JPS58119766A - サイリスタの点弧回路 - Google Patents
サイリスタの点弧回路Info
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- JPS58119766A JPS58119766A JP21382081A JP21382081A JPS58119766A JP S58119766 A JPS58119766 A JP S58119766A JP 21382081 A JP21382081 A JP 21382081A JP 21382081 A JP21382081 A JP 21382081A JP S58119766 A JPS58119766 A JP S58119766A
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- transistor
- voltage
- current
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
- H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/22—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M5/25—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M5/257—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はパルストランスを用いたサイリスタ点弧回路の
省電力化に関するものである。
省電力化に関するものである。
従来よりサイリスタをでき−るだけ少ない電力で駆動す
るために、第１図に示すように、パルストランスＴを用
いてサイリスタＳのゲートに連続したパルス電流を加え
るようにしたサイリスタ点弧回路がある。同図において
、アンドゲートＧの一方の入力にはパルス発生器から周
波数１０ＫＨｚ箋パルス幅１０〜４０μｓ程度のパルス
信号が加えられており、他方の入力にサイリスタ制御用
の入力信号が加えられる。直流電源ＤＢとしては一般に
商用交流電源を整流平滑化したものが用いられるが、同
種の点弧回路ユニットが並列に多数個接続される場合な
どには電源電圧が変動し易く、そのために回路の消費電
力が変動するという問題がある。すなわち、電源電圧が
±２０％変動すると消費電力はその二乗に比例して増減
するので、その電力差は３倍近くにもなる上に、パルス
信号としては最低電圧時に必要なパルス幅を確保しなけ
ればならないので、著しく無駄な電力を消費するという
欠点があった。
るために、第１図に示すように、パルストランスＴを用
いてサイリスタＳのゲートに連続したパルス電流を加え
るようにしたサイリスタ点弧回路がある。同図において
、アンドゲートＧの一方の入力にはパルス発生器から周
波数１０ＫＨｚ箋パルス幅１０〜４０μｓ程度のパルス
信号が加えられており、他方の入力にサイリスタ制御用
の入力信号が加えられる。直流電源ＤＢとしては一般に
商用交流電源を整流平滑化したものが用いられるが、同
種の点弧回路ユニットが並列に多数個接続される場合な
どには電源電圧が変動し易く、そのために回路の消費電
力が変動するという問題がある。すなわち、電源電圧が
±２０％変動すると消費電力はその二乗に比例して増減
するので、その電力差は３倍近くにもなる上に、パルス
信号としては最低電圧時に必要なパルス幅を確保しなけ
ればならないので、著しく無駄な電力を消費するという
欠点があった。
本発明は上記の問題点を解決せんとするものでサイリス
タをパルス電流でトリガする場合にトリガに要するパル
スの波高値とパルス幅とがほぼ反比例するという点に着
眼し、定電圧回路を用いることなくサイリスタ点弧回路
の定電力化あるいは省電力化を行うことを目的とするも
のである。
タをパルス電流でトリガする場合にトリガに要するパル
スの波高値とパルス幅とがほぼ反比例するという点に着
眼し、定電圧回路を用いることなくサイリスタ点弧回路
の定電力化あるいは省電力化を行うことを目的とするも
のである。
第２図は本発明の一実施例を示すもので、Ｅは交流電源
、Ｌは負荷、Ｓは負荷りと直列に接続されたサイリスタ
であり、サイリスタＳのゲートには抵抗Ｒ７を介してパ
ルストランスＴの二次側電圧が印加されている。パルス
トランスの一次側巻線の一端はスイッチング用トランジ
スタＱ２を介して直流電源ＤＥに接続され、他端は電流
検出用抵抗Ｒ６を介してアースに接続されている。まだ
上記パルストランスのＩ次巻線と電流検出用抵抗Ｒ６と
の直列回路に並列にダイオードＤ３． Ｄ４が逆方向
接続されている。Ｑｌは制御入力信号Ａを受けて上記ス
イッチング用トランジスタＱ２を制御するだめの制御用
トランジスタであり、そのエミッタとアース間に接続さ
れた抵抗Ｒ３およびＲ４の分圧点Ｑとペースとの間に接
続された直列２個の順方向ダイオードＤＩ、Ｄ２によっ
て定電流化されている。Ｑ３は上記制御用トランジスタ
Ｑ１のペースとＱ点との間に接続された電流検出用トラ
ンジスタで、そのペースはベース抵抗Ｒ５を介してパル
ストランスＴの一次巻線と電流検出抵抗Ｒ６との接続点
Ｐに接続されている。
、Ｌは負荷、Ｓは負荷りと直列に接続されたサイリスタ
であり、サイリスタＳのゲートには抵抗Ｒ７を介してパ
ルストランスＴの二次側電圧が印加されている。パルス
トランスの一次側巻線の一端はスイッチング用トランジ
スタＱ２を介して直流電源ＤＥに接続され、他端は電流
検出用抵抗Ｒ６を介してアースに接続されている。まだ
上記パルストランスのＩ次巻線と電流検出用抵抗Ｒ６と
の直列回路に並列にダイオードＤ３． Ｄ４が逆方向
接続されている。Ｑｌは制御入力信号Ａを受けて上記ス
イッチング用トランジスタＱ２を制御するだめの制御用
トランジスタであり、そのエミッタとアース間に接続さ
れた抵抗Ｒ３およびＲ４の分圧点Ｑとペースとの間に接
続された直列２個の順方向ダイオードＤＩ、Ｄ２によっ
て定電流化されている。Ｑ３は上記制御用トランジスタ
Ｑ１のペースとＱ点との間に接続された電流検出用トラ
ンジスタで、そのペースはベース抵抗Ｒ５を介してパル
ストランスＴの一次巻線と電流検出抵抗Ｒ６との接続点
Ｐに接続されている。
第２図において、いま制御入力信号がＡ点に加えられる
と、抵抗Ｒ１を通してコンデンサＣ１］−に電荷が充電
され、第３図のＴ３の時間後にコンデンサＣ１の電圧が
一定値に達すると、トランジスタＱ１にペース電流が供
給されてＱｌが導通し、その結果トランジスタＱ２もオ
ンとなってパルストランスＴの一次巻線に電流が流れ始
める。この電流によシミ流検出抵抗Ｒ６の端子電圧すな
わちＰ点の電圧がＴ１時間後にトランジスタＱ１導通時
のＱ点の電圧ＥＱ、１とトランジスタＱ３のペースエミ
ッタ電圧ＶＢＥとの和の電圧ＥＰＩに達し、その結果ト
ランジスタＱ３が導通してコンデンサＣ１の電荷を放電
させ、トランジスタＱｌをオフにする。それによシトラ
ンジスタＱ２もオフとなシ、パルストランスＴへの供給
電流が遮断される。供給電流が遮断された後もトランス
Ｔの一次巻線に発生する逆起電力により抵抗Ｒ６、ダイ
オードＤ４．Ｄ３およびトランスＴの一次巻線で形成さ
れる閉回路に電流が流れ、この電流は一次巻線のインダ
クタンスと抵抗Ｒ６の値とで定まる時定数で減少する。
と、抵抗Ｒ１を通してコンデンサＣ１］−に電荷が充電
され、第３図のＴ３の時間後にコンデンサＣ１の電圧が
一定値に達すると、トランジスタＱ１にペース電流が供
給されてＱｌが導通し、その結果トランジスタＱ２もオ
ンとなってパルストランスＴの一次巻線に電流が流れ始
める。この電流によシミ流検出抵抗Ｒ６の端子電圧すな
わちＰ点の電圧がＴ１時間後にトランジスタＱ１導通時
のＱ点の電圧ＥＱ、１とトランジスタＱ３のペースエミ
ッタ電圧ＶＢＥとの和の電圧ＥＰＩに達し、その結果ト
ランジスタＱ３が導通してコンデンサＣ１の電荷を放電
させ、トランジスタＱｌをオフにする。それによシトラ
ンジスタＱ２もオフとなシ、パルストランスＴへの供給
電流が遮断される。供給電流が遮断された後もトランス
Ｔの一次巻線に発生する逆起電力により抵抗Ｒ６、ダイ
オードＤ４．Ｄ３およびトランスＴの一次巻線で形成さ
れる閉回路に電流が流れ、この電流は一次巻線のインダ
クタンスと抵抗Ｒ６の値とで定まる時定数で減少する。
第３図のＱ点の波形において、ＥＱ２はトランジスタＱ
１がオフ状態でかつＱ３がオン状態でのＱ点の電圧であ
シ、Ｐ点の電圧が低下してＴ２時間後［ＥＰ２（＝ＫＱ
、２＋ＶＢＥ）となる点まで達すると、トランジスタＱ
３にはもはやベース電流が供給されなくなｆｉＱ３がオ
フとなる。すると再び抵抗Ｒ１を通じてコンデンサＣ１
の充電が開始され、Ｔ３時間後にトランジスタＱ１が再
び動作してトランジスタＱ２をオンにする。以上の動作
がＴ ’ｌ＋Ｔ ２＋Ｔ ３を周期として繰り返され、
パルストランスの一次側にはＰ点の電圧波形と同一波形
の電流が流れることになる。
１がオフ状態でかつＱ３がオン状態でのＱ点の電圧であ
シ、Ｐ点の電圧が低下してＴ２時間後［ＥＰ２（＝ＫＱ
、２＋ＶＢＥ）となる点まで達すると、トランジスタＱ
３にはもはやベース電流が供給されなくなｆｉＱ３がオ
フとなる。すると再び抵抗Ｒ１を通じてコンデンサＣ１
の充電が開始され、Ｔ３時間後にトランジスタＱ１が再
び動作してトランジスタＱ２をオンにする。以上の動作
がＴ ’ｌ＋Ｔ ２＋Ｔ ３を周期として繰り返され、
パルストランスの一次側にはＰ点の電圧波形と同一波形
の電流が流れることになる。
なおり４は発光ダイオードで動作表示を行うだめのもの
である。またトランジスタＱ２オフ時のＲ点の電圧はダ
イオードＤ３．Ｄ４の電圧降下のだめに若干マイナスに
なっている。
である。またトランジスタＱ２オフ時のＲ点の電圧はダ
イオードＤ３．Ｄ４の電圧降下のだめに若干マイナスに
なっている。
いま第３図に示すＰ点の波形をパルストランスＴの一次
側電流の波形とみなした場合、図のＩＲが二次側負荷電
流を一次側に換算した値であり、ｉＬが励磁電流となる
。電源電圧が高くなると、ｉＲが大きくなると共に１Ｌ
の傾きが大きくなりこの和の電流（ｉＲ十ｉＬ）が一定
値に達すると電流検出用トランジスタＱ３が動作してＱ
ｌおよびＱ２をオフにするのであるから、この電流波形
のピーク値は常に一定であり、したがって電源電圧が高
くなるほどパルス幅Ｔ１が短くなる。また励磁電流ｉＬ
の占める割合も小さくなるのでトランジスタＱ３のオフ
検出時間Ｔ２も短かくなるが、トランジスタＱ１のオン
遅延時間Ｔ３は制御入力電圧が変化しない限シ一定であ
る。
側電流の波形とみなした場合、図のＩＲが二次側負荷電
流を一次側に換算した値であり、ｉＬが励磁電流となる
。電源電圧が高くなると、ｉＲが大きくなると共に１Ｌ
の傾きが大きくなりこの和の電流（ｉＲ十ｉＬ）が一定
値に達すると電流検出用トランジスタＱ３が動作してＱ
ｌおよびＱ２をオフにするのであるから、この電流波形
のピーク値は常に一定であり、したがって電源電圧が高
くなるほどパルス幅Ｔ１が短くなる。また励磁電流ｉＬ
の占める割合も小さくなるのでトランジスタＱ３のオフ
検出時間Ｔ２も短かくなるが、トランジスタＱ１のオン
遅延時間Ｔ３は制御入力電圧が変化しない限シ一定であ
る。
第４図はサイリスタＳの駆動に要するゲートトリガ電流
の大きさとその最小限必要なパルス幅との関係を示すも
ので、電源ＤＥの電圧が大きくな５ｐ点の波形すなわち
パルス電流の波形が急峻になればなるほどパルストラン
スＴの二次側に誘起される起電力が大きくなシゲートト
リガパルスの振幅も大きくなるがパルス幅は上述のよう
に電源電圧が大きくなるほど小さくなるので、サイリス
タＳの特性に合わせてＲ４，ＣＩ、Ｒ４，Ｒ，６の値を
最適に設定することにより、サイリスタＳは常に必要最
少限の電力で駆動されることになる。
の大きさとその最小限必要なパルス幅との関係を示すも
ので、電源ＤＥの電圧が大きくな５ｐ点の波形すなわち
パルス電流の波形が急峻になればなるほどパルストラン
スＴの二次側に誘起される起電力が大きくなシゲートト
リガパルスの振幅も大きくなるがパルス幅は上述のよう
に電源電圧が大きくなるほど小さくなるので、サイリス
タＳの特性に合わせてＲ４，ＣＩ、Ｒ４，Ｒ，６の値を
最適に設定することにより、サイリスタＳは常に必要最
少限の電力で駆動されることになる。
なお動作表示用発光ダイオードＤ４はパルストランスＴ
の逆起電力の無効電力部分で駆動できるので別途表示用
電力を必要としない。
の逆起電力の無効電力部分で駆動できるので別途表示用
電力を必要としない。
第５図ａ、 ｂ、 ｃは本発明の種々の実施例を示
したものである。
したものである。
これらの実施例で、第２図の各部と対応する部分には同
じ符号がつけである。第５図ａの実施例は第２図におけ
るトランジスタＱ１のペースエミッタ間のダイオードＤ
Ｉ、Ｄ２を省いたものである。入力信号が入るとトラン
ジスタＱｌが導通し抵抗Ｒ４の両端に電圧が現れる。こ
の場合Ｑ点電位はＱ１導通時には信号入力からツェナー
電圧を引いたものに略等しい。この実施例ではＱｌのペ
ースエミッタ間に定電圧素子が接続してなく、Ｑｌは定
電流化されてはいないが、信号入力の電圧が一定ならこ
れで充分である。第５図すは第４のトランジスタＱ４を
用い、トランジスタＱ１と直列にそのエミッタ側にダイ
オードＤＩ、Ｄ２を接続し、Ｑ１導通時その両端電圧に
よってトランジスタＱ４のペースエミッタ間にバイアス
を与えてＱ４のコレクタに定電流を流すようにしたもの
で抵抗Ｒ４の両端にはこのコレクタ電流によって電圧が
現れる。第５図Ｃは更に簡略化された回路で、Ｑ１導通
時ツェナーダイオードＤ４の両端に得られる定電圧とＰ
点電圧とを比較するようにした。
じ符号がつけである。第５図ａの実施例は第２図におけ
るトランジスタＱ１のペースエミッタ間のダイオードＤ
Ｉ、Ｄ２を省いたものである。入力信号が入るとトラン
ジスタＱｌが導通し抵抗Ｒ４の両端に電圧が現れる。こ
の場合Ｑ点電位はＱ１導通時には信号入力からツェナー
電圧を引いたものに略等しい。この実施例ではＱｌのペ
ースエミッタ間に定電圧素子が接続してなく、Ｑｌは定
電流化されてはいないが、信号入力の電圧が一定ならこ
れで充分である。第５図すは第４のトランジスタＱ４を
用い、トランジスタＱ１と直列にそのエミッタ側にダイ
オードＤＩ、Ｄ２を接続し、Ｑ１導通時その両端電圧に
よってトランジスタＱ４のペースエミッタ間にバイアス
を与えてＱ４のコレクタに定電流を流すようにしたもの
で抵抗Ｒ４の両端にはこのコレクタ電流によって電圧が
現れる。第５図Ｃは更に簡略化された回路で、Ｑ１導通
時ツェナーダイオードＤ４の両端に得られる定電圧とＰ
点電圧とを比較するようにした。
Ｑ３オン、Ｑ１オフの状態ではツェナーダイオードＤ４
には殆んど電流は流れず、Ｐ点電圧はＱ３のエミッタ電
流によってＲ４両端に現れる電圧と比較される。なお第
５図の実施例ではトランジスタＱ、１のペースとアース
間にコンデンサＣ１が用いられていない。Ｃ１はトラン
ジスタＱ３が導通した後再びオフとなった際トランジス
タＱ１を直ちに導通させず若干のおくれを持たせるため
に用いられている。
には殆んど電流は流れず、Ｐ点電圧はＱ３のエミッタ電
流によってＲ４両端に現れる電圧と比較される。なお第
５図の実施例ではトランジスタＱ、１のペースとアース
間にコンデンサＣ１が用いられていない。Ｃ１はトラン
ジスタＱ３が導通した後再びオフとなった際トランジス
タＱ１を直ちに導通させず若干のおくれを持たせるため
に用いられている。
第３図から判るようにトランジスタＱ１が導通している
間はパルストランスＴの一次側に電流が流れて同トラン
スの２次側に電圧が誘起され負荷との和であるが、Ｑ１
オフ、Ｑ２オフの状態では負荷電流ｉＺがＯになるので
抵抗Ｒ６に流れる電流がステップ状に減少し、Ｑ２オフ
後殆んど間なしにＰ点電圧がＱ点電圧以下になってＱ３
がオフとなり、Ｃ１がないとＱ３オフで直ちにＱ１オン
となってパルストランスＴは電流オフの時間かきわめて
短いものとなる。Ｃ１の使用はこのような理由によるの
で、抵抗Ｒ５を適当に大きく、Ｒ４を小さく選定しＱ１
オン時とオフ時とで抵抗Ｒ４に流れる電流の変化幅を大
きく採っておくことによりＣ１は不要とすることができ
る。
間はパルストランスＴの一次側に電流が流れて同トラン
スの２次側に電圧が誘起され負荷との和であるが、Ｑ１
オフ、Ｑ２オフの状態では負荷電流ｉＺがＯになるので
抵抗Ｒ６に流れる電流がステップ状に減少し、Ｑ２オフ
後殆んど間なしにＰ点電圧がＱ点電圧以下になってＱ３
がオフとなり、Ｃ１がないとＱ３オフで直ちにＱ１オン
となってパルストランスＴは電流オフの時間かきわめて
短いものとなる。Ｃ１の使用はこのような理由によるの
で、抵抗Ｒ５を適当に大きく、Ｒ４を小さく選定しＱ１
オン時とオフ時とで抵抗Ｒ４に流れる電流の変化幅を大
きく採っておくことによりＣ１は不要とすることができ
る。
上述のように、本発明によれば電源電圧が変動してもそ
れに応じてパルス幅を変化させることによりサイリスタ
に無駄な駆動電力を供給することなく、常に回路の消費
電力を一定に維持することができるという利点がありそ
のための定電圧電源あるいは複雑なパルス発生回路を必
要とせず、安価な回路構成により顕著な省電力効果が得
られるという利点がある。
れに応じてパルス幅を変化させることによりサイリスタ
に無駄な駆動電力を供給することなく、常に回路の消費
電力を一定に維持することができるという利点がありそ
のための定電圧電源あるいは複雑なパルス発生回路を必
要とせず、安価な回路構成により顕著な省電力効果が得
られるという利点がある。
第１図は従来例の回路図、第２図は本発明の一実施例を
示す回路図、第３図は同上の動作を示す波形図、第４図
はサイリスタの動作特性を示すグラフ、第５図ａ、
ｂ、 ｃは本発明の種々の実施例を示す回路図である
。 ＫＤは直流電源、Ｔはパルストランス、Ｓはサイリスタ
、Ｑｌは制御用トランジスタ、Ｑ２はスイッチング用ト
ランジスタ、Ｑ３は電流検出用トランジスタ、Ｄ１〜Ｄ
４はダイオード、Ｒ１−Ｒ８は抵抗。 代理人 弁理士 縣 浩 介
示す回路図、第３図は同上の動作を示す波形図、第４図
はサイリスタの動作特性を示すグラフ、第５図ａ、
ｂ、 ｃは本発明の種々の実施例を示す回路図である
。 ＫＤは直流電源、Ｔはパルストランス、Ｓはサイリスタ
、Ｑｌは制御用トランジスタ、Ｑ２はスイッチング用ト
ランジスタ、Ｑ３は電流検出用トランジスタ、Ｄ１〜Ｄ
４はダイオード、Ｒ１−Ｒ８は抵抗。 代理人 弁理士 縣 浩 介
Claims (1)
- パルストランスの一次巻線と電流検出用抵抗との直列回
路をスイッチング用トランジスタを介して直流電源に接
続すると共に上記直列回路と並列にダイオードを逆方向
接続し、ベースに制御入力信号を印加するようにした制
御用トランジスタの出力により上記スイッチング用トラ
ンジスタを制御せしめ、上記制御用トランジスタのベー
スエミッタ間に接続された電流検出用トランジスタのベ
ースに上記電流検出用抵抗の端子電圧を印加するように
し、上記パルストランスの二次側出力でサイリスタのゲ
ートを駆動するようにして成るサイリスタの点弧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21382081A JPS58119766A (ja) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | サイリスタの点弧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21382081A JPS58119766A (ja) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | サイリスタの点弧回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58119766A true JPS58119766A (ja) | 1983-07-16 |
Family
ID=16645564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21382081A Pending JPS58119766A (ja) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | サイリスタの点弧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58119766A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263726A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Furukawa Electric Co Ltd:The | コネクタ検査装置 |
-
1981
- 1981-12-30 JP JP21382081A patent/JPS58119766A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263726A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Furukawa Electric Co Ltd:The | コネクタ検査装置 |
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