JPS5863076A - 電力用半導体スイツチ素子の保護回路 - Google Patents
電力用半導体スイツチ素子の保護回路Info
- Publication number
- JPS5863076A JPS5863076A JP56158467A JP15846781A JPS5863076A JP S5863076 A JPS5863076 A JP S5863076A JP 56158467 A JP56158467 A JP 56158467A JP 15846781 A JP15846781 A JP 15846781A JP S5863076 A JPS5863076 A JP S5863076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- transistor
- power
- regenerated
- energy
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
- Thyristors (AREA)
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】
本発明は電力用半導体スイッチ素子の保−回路に関する
。
。
サイリスタに代表される電力用半導体スイッチ素子はそ
のターンオフに際して主端子間電圧の上昇＄ （ｃｌｖ
／ａｔ ）を所定値以下に抑えるために素子に並列に過
電圧吸収用コンデンサを設けるいわゆるスナバ回路を具
える。特に、最近笑用化されつつある電力用ゲートター
ンオフ（ＧＴＯ）サイリスタはターンオフ時度が早いた
め、急峻な電圧上昇率による故障が多く、この保護のた
めのスナバ回路ｌこは比較的大きな容量のコンデンサや
電流制限抵抗を必要とする問題があった。
のターンオフに際して主端子間電圧の上昇＄ （ｃｌｖ
／ａｔ ）を所定値以下に抑えるために素子に並列に過
電圧吸収用コンデンサを設けるいわゆるスナバ回路を具
える。特に、最近笑用化されつつある電力用ゲートター
ンオフ（ＧＴＯ）サイリスタはターンオフ時度が早いた
め、急峻な電圧上昇率による故障が多く、この保護のた
めのスナバ回路ｌこは比較的大きな容量のコンデンサや
電流制限抵抗を必要とする問題があった。
第１図はＤＴＯｆイリスタを主スィッチ素子とする３相
制佃回路を示し、各ＧＴＯサイリスタＴＨＥ 。
制佃回路を示し、各ＧＴＯサイリスタＴＨＥ 。
ＴＨｖ 、 ＴＨｗ 、 ＴＨＹ 、 ＴＨｇ
には並列にダイオードＤＩとコンデンサＣ，の直列回路
とダイオードＤＩに並列の放′に電流制限抵抗Ｒ１から
成るスナバ回路８Ｎを具える。ここで、抵抗Ｒ１は、サ
イリスタのターンオンにおいてコンデンサＣ３を放電さ
せてお（のにサイリスタのスイ′ツチング耐量を越えな
い範囲での放電電流に制限する。この抵抗Ｒ１は、例え
ばコンデンサＣＩに２μＦを使用し、６００ｖ の直流
電圧でＩＫＨｚ の繰り返し動作で運転すると、１本
の抵抗損失は約３６０ワツトになり、その大形化、消費
電力さらに冷却容量増大が問題になる。
には並列にダイオードＤＩとコンデンサＣ，の直列回路
とダイオードＤＩに並列の放′に電流制限抵抗Ｒ１から
成るスナバ回路８Ｎを具える。ここで、抵抗Ｒ１は、サ
イリスタのターンオンにおいてコンデンサＣ３を放電さ
せてお（のにサイリスタのスイ′ツチング耐量を越えな
い範囲での放電電流に制限する。この抵抗Ｒ１は、例え
ばコンデンサＣＩに２μＦを使用し、６００ｖ の直流
電圧でＩＫＨｚ の繰り返し動作で運転すると、１本
の抵抗損失は約３６０ワツトになり、その大形化、消費
電力さらに冷却容量増大が問題になる。
本発明は過電圧吸収用コンデンサのエネルギーを直流電
源側に回生ずることによって放電電流制限抵抗を省略し
得て従来の問題点を解消した保饅回路を提供することを
目的とする。
源側に回生ずることによって放電電流制限抵抗を省略し
得て従来の問題点を解消した保饅回路を提供することを
目的とする。
第２図は本発明の一実施例を示す回路図であり、１相分
を示す。主スィッチ素子としてのＧＴＯサイリスタＴＨ
ｕ 、 ＴＨｘには夫々タイオードＤ、と過電圧吸収
用コンデンサＣ，の直列回路が並列接続され、コンデン
サＣ３には夫々チョッピング制佃用牛導体スイッチとし
てのトランジスタＴＲとリアクトルトランスＴの直列回
路が並列接続される。リアクトルトランスＴの二次巻線
出力は夫々整流ダイオードＤ、に直列接続されて直流電
源ラインＰ、Ｎ間に接続される。
を示す。主スィッチ素子としてのＧＴＯサイリスタＴＨ
ｕ 、 ＴＨｘには夫々タイオードＤ、と過電圧吸収
用コンデンサＣ，の直列回路が並列接続され、コンデン
サＣ３には夫々チョッピング制佃用牛導体スイッチとし
てのトランジスタＴＲとリアクトルトランスＴの直列回
路が並列接続される。リアクトルトランスＴの二次巻線
出力は夫々整流ダイオードＤ、に直列接続されて直流電
源ラインＰ、Ｎ間に接続される。
トランジスタＴＲは、第３図に示すようにＧＴＯサイリ
スタＴｉｔυ又は’ｒＨｖのオン期間に一定周期（１１ 高周波）でチョッピング制御され、そのオンでコンデン
サＣ１に蓄えられているエネルギーはりアクドルトラン
スＴの一次入力電ＲＩＴとして取込まれ、トランジスタ
ＴＨのオフ時に二次巻線からダイオードＤ！を通して整
流電流１ｄで直流電源に回生される。このｔヨッピング
制御により、コンダン−ｆＣＩのエネルギーはＧＴＯサ
イリスタＴＨυ、 ＴＲＩ、の夫々のオン期間中に全部
直流電源に回生されてその電圧Ｖｃ は放電状態に戻
され、サイリスタの次回のターンオフに過電圧吸収可能
にされる。トランジスタＴＦｔのチョッピング制御はＧ
’Ｊ”ＯサイリスタＴＨｇ＋ＴＨｘなどのゲート制御回
路ＧＯによるゲート制御信号に同期側倒される。
スタＴｉｔυ又は’ｒＨｖのオン期間に一定周期（１１ 高周波）でチョッピング制御され、そのオンでコンデン
サＣ１に蓄えられているエネルギーはりアクドルトラン
スＴの一次入力電ＲＩＴとして取込まれ、トランジスタ
ＴＨのオフ時に二次巻線からダイオードＤ！を通して整
流電流１ｄで直流電源に回生される。このｔヨッピング
制御により、コンダン−ｆＣＩのエネルギーはＧＴＯサ
イリスタＴＨυ、 ＴＲＩ、の夫々のオン期間中に全部
直流電源に回生されてその電圧Ｖｃ は放電状態に戻
され、サイリスタの次回のターンオフに過電圧吸収可能
にされる。トランジスタＴＦｔのチョッピング制御はＧ
’Ｊ”ＯサイリスタＴＨｇ＋ＴＨｘなどのゲート制御回
路ＧＯによるゲート制御信号に同期側倒される。
なお、トランジスタＴＲ，）ランスＴ、ダイオードＤ！
はダイオードＤＩ＋ コンデンサＣＩに一体構成にし
たモジュール回路さらにはトランジスタＴＨのチョッピ
ング制御回路も含めたモジュール回路にすることでその
取扱いを容易にする。
はダイオードＤＩ＋ コンデンサＣＩに一体構成にし
たモジュール回路さらにはトランジスタＴＨのチョッピ
ング制御回路も含めたモジュール回路にすることでその
取扱いを容易にする。
以上のとおり、本発明による保−回路は、過電圧吸収用
コンデンサのエネルギーを主スイツチ側に放電するので
な（ＤＣ−ＤＣ変換により直流電源側に回生ずるため、
コンデンサからの放電電流を制限する高い電力容量の抵
抗を不要にしてその小形化を可能とするし、電カ損失、
放熱の問題を解消できる。さらに、主スィッチのオン初
期に流れていたコンデンサからの放電電流が無くなるた
め、主スィッチにおけるそのオン時スイッチング損失を
大幅に低減できる。
コンデンサのエネルギーを主スイツチ側に放電するので
な（ＤＣ−ＤＣ変換により直流電源側に回生ずるため、
コンデンサからの放電電流を制限する高い電力容量の抵
抗を不要にしてその小形化を可能とするし、電カ損失、
放熱の問題を解消できる。さらに、主スィッチのオン初
期に流れていたコンデンサからの放電電流が無くなるた
め、主スィッチにおけるそのオン時スイッチング損失を
大幅に低減できる。
また、コンデンサのエネルギーを電源に回生して電力効
率が良くなるため、該コンデンサの容量を大きく設計し
得ることから、主スィッチとしてのＧ丁ｏ１−イリスタ
のターンオフ電流（ゲートによつてオフでさる’ｗｕｔ
ｒｔ）が大さくなり、ＧＴＯサイリスタの有効活用がで
きる。
率が良くなるため、該コンデンサの容量を大きく設計し
得ることから、主スィッチとしてのＧ丁ｏ１−イリスタ
のターンオフ電流（ゲートによつてオフでさる’ｗｕｔ
ｒｔ）が大さくなり、ＧＴＯサイリスタの有効活用がで
きる。
第１図は従来の電力用半導体スイッデ素子の保護回路図
、第２図は本発明の一実施例を示す回路図、嬉３図は概
２図の動作波形図である。 ＴＨＵ、 ＴＨｚ ＧＴＯ＋イリスタ、ｃ、・・遺
電圧吸収用コンデンサ、ＴＲチョッピング制卸用トラン
ジスタ、Ｔ リアクトルトランス、Ｄ鵞・・整流用ダイ
オード、ＧＣ・・ゲート制卸回路。
、第２図は本発明の一実施例を示す回路図、嬉３図は概
２図の動作波形図である。 ＴＨＵ、 ＴＨｚ ＧＴＯ＋イリスタ、ｃ、・・遺
電圧吸収用コンデンサ、ＴＲチョッピング制卸用トラン
ジスタ、Ｔ リアクトルトランス、Ｄ鵞・・整流用ダイ
オード、ＧＣ・・ゲート制卸回路。
Claims (1)
- オン・オフ制御される電力用半導体スイッチ素子のター
ンオフ時の！汗上昇率を所定範囲内に抑制するために、
該スイッチ素子に並列接続するダイオードと過電圧吸収
用コンデンサの直列回路と、上記コンデンサに並列接続
されるチョッピング制御用半導体スイッチとりアクドル
トランスの直列回路と、上記リアクトルトランスの二次
出力を直流電源に回生ずる整流用ダイオード゛とを備え
、上記スイッチ素子のオン期間に上記チョッピング制御
用半導体スイッチをチョッピングして上記コンデンサの
エネルギを直流電源に回生ずることを特徴とする電力用
半導体スイッチ素子の保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158467A JPS5863076A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 電力用半導体スイツチ素子の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158467A JPS5863076A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 電力用半導体スイツチ素子の保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5863076A true JPS5863076A (ja) | 1983-04-14 |
| JPH0256032B2 JPH0256032B2 (ja) | 1990-11-29 |
Family
ID=15672373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56158467A Granted JPS5863076A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 電力用半導体スイツチ素子の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5863076A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3518478A1 (de) * | 1984-07-27 | 1986-02-06 | Mitsubishi Electric Corp | Inverter |
| DE3436656A1 (de) * | 1984-10-03 | 1986-04-03 | Licentia Gmbh | Beschaltung fuer abschaltbare leistungshalbleiter |
| DE3639495A1 (de) * | 1986-11-20 | 1988-05-26 | Licentia Gmbh | Beschaltung der schalter von pulswechselrichtern und gleichstrom-halbleiterstellern fuer den mehrquadrantenbetrieb |
| US5155674A (en) * | 1990-03-09 | 1992-10-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Overvoltage protection circuit for an energy absorbing capacitor |
| US5400235A (en) * | 1992-08-07 | 1995-03-21 | International Business Machines Corp. | High frequency energy saving DC to DC power converter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54159034U (ja) * | 1978-04-28 | 1979-11-06 | ||
| JPS5725723A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-10 | Toshiba Corp | Surge absorbing circuit of gto thyristor |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56158467A patent/JPS5863076A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54159034U (ja) * | 1978-04-28 | 1979-11-06 | ||
| JPS5725723A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-10 | Toshiba Corp | Surge absorbing circuit of gto thyristor |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3518478A1 (de) * | 1984-07-27 | 1986-02-06 | Mitsubishi Electric Corp | Inverter |
| DE3436656A1 (de) * | 1984-10-03 | 1986-04-03 | Licentia Gmbh | Beschaltung fuer abschaltbare leistungshalbleiter |
| DE3639495A1 (de) * | 1986-11-20 | 1988-05-26 | Licentia Gmbh | Beschaltung der schalter von pulswechselrichtern und gleichstrom-halbleiterstellern fuer den mehrquadrantenbetrieb |
| US5155674A (en) * | 1990-03-09 | 1992-10-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Overvoltage protection circuit for an energy absorbing capacitor |
| US5400235A (en) * | 1992-08-07 | 1995-03-21 | International Business Machines Corp. | High frequency energy saving DC to DC power converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0256032B2 (ja) | 1990-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5414613A (en) | Soft switching active snubber for semiconductor circuit operated in discontinuous conduction mode | |
| US5343017A (en) | Arc welder with timed control of arcing recovery and means for reducing weight, size, and power loss in the welder | |
| JPS63277425A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| US5379206A (en) | Low loss snubber circuit with active recovery switch | |
| US4611267A (en) | Snubber arrangements with energy recovery for power converters using self-extinguishing devices | |
| JPS5863076A (ja) | 電力用半導体スイツチ素子の保護回路 | |
| US4581692A (en) | Direct current voltage converter apparatus | |
| US4636932A (en) | dv/dt Protection circuit device for an AC-DC converter apparatus | |
| JPH09312973A (ja) | 直流−直流変換装置 | |
| US3903468A (en) | Method of obtaining a constant voltage output in power supplies | |
| JPS6059968A (ja) | 制御可能な電子的負荷電流弁のためのエネルギ節減回路 | |
| JPS586078A (ja) | インバ−タ | |
| CA1122647A (en) | Rapid transit system transient voltage suppression apparatus | |
| JPS58386Y2 (ja) | トランジスタのサ−ジ吸収回路 | |
| JPS6322151B2 (ja) | ||
| KR940019072A (ko) | 전류 불연속모드의 타려식 스위칭전원의 소프트 스위칭회로 | |
| JP3122317B2 (ja) | スナバエネルギ回生装置 | |
| JPH0517790B2 (ja) | ||
| JPH0324152B2 (ja) | ||
| SU645241A1 (ru) | Преобразователь переменного напр жени в посто нное | |
| JPH0245430B2 (ja) | ||
| JPH01214269A (ja) | インバータ装置 | |
| JPH02197269A (ja) | 高圧電源装置 | |
| JPS5944978A (ja) | インバ−タ装置 | |
| JPH0697834B2 (ja) | 電力変換装置 |