので点弧時刻の
ばらつきにより発生する過電圧を低減することができ
る。
【0019】なお、図5,図7の実施例において2個の
光サイリスタを直列接続した例を示したが、3個以上の
光サイリスタを直列接続した場合にも同様に本発明を適
用できることは明らかである。
【0020】
【発明の効果】本発明により、光サイリスタの受光量を
直接に検知し、光サイリスタの光伝送系の異常を正確に
判断できる高信頼の光監視装置を備えた光サイリスタの
点弧装置を提供できる。
【0021】また本発明により、発光手段が劣化した場
合においても点弧遅れ時間のばらつきが少なく、光サイ
リスタ直列接続時の素子電圧責務を低減できる光サイリ
スタの点弧装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光サイリスタ点弧装置の第1実施
例の構成図。
【図2】光サイリスタ点弧特性図。
【図3】図1の光サイリスタ点弧用光伝送系監視装置の
動作説明図。
【図4】本発明による光サイリスタ点弧装置の第2実施
例の構成図。
【図5】本発明による光サイリスタ点弧装置の第3実施
例の構成図。
【図6】図5の光サイリスタ点弧装置の動作説明図。
【図7】本発明による光サイリスタ点弧装置の第4実施
例の構成図。
【図8】半導体発光素子の光出力特性図。
【図9】従来の光サイリスタ点弧用光伝送系監視装置を
備えた光サイリスタの点弧装置の構成図。
【図10】従来の光サイリスタ点弧用光伝送系監視装置
を備えた光サイリスタの点弧装置の構成図。
【符号の説明】
10,11…光サイリスタ、20,21…光ファイバ、
30,31…発光手段、80,81…点弧遅れ時間検出
手段、90…制御信号補正手段、91…駆動電流制御手
段。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光サイリスタを点弧するための発光手段お
    よび前記発光手段と前記光サイリスタを結ぶ光伝送路で
    構成される光サイリスタの点弧装置において、 前記光サイリスタの点弧遅れ時間を検出する手段と、点
    弧遅れ時間の変化から前記発光手段および前記光伝送路
    を含む光伝送系の異常を判定する判定手段を設けたこと
    を特徴とする光サイリスタ点弧装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の光サイリスタ点弧装置に
    おいて、前記判定手段は、前記点弧遅れ時間が所定値を
    越えた場合、光伝送系は異常であると判定することを特
    徴とする光サイリスタ点弧装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の光サイリスタ点弧装置に
    おいて、前記点弧遅れ時間検出手段は、前記光サイリス
    タの順電圧を検出する手段と前記光サイリスタの駆動信
    号の立上り時点から順電圧喪失時点間を計時する手段を
    備えることを特徴とする光サイリスタ点弧装置。
  4. 【請求項4】請求項1,2または3に記載の光サイリス
    タ点弧装置において、前記異常判定手段は点弧遅れ時間
    の検出結果を異常判定レベルとして記憶する手段を備え
    ることを特徴とする光サイリスタ点弧用光伝送系監視装
    置。
  5. 【請求項5】発光素子の出力光により光サイリスタを点
    弧する点弧装置において、予備の発光手段を設けると同
    時に、光サイリスタの点弧遅れ時間を検出する手段と、
    点弧遅れ時間の変化から前記発光手段および前記光伝送
    路を含む光伝送系の異常を判定する手段と、異常発生時
    に、前記予備の発光素子に駆動信号を伝える切替え手段
    を設けたことを特徴とする光サイリスタ点弧装置。
  6. 【請求項6】複数個直列に接続した光サイリスタを点弧
    する光サイリスタ点弧装置において、前記直列接続され
    た光サイリスタの点弧遅れ時間を検出する手段と、前記
    検出値にしたがって前記光サイリスタの駆動パルスの位
    相を前記光サイリスタごとに個別に制御する手段を設け
    たことを特徴とする光サイリスタ点弧装置。
  7. 【請求項7】光サイリスタを複数個直列に接続した変換
    装置の点弧装置において、前記直列接続された光サイリ
    スタの点弧遅れ時間を検出する手段と、前記検出値にし
    たがって前記光サイリスタ点弧用の発光手段の出力を前
    記光サイリスタごとに個別に制御する手段を設けたこと
    を特徴とする光サイリスタ点弧装置。
  8. 【請求項8】請求項5,6あるいは7に記載の光サイリ
    スタ点弧装置において、前記点弧遅れ時間検出手段は、
    該光サイリスタの順電圧を検出する手段と光サイリスタ
    の駆動信号の立上り時点から順電圧喪失時点間を計時す
    る手段を備えることを特徴とする光サイリスタ点弧装
    置。
JP7358296A 1996-03-28 1996-03-28 光サイリスタ点弧装置 Pending JPH09266662A (ja)

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JP (1) JPH09266662A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6304475B1 (en) 1998-06-16 2001-10-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Switching power supply for gas laser
JP2006074738A (ja) * 2004-08-02 2006-03-16 Fuji Electric Systems Co Ltd 光信号伝送システムの劣化診断装置

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US6304475B1 (en) 1998-06-16 2001-10-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Switching power supply for gas laser
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