JPH11150941A - Gate circuit for driving gate turn-off thyristor - Google Patents

Gate circuit for driving gate turn-off thyristor

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JPH11150941A
JPH11150941A JP31181797A JP31181797A JPH11150941A JP H11150941 A JPH11150941 A JP H11150941A JP 31181797 A JP31181797 A JP 31181797A JP 31181797 A JP31181797 A JP 31181797A JP H11150941 A JPH11150941 A JP H11150941A
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Japan
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gate
cathode
paths
circuit
path
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JP31181797A
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Japanese (ja)
Inventor
Masamitsu Kumazawa
正光 熊澤
Naoshi Shibata
直志 柴田
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gate circuit for driving a gate turn-off(GTO) thyristor, which sufficiently reduces a circuit inductance. SOLUTION: A gate circuit for cutting-off a GTO thyristor is constituted in such a way that it is provided with a path which connects the gate and the cathode of the GTO thyristor, and with a switch for switching, and a capacitor for charging, which are interposed and inserted in series with every path, and that, when it is cut off, the switch is turned on so as to be cut off by pulling a current to the cathode from the gate. In this case, a plurality of paths 11a to 11c, 12a to 12c are connected in parallel across gates G and cathodes K. Respective switches, respective capacitors and the paths 11a to 11c, 12a to 12c are arranged in such a way that electric fields which are generated by loop currents Ipa to Ipc, Iqa to Iqc flowing to the respective paths 11a to 11c, 12a to 12c are offset alternately across the adjacent paths.

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、電力変換装置、鉄
道等の大容量パワーエレクトロニクス装置やインバータ
応用製品等に用いられるゲートターンオフサイリスタの
駆動用ゲート回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gate circuit for driving a gate turn-off thyristor used in a power conversion device, a large-capacity power electronics device such as a railway, an inverter application product, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】インバータ応用製品等にスイッチング素
子として用いられるゲートターンオフサイリスタ(以
下、GTOと称す)の新しい改良形として、近年、ゲー
ト転流形ターンオフサイリスタ(Gate Commutated Tu
rn -Off サイリスタ)(以下、GCTと称す)が知ら
れて来ている。
2. Description of the Related Art In recent years, as a new improved type of a gate turn-off thyristor (hereinafter, referred to as GTO) used as a switching element in an inverter application product, etc., a gate commutated type thyristor (Gate Commutated Tu) has been recently developed.
An rn-Off thyristor (hereinafter referred to as GCT) has been known.

【0003】上記GCT遮断時の主電流転流に際して
は、ゲート逆電流上昇率(diGQ /dt)が大きいゲー
ト電流(Ig)を流す必要があり、その遮断用ゲート回
路の一例を図2を参照して以下に示す。上記ゲート回路
(6)は、GCT(4)のカソード(K)とゲート
(G)を接続するパス(導電路)(7)に開閉用スイッ
チ(例えば半導体スイッチ)(S)とセラミックコンデ
ンサ(Ca)を直列に介挿し、セラミックコンデンサ
(Ca)に電解コンデンサ(Cb)と直流電源(Vo)
を並列接続したものである。
In the main current commutation at the time of the GCT interruption, a gate current (Ig) having a large gate reverse current increase rate (diGQ / dt) needs to be supplied, and an example of the interruption gate circuit is shown in FIG. It is shown below. The gate circuit (6) includes a switch (for example, a semiconductor switch) (S) and a ceramic capacitor (Ca) in a path (conductive path) (7) connecting the cathode (K) and the gate (G) of the GCT (4). ) Is inserted in series, and an electrolytic capacitor (Cb) and a DC power supply (Vo) are connected to a ceramic capacitor (Ca).
Are connected in parallel.

【0004】上記構成において、予め直流電源(Vo)
によりコンデンサ(Ca)(Cb)を充電しておき、遮
断時、スイッチ(S)をONすると、コンデンサ(C
a)(Cb)を経てゲート(G)からカソード(K)に
高速で電流が引き込まれて主電流(Ia)が全てゲート
側へ転流し、アノード、カソード間を遮断する。
In the above configuration, a DC power supply (Vo) is
The capacitors (Ca) and (Cb) are charged in advance, and when the switch (S) is turned on at the time of shutoff, the capacitors (C) and (Cb) are turned on.
a) A current is drawn from the gate (G) to the cathode (K) at a high speed via (Cb), and the main current (Ia) is all diverted to the gate side to cut off between the anode and the cathode.

【0005】ここで、GTO駆動用ゲート回路(6)に
よれば、遮断時に主電流(Ia)を全てゲート側へ転流
させるため、ゲート回路(6)の制約が大きくなる。例
えば最重要事項として、逆電流上昇率(diGQ /dt)
を高める必要があり(例えば従来の同等GTOでは60
〜80A/μs程度、GCTでは3000〜6000A
/μs)、固有の回路インダクタンス(L)で大きな電
圧降下{L(di/dt)}が生じる。
Here, according to the GTO driving gate circuit (6), all the main current (Ia) is commutated to the gate side at the time of cutoff, so that the restriction of the gate circuit (6) is increased. For example, the most important matter is the reverse current rise rate (diGQ / dt)
(For example, the conventional equivalent GTO is 60
~ 80A / μs, GCT 3000-6000A
/ Μs), and a large voltage drop {L (di / dt)} occurs due to the inherent circuit inductance (L).

【0006】上記電圧降下{L(di/dt)}を補う
ためには電源電圧(Vo)を大きくすれば良いが、GC
T(4)のゲート・カソード逆耐圧はGTOと同等であ
るため、電源電圧(Vo)を従来以上に大きく出来な
い。そのため、回路インダクタンス(L)を低減して電
圧降下{L(di/dt)}の低減を図る。
In order to compensate for the voltage drop {L (di / dt)}, the power supply voltage (Vo) may be increased.
Since the gate / cathode reverse breakdown voltage of T (4) is equivalent to that of GTO, the power supply voltage (Vo) cannot be increased more than before. Therefore, the circuit inductance (L) is reduced to reduce the voltage drop {L (di / dt)}.

【0007】そこで、ゲート回路(6)において回路イ
ンダクタンス(L)を低減し、しかも全主電流(Ia)
を流せる回路にするため、リード部をラミネートバー配
線とし、それによってゲート回路内のゲート、カソード
間のインダクタンスを低減する。
Therefore, the circuit inductance (L) in the gate circuit (6) is reduced, and the total main current (Ia) is reduced.
In order to form a circuit through which the current flows, the lead portion is formed of a laminate bar wiring, thereby reducing the inductance between the gate and the cathode in the gate circuit.

【0008】又、容量が大きい電解コンデンサ(Cb)
と、ゲート逆電流上昇時用に内部インダクタンスが小さ
くて瞬時に立ち上がるセラミックコンデンサ(Ca)と
を並用し、又、スイッチ(S)としてターンオン時間の
短いFET又はSIトランジスタを用いている。
An electrolytic capacitor having a large capacity (Cb)
A ceramic capacitor (Ca) that has a small internal inductance and rises instantaneously when the gate reverse current rises is used in common, and an FET or SI transistor with a short turn-on time is used as the switch (S).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述のGTO(GC
T)駆動用ゲート回路(6)は回路インダクタンス
(L)を低減するため、セラミックコンデンサ(Ca)
を用いているが、それにより素子自身の外形寸法が大き
くなって電流ループのインダクタンスの増加に繋がる。
そのため、セラミックコンデンサ(Ca)をそのまま並
設するだけでは回路インダクタンス(L)の低減が不十
分になるという不具合が生じる。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned GTO (GC
T) The drive gate circuit (6) is a ceramic capacitor (Ca) for reducing the circuit inductance (L).
However, the external dimensions of the element itself are increased, which leads to an increase in the inductance of the current loop.
Therefore, there is a problem that the circuit inductance (L) is not sufficiently reduced simply by arranging the ceramic capacitors (Ca) as they are.

【0010】本発明の目的は、回路インダクタンスを十
分に低減したGTO駆動用ゲート回路を提供することで
ある。
An object of the present invention is to provide a GTO driving gate circuit with sufficiently reduced circuit inductance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、GTOのゲー
ト、カソード間を接続するパスと、各パスに直列に介挿
された開閉用スイッチ及び充電用コンデンサとを有し、
遮断時に上記スイッチをONしてコンデンサを経てゲー
トからカソードに電流を引き込んでアノード、カソード
間を遮断するGTO遮断用ゲート回路において、複数本
のパスを上記ゲート、カソード間に並列接続して上記ス
イッチとコンデンサを介挿すると共に、各パスに流れる
ループ電流によって発生する磁界が、隣接するパス間で
互いに打ち消し合うように各スイッチ、コンデンサ及び
パスを配置することにより、回路インダクタンスを低減
することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has a path connecting a gate and a cathode of a GTO, an open / close switch and a charging capacitor inserted in series in each path,
In a GTO cutoff gate circuit for turning on the switch at the time of cutoff and drawing a current from the gate to the cathode via a capacitor to cut off between the anode and the cathode, a plurality of paths are connected in parallel between the gate and the cathode for the switch. The circuit inductance is reduced by arranging each switch, capacitor, and path so that the magnetic field generated by the loop current flowing in each path cancels each other between adjacent paths, while interposing a capacitor and a capacitor. And

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明に係るGTO駆動用ゲート
回路の実施の形態を図1〜図6を参照して以下に説明す
る。まず図1において(11a)…(12a)…は、そ
れぞれGTOの同一のゲート(G)、カソード(K)間
に並列接続された複数本(例えば30本程度)のパス
で、図示しないが、従来同様、各パス(11a)…(1
2a)…毎に直列に介挿されたスイッチ(S)…及びセ
ラミックコンデンサ(Ca)…を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a GTO driving gate circuit according to the present invention will be described below with reference to FIGS. First, in FIG. 1, (11a)... (12a)... Are a plurality of paths (for example, about 30) connected in parallel between the same gate (G) and cathode (K) of the GTO, and are not shown. As before, each path (11a)... (1
2a) each having a switch (S) and a ceramic capacitor (Ca) inserted in series.

【0013】本発明の特徴は、パス(11a)…(12
a)…及び各パス毎のセラミックコンデンサ(Ca)
…、スイッチ(S)…をそれぞれ所定位置に配置するこ
とにより、ゲート(G)からカソード(K)へ各パス
(11a)…(12a)…に流れるループ電流(Ip
a)…(Iqa)…によって発生する磁界が、隣接する
パス間で互いに打ち消し合うようにしたことで、それに
より回路インダクタンス(L)を可及的に低減する。
又、各パス(11a)…(12a)…の電流ループ面積
を出来るだけ小さくすれば、回路インダクタンス(L)
を更に低減出来る。
The feature of the present invention is that the path (11a).
a) ... and ceramic capacitor (Ca) for each pass
, Switches (S) are arranged at predetermined positions, so that a loop current (Ip) flowing from the gate (G) to the cathode (K) in each path (11a) (12a).
a) The magnetic fields generated by (Iqa) cancel each other between adjacent paths, thereby reducing the circuit inductance (L) as much as possible.
If the current loop area of each path (11a)... (12a).
Can be further reduced.

【0014】即ち、一般的に複数回路から構成される回
路のインダクタンスは各自己インダクタンス及び相互イ
ンダクタンスにより表される。簡略化するため、2つの
回路による構成として回路の全インダクタンス(Lt)
はLt=La+Lb−2M {但し、La:回路(a)
の自己インダクタンス、Lb:回路(b)の自己インダ
クタンス、M:回路(a)(b)の相互インダクタン
ス}として表される。自己インダクタンス(La)(L
b)は、その回路自体のループする面積を最小にするこ
とにより低減され、且つ、自己インダクタンス(La)
(Lb)と相互インダクタンス(M)の差で表される全
インダクタンス(Lt)は、各々のループ電流により生
じる磁束が相互に打ち消し合うように構成することによ
り低減することが出来る。従って、上述のように、隣接
パス間で発生磁界が互いに打ち消し合うように各スイッ
チ(S)…、セラミックコンデンサ(Ca)…及びパス
(11a)…(12a)…を配置することによってゲー
ト回路(6)内の全インダクタンス(L)を低減出来
る。
That is, generally, the inductance of a circuit composed of a plurality of circuits is represented by each self inductance and mutual inductance. For simplicity, the total inductance (Lt) of the circuit as a configuration with two circuits
Is Lt = La + Lb-2M, where La: circuit (a)
, Lb: the self-inductance of the circuit (b), and M: the mutual inductance of the circuits (a), (b). Self inductance (La) (L
b) is reduced by minimizing the loop area of the circuit itself and the self-inductance (La)
The total inductance (Lt) represented by the difference between (Lb) and the mutual inductance (M) can be reduced by configuring the magnetic fluxes generated by the respective loop currents to cancel each other. Therefore, as described above, by arranging the switches (S), the ceramic capacitors (Ca) and the paths (11a) (12a) so that the magnetic fields generated between adjacent paths cancel each other, the gate circuit ( 6) The total inductance (L) in (2) can be reduced.

【0015】そこで、ループ電流(Ipa)…(Iq
a)…から発生する磁界が打ち消し合うためのパス(1
1a)…(12a)…等の具体的配置例としては、例え
ば図1に示すように、縦に配置されたパス(11a)…
の場合、各パス(11a)…を横方向に整列させて互い
に平行に並べる。そして、スイッチ(S)…とセラミッ
クコンデンサ(Ca)…の直列配置順を各パス毎に互い
違いに変えることにより、各パス(11a)…に流れる
ループ電流(Ipa)…の方向を隣接するパス間で逆方
向にする。
Then, the loop current (Ipa)... (Iq
a) The path (1) for canceling the magnetic fields generated from.
As a specific arrangement example of 1a) (12a), etc., for example, paths (11a) arranged vertically as shown in FIG.
, The paths (11a)... Are aligned in the horizontal direction and in parallel with each other. By changing the series arrangement of the switch (S) and the ceramic capacitor (Ca) alternately for each path, the direction of the loop current (Ipa) flowing in each path (11a) is changed between the adjacent paths. To reverse the direction.

【0016】又は、横に寝かされたパス(12a)…の
場合、各パス(12a)…を同じく横に寝かされたパス
(図示せず)に上下対向して平行に多層配置する。且
つ、スイッチ(S)…とセラミックコンデンサ(Ca)
…の直列配置順を各パス毎に互い違いに変えて各パス
(12a)…に流れるループ電流(Iqa)…の方向を
上下隣接するパス間で逆方向にする。
Alternatively, in the case of the paths (12a) lying horizontally, the paths (12a) are arranged in parallel in layers in parallel with the paths (not shown) similarly lying horizontally. And a switch (S) ... and a ceramic capacitor (Ca)
Are alternately arranged for each path, and the direction of the loop current (Iqa) flowing through each path (12a) is reversed between the vertically adjacent paths.

【0017】上記構成によれば、各パス(11a)…
(11a)…に流れるループ電流(Ipa)…(Iq
a)…により磁界が発生した時、隣接するパス間でルー
プ電流(Ipa)…(Iqa)…の方向が逆向きになっ
ているため、発生磁界が隣接するパス間で互いに打ち消
し合う。尚、各パス(11a)…(12a)…を縦横同
時に平行配置すれば、例えば縦のパス(11a)…で打
ち消されなかった磁界成分を横のパス(12a)…で打
ち消すことが可能となり、発生磁界の様々な方向の成分
を縦横何れかのパス(11a)…(12a)…で打ち消
すことが出来、打ち消し効果がより大きくなる。
According to the above configuration, each path (11a) ...
(11a) ... loop current (Ipa) ... (Iq
When a magnetic field is generated by a), the directions of the loop currents (Ipa)... (Iqa)... between the adjacent paths are opposite, so that the generated magnetic fields cancel each other between the adjacent paths. If the paths (11a)... (12a) are arranged vertically and horizontally at the same time, for example, a magnetic field component not canceled by the vertical path (11a) can be canceled by the horizontal path (12a). The components in various directions of the generated magnetic field can be canceled by any of the vertical and horizontal paths (11a)... (12a).

【0018】次に、本発明の具体的構成例を図3〜図6
を参照して示す。まず図3(a)(b)(c)は本発明
の第1構成例の側面図と平面図と正面図を示し、図にお
いて(Dg)はゲート電極板、(Dk)はカソード電極
板、(Ba)(Bb)は表裏の各プリント基板、(S)
は半導体スイッチ(FET)、(Ca)はセラミックコ
ンデンサ、(Cba)(Cbb)は電解コンデンサであ
る。上記ゲート及びカソード各電極板(Dg)(Dk)
は、図3(a)(d)に示すように、絶縁シート(T)
を挟んで接合一体化され、それぞれGCT素子のゲート
及びカソード各電極(G)(K)に接続される。プリン
ト基板(Ba)(Bb)は表面に配線パターンが形成さ
れ、ゲート及びカソード各電極板(Dg)(Dk)及び
スペーサ(W)を挟んで接合される。
Next, specific examples of the present invention will be described with reference to FIGS.
Is shown with reference to FIG. First, FIGS. 3A, 3B, and 3C show a side view, a plan view, and a front view of the first configuration example of the present invention, in which (Dg) is a gate electrode plate, (Dk) is a cathode electrode plate, (Ba) and (Bb) are front and back printed circuit boards, and (S)
Is a semiconductor switch (FET), (Ca) is a ceramic capacitor, and (Cba) and (Cbb) are electrolytic capacitors. Gate and cathode electrode plates (Dg) (Dk)
Is an insulating sheet (T) as shown in FIGS.
, And are connected to the gate and cathode electrodes (G) and (K) of the GCT element, respectively. A wiring pattern is formed on the surface of the printed circuit boards (Ba) and (Bb), and they are joined together with the gate and cathode electrode plates (Dg) and (Dk) and the spacer (W) therebetween.

【0019】半導体スイッチ(S)とセラミックコンデ
ンサ(Ca)はそれぞれプリント基板(Ba)(Bb)
に実装され、2個の電解コンデンサ(Cba)(Cb
b)はそれぞれプリント基板(Ba)(Bb)に実装さ
れる。この時、半導体スイッチ(S)とセラミックコン
デンサ(Ca)は、図3(c)に示すように、プリント
基板(Ba)(Bb)に上下で互い違いに配置される。
尚、図3(b)の(R)は抵抗で、又、ゲート及びカソ
ード各電極板(Dg)(Dk)はプリント基板(Ba)
のゲート及びカソード各端子(G)…(K)…(但し、
GCT素子電極と同一符号を用いる。)に接続されて整
列して導出される。
The semiconductor switch (S) and the ceramic capacitor (Ca) are printed circuit boards (Ba) and (Bb), respectively.
And two electrolytic capacitors (Cba) (Cb
b) are respectively mounted on the printed circuit boards (Ba) and (Bb). At this time, the semiconductor switch (S) and the ceramic capacitor (Ca) are alternately arranged on the printed circuit boards (Ba) and (Bb) as shown in FIG.
In FIG. 3B, (R) is a resistor, and gate and cathode electrode plates (Dg) and (Dk) are printed circuit boards (Ba).
Gate and cathode terminals (G) ... (K) ... (however,
The same symbols as those of the GCT element electrodes are used. ) Is connected and derived.

【0020】上記第1構成例によれば、例えば縦に流れ
るループ電流(Ipa)…の場合、図3(a)において
ゲート電極板(Dg)からプリント基板(Ba)の配線
パターンを経てスイッチ(S)を通ってプリント基板
(Bb)側に回り込み、セラミックコンデンサ(Ca)
を経てカソード電極板(Dk)に流れ込む。この時、上
述の図3(c)に示すように、スイッチ(S)…とセラ
ミックコンデンサ(Ca)…がプリント基板(Ba)
(Bb)に上下で互い違いに配置されているため、各ス
イッチ(S)…及びセラミックコンデンサ(Ca)…に
流れるループ電流(Ipa)…の方向は隣接するループ
間で互いに逆方向になり、発生磁界が互いに打ち消し合
う。
According to the first configuration example, in the case of a vertically flowing loop current (Ipa), for example, in FIG. 3A, a switch (A) is passed from the gate electrode plate (Dg) via the wiring pattern of the printed circuit board (Ba). S), goes around to the printed circuit board (Bb) side, and becomes a ceramic capacitor (Ca).
Through the cathode electrode plate (Dk). At this time, as shown in FIG. 3C, the switches (S) and the ceramic capacitors (Ca) are connected to the printed circuit board (Ba).
(Bb), the directions of the loop currents (Ipa) flowing through the switches (S) and the ceramic capacitors (Ca) are opposite to each other between the adjacent loops. The magnetic fields cancel each other out.

【0021】又、横に流れるループ電流(Iqa)…の
場合、図3(b)に示すように、例えばループ電流(I
qa)は図示右端のゲート端子(G)からスイッチ
(S)、セラミックコンデンサ(Ca)を経て左隣のカ
ソード端子(K)へ流れる。又、ループ電流(Iqb)
は右から3番目のゲート端子(G)からスイッチ
(S)、セラミックコンデンサ(Ca)を経て右隣(右
から2番目)のカソード端子(K)へ流れ、ループ電流
(Iqa)と逆方向になる。順次、図示左方に行くに従
って、ゲート端子(G)からカソード端子(K)に流れ
るループ電流方向が互い違いに逆向きになり、上下のル
ープ電流間で発生磁界が打ち消される。
In the case of a loop current (Iqa) flowing laterally, for example, as shown in FIG.
qa) flows from the gate terminal (G) on the right end of the figure to the cathode terminal (K) on the left side via the switch (S) and the ceramic capacitor (Ca). Also, the loop current (Iqb)
Flows from the third gate terminal (G) from the right through the switch (S) and the ceramic capacitor (Ca) to the cathode terminal (K) on the right (the second from the right), in the opposite direction to the loop current (Iqa). Become. The direction of the loop current flowing from the gate terminal (G) to the cathode terminal (K) is alternately reversed in order toward the left in the figure, and the generated magnetic field is canceled between the upper and lower loop currents.

【0022】次に、図4(a)(b)は本発明の第2構
成例の側面図と正面図を示す。図において(Dg)はゲ
ート電極板、(Dk)はカソード電極板、(Bc)はプ
リント基板、(S)は半導体スイッチ(FET)、(C
a)はセラミックコンデンサである。上記ゲート及びカ
ソード各電極板(Dg)(Dk)は、図4(a)に示す
ように、絶縁シート(T)を挟んで接合一体化され、そ
れぞれGCT素子のゲート及びカソード各電極(G)
(K)に接続される。プリント基板(Bc)は表面に配
線パターンが形成され、ゲート及びカソード各電極板
(Dg)(Dk)が実装される。半導体スイッチ(S)
とセラミックコンデンサ(Ca)はそれぞれプリント基
板(Bc)の表裏面に実装される。但し、図4(a)
(b)の半導体スイッチ(S)は2本の導出リードと裏
面電極を有し、裏面電極がゲート電極板(Dg)に直
接、電気的接続され、その分、電流パスが減少する。
Next, FIGS. 4A and 4B show a side view and a front view of a second embodiment of the present invention. In the figure, (Dg) is a gate electrode plate, (Dk) is a cathode electrode plate, (Bc) is a printed circuit board, (S) is a semiconductor switch (FET), and (C)
a) is a ceramic capacitor. As shown in FIG. 4A, the gate and cathode electrode plates (Dg) and (Dk) are joined and integrated with an insulating sheet (T) interposed therebetween, and the gate and cathode electrodes (G) of the GCT element, respectively.
(K). A wiring pattern is formed on the surface of the printed board (Bc), and the gate and cathode electrode plates (Dg) and (Dk) are mounted. Semiconductor switch (S)
And the ceramic capacitor (Ca) are respectively mounted on the front and back surfaces of the printed circuit board (Bc). However, FIG.
The semiconductor switch (S) of (b) has two lead-outs and a back electrode, and the back electrode is directly and electrically connected to the gate electrode plate (Dg), and the current path is reduced accordingly.

【0023】上記第2構成例によれば、縦のループ電流
(Ipa)はゲート電極板(Dg)からスイッチ
(S)、セラミックコンデンサ(Ca)を経てカソード
電極板(Dk)へ流れ、上記同様、隣接するパス間で電
流方向が互いに逆向きになっている。尚、第2構成例は
第1構成例に比し、電流パス及び工数が小さくなる。
According to the second configuration example, the vertical loop current (Ipa) flows from the gate electrode plate (Dg) to the cathode electrode plate (Dk) via the switch (S) and the ceramic capacitor (Ca). The current directions of the adjacent paths are opposite to each other. Note that the second configuration example has a smaller current path and man-hours than the first configuration example.

【0024】又、図5(a)(b)は本発明の第3構成
例の側面図と正面図を示す。図において(Dg)はゲー
ト電極板、(Dk)はカソード電極板、(Bd)はプリ
ント基板、(S)は半導体スイッチ(FET)、(C
a)はセラミックコンデンサである。上記ゲート及びカ
ソード各電極板(Dg)(Dk)は、図5(a)に示す
ように、絶縁シート(T)を挟んで接合一体化され、そ
れぞれGCT素子のゲート及びカソード各電極(G)
(K)に接続される。プリント基板(Bd)は表面に配
線パターンが形成され、ゲート及びカソード各電極板
(Dg)(Dk)が実装される。半導体スイッチ(S)
とセラミックコンデンサ(Ca)はそれぞれプリント基
板(Bd)の表裏面に実装される。
FIGS. 5A and 5B show a side view and a front view of a third embodiment of the present invention. In the figure, (Dg) is a gate electrode plate, (Dk) is a cathode electrode plate, (Bd) is a printed circuit board, (S) is a semiconductor switch (FET), and (C)
a) is a ceramic capacitor. As shown in FIG. 5A, the gate and cathode electrode plates (Dg) and (Dk) are joined and integrated with an insulating sheet (T) interposed therebetween, and the gate and cathode electrodes (G) of the GCT element, respectively.
(K). A wiring pattern is formed on the surface of the printed board (Bd), and gate and cathode electrode plates (Dg) and (Dk) are mounted. Semiconductor switch (S)
And the ceramic capacitor (Ca) are respectively mounted on the front and back surfaces of the printed circuit board (Bd).

【0025】上記第3構成例によれば、縦のループ電流
(Ipa)はゲート電極板(Dg)からスイッチ
(S)、セラミックコンデンサ(Ca)を経てカソード
電極板(Dk)へ流れ、上記同様、隣接するパス間で電
流方向が互いに逆向きになっている。又、第2構成例と
同様、電流パス及び工数が小さい。
According to the third configuration example, the vertical loop current (Ipa) flows from the gate electrode plate (Dg) to the cathode electrode plate (Dk) via the switch (S) and the ceramic capacitor (Ca). The current directions of the adjacent paths are opposite to each other. Also, similarly to the second configuration example, the current path and the number of steps are small.

【0026】又、図6(a)(b)は本発明の第4構成
例の側面図と負電位バー側面図と正面図を示す。図にお
いて(Dg)はゲート電極板、(Dk)はカソード電極
板、(Be)(Bf)はプリント基板、(S)は半導体
スイッチ(FET)、(Ca)はセラミックコンデン
サ、(Cb)は電解コンデンサである。上記ゲート及び
カソード各電極板(Dg)(Dk)は、図6(a)に示
すように、絶縁シート(T)を挟んで接合一体化され、
それぞれGCT素子のゲート及びカソード各電極(G)
(K)に接続される。
FIGS. 6A and 6B are a side view, a side view and a front view of a fourth embodiment of the present invention. In the figure, (Dg) is a gate electrode plate, (Dk) is a cathode electrode plate, (Be) and (Bf) are printed circuit boards, (S) is a semiconductor switch (FET), (Ca) is a ceramic capacitor, and (Cb) is electrolytic. It is a capacitor. As shown in FIG. 6A, the gate and cathode electrode plates (Dg) and (Dk) are joined and integrated with an insulating sheet (T) interposed therebetween.
GCT element gate and cathode electrodes (G)
(K).

【0027】プリント基板(Be)は表面に配線パター
ンが形成され、ゲート及びカソード各電極板(Dg)
(Dk)が実装される。半導体スイッチ(S)とセラミ
ックコンデンサ(Ca)はそれぞれプリント基板(B
e)の表裏面に実装され、電解コンデンサ(Cb)はプ
リント基板(Bf)に横向きに設けられる。又、図6
(b)に示すように、負電位バー(H)が配置される。
The wiring pattern is formed on the surface of the printed circuit board (Be), and the gate and cathode electrode plates (Dg)
(Dk) is implemented. The semiconductor switch (S) and the ceramic capacitor (Ca) are printed circuit boards (B
e) mounted on the front and back surfaces, and the electrolytic capacitor (Cb) is provided laterally on the printed circuit board (Bf). FIG.
As shown in (b), a negative potential bar (H) is arranged.

【0028】上記第4構成例によれば、縦のループ電流
(Ipa)はゲート電極板(Dg)からセラミックコン
デンサ(Ca)、スイッチ(S)を経てカソード電極板
(Dk)へ流れ、上記同様、隣接するパス間で電流方向
が互いに逆向きになっている。又、第2構成例と同様、
電流パス及び工数が小さくなる。
According to the fourth configuration example, the vertical loop current (Ipa) flows from the gate electrode plate (Dg) to the cathode electrode plate (Dk) via the ceramic capacitor (Ca) and the switch (S). The current directions of the adjacent paths are opposite to each other. Also, as in the second configuration example,
Current paths and man-hours are reduced.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、GTOのゲート及びカ
ソードを接続するパスと、各パスに直列に介挿された開
閉用スイッチ及び充電用コンデンサとを有し、遮断時に
上記スイッチをONしてコンデンサを経てゲートからカ
ソードに電流を引き込んでアノード、カソード間を遮断
するGTO遮断用ゲート回路において、複数本のパスを
ゲート、カソード間に並列接続して上記スイッチとコン
デンサを介挿すると共に、各パスに流れるループ電流に
よって発生する磁界が、隣接するパス間で互いに打ち消
し合うように各スイッチ、コンデンサ及びパスを配置し
たから、回路インダクタンスが十分に低減されて電圧降
下が大幅に低減される。
According to the present invention, there are provided paths for connecting the gate and the cathode of the GTO, and an open / close switch and a charging capacitor interposed in each path in series. In a GTO cutoff gate circuit that draws current from the gate to the cathode via the capacitor to cut off between the anode and the cathode, a plurality of paths are connected in parallel between the gate and the cathode, and the switch and the capacitor are interposed. Since the switches, capacitors, and paths are arranged so that the magnetic field generated by the loop current flowing in each path cancels each other between the adjacent paths, the circuit inductance is sufficiently reduced, and the voltage drop is significantly reduced.

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

【図1】本発明に係るGTO駆動用ゲート回路の電流ル
ープ模式図。
FIG. 1 is a schematic diagram of a current loop of a GTO driving gate circuit according to the present invention.

【図2】GTO駆動用ゲート回路の回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a GTO driving gate circuit.

【図3】(a)(b)(c)は本発明に係るGTO駆動
用ゲート回路の第1構成例の側面図と平面図と正面図。
(d)は本発明に係るゲート及びカソード各電極板と絶
縁シートの側面図。
3A, 3B, and 3C are a side view, a plan view, and a front view of a first configuration example of the GTO driving gate circuit according to the present invention.
(D) is a side view of the gate and cathode electrode plates and the insulating sheet according to the present invention.

【図4】(a)(b)は本発明に係るGTO駆動用ゲー
ト回路の第2構成例の側面図と正面図。
FIGS. 4A and 4B are a side view and a front view of a second configuration example of the GTO driving gate circuit according to the present invention.

【図5】(a)(b)は本発明に係るGTO駆動用ゲー
ト回路の第3構成例の側面図と正面図。
FIGS. 5A and 5B are a side view and a front view of a third configuration example of the GTO driving gate circuit according to the present invention.

【図6】(a)(b)は本発明に係るGTO駆動用ゲー
ト回路の第4構成例の側面図と負電位バー側面図と正面
図。
6A and 6B are a side view, a negative potential bar side view, and a front view of a fourth configuration example of the GTO driving gate circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11a〜11c パス 12a〜12c パス Ipa〜Ipc ループ電流 Iqa〜Iqc ループ電流 G ゲート K カソード 11a to 11c pass 12a to 12c pass Ipa to Ipc loop current Iqa to Iqc loop current G gate K cathode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ゲートターンオフサイリスタのゲート、カ
ソード間を接続するパスと、各パスに直列に介挿された
開閉用スイッチ及び充電用コンデンサとを有し、遮断時
に上記スイッチをONしてコンデンサを経てゲートから
カソードに電流を引き込んでアノード、カソード間を遮
断するゲートターンオフサイリスタ遮断用ゲート回路に
おいて、 複数本のパスを上記ゲート、カソード間に並列接続して
上記スイッチとコンデンサを介挿すると共に、各パスに
流れるループ電流によって発生する磁界が、隣接するパ
ス間で互いに打ち消し合うように各スイッチ、コンデン
サ及びパスを配置することにより、回路インダクタンス
を低減することを特徴とするゲートターンオフサイリス
タ駆動用ゲート回路。
A gate turn-off thyristor has a path connecting between a gate and a cathode, and an opening / closing switch and a charging capacitor inserted in series in each path. A gate turn-off thyristor cutoff gate circuit that draws a current from the gate to the cathode via the gate to cut off between the anode and the cathode, wherein a plurality of paths are connected in parallel between the gate and the cathode, and the switch and the capacitor are interposed. A gate for driving a gate turn-off thyristor, wherein a circuit inductance is reduced by arranging switches, capacitors and paths so that a magnetic field generated by a loop current flowing in each path cancels each other between adjacent paths. circuit.
JP31181797A 1997-11-13 1997-11-13 Gate circuit for driving gate turn-off thyristor Withdrawn JPH11150941A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009213307A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Denso Corp Power converter

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