JPS59158558A - サイリスタ素子およびサイリスタ素子ゲ−ト回路 - Google Patents

サイリスタ素子およびサイリスタ素子ゲ−ト回路

Info

Publication number
JPS59158558A
JPS59158558A JP3076783A JP3076783A JPS59158558A JP S59158558 A JPS59158558 A JP S59158558A JP 3076783 A JP3076783 A JP 3076783A JP 3076783 A JP3076783 A JP 3076783A JP S59158558 A JPS59158558 A JP S59158558A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
voltage
lead wire
cathode
reverse
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
Application number
JP3076783A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0324790B2 (ja
Inventor
Hideki Hayashi
林 秀喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Denki Seizo KK
Toyo Electric Manufacturing Ltd
Original Assignee
Toyo Denki Seizo KK
Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Denki Seizo KK, Toyo Electric Manufacturing Ltd filed Critical Toyo Denki Seizo KK
Priority to JP3076783A priority Critical patent/JPS59158558A/ja
Publication of JPS59158558A publication Critical patent/JPS59158558A/ja
Publication of JPH0324790B2 publication Critical patent/JPH0324790B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607Circuits therefor
    • G01R31/263Circuits therefor for testing thyristors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thyristors (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Thyristor Switches And Gates (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサイリスタ素子特に静電誘導サイリスク(以下
SIザイリスタと称する)のリード線の導出構成および
そのSIサイリスクを駆動するためのゲート回路に関す
るものである。
8Iサイリスタは通常形の逆阻止三端子ザイリスタと同
様にア、ノード(A)、カソード(K)、ゲート(Q>
の三電極を有するサイリスク素子であり、これに(ゴゲ
ート無電圧でオン状態となるノーマリ−オン形やゲート
無電圧でオフ状態を保つノーマリ−万〕形の素子がある
が、ゲートターンオフサイリスク(以下QT Oサイリ
スクと称する)と同様にして正ゲート電流によってオン
状態となり逆ゲート祇流によりオフ状態となるものが一
般的なものである。そして、これはオフ状態を保つため
逆ゲート亀用を印加しておく必要がある点がGTOサイ
リスタと大きく異なる。
この種のSI廿イリスタは通常形のサイリスクやG’i
”Oサイリスクに比べて高速のスイッチング素子であり
、例えばクーンオフ時間をみてみればGTOfrAlリ
スタ等より1桁小さい1マイクロ秒程度々することが可
詫である。しかし、かように短かいターンオフB> H
H43を得るものとするには立上がり急峻なピーク値の
大きい逆ゲート電流を供給する必要がある。この−例を
挙けわ、は、1000アンペアのア7/−ド電流を1マ
イクロ秒てしゃ断するためにピーク値5000アンペア
、ピーク値までの立上がり時間05マイクロ秒の逆ケー
ト電流が心安である。
そして、このような高速大電流パルスをゲートに流すた
めに、SIサイリスクをN< q14するためヅ)ゲー
ト回路部分で極力TIL源イフィンビーンスを下げ、特
にSIサイリスクとゲート回路への配線長さが最短とな
るよう配慮することになる。しかしながら、前記配線長
さについては、サイリスク素子を放熱フィンに取付ける
如く慣用されているところでA’)って、その取付は措
造血等の点などよりある程度以上に短かくするこみに限
界をで)っ。このため、→ノーイリスタ素子のリード線
の長さはどうしても100〜200*g程度を必要とす
るものになっていた。勿論、ゲート側とカソード側のリ
ード線をツイストするなどからそのインダクタンス分を
極力小ざくするわけであるが、前述した如き高速大電流
パルス(まリード線の僅かの残留インダクタンスが太き
な障害となってしまい、所望の逆ゲート電流を流すこと
ができy♂いものになってしまう。
不発+::h i才上運したような点に鑑みて、素子を
効る 用させる胃速犬電流の逆電流が効果的に与えりれリード
線描遺体を具備するサイリスク素子およびその出動のた
めのゲート回路を提供するものである。
しかして、本発明はつぎの技術思懇に基づきなされたも
のである。すなわち、ターンオフ初期にはア゛−ト逆耐
圧を越える高電圧をゲートに与え、これをターンオフ初
期におけるゲート・カソード間逆方向インピーダンスが
非常に小さくその殆どがリード線のインダクタンスに加
わるものとずればゲート・カソード間逆方向電圧は極く
僅かになり、11−ド線のインダクタンスをり、印加電
圧をE。
ゲート電流をIQ、J:すると、 Iこ従ってゲート電流1.が上昇するものになる。ここ
に、ゲート電流1.の立上がりが印加電圧Eに比例する
ためゲート電流IQの所要の立上がり時間が得られる如
く印加電圧Bを選定し得る。そして、このターンオフ動
作が進行するにゲート・カソード間逆方向インピーダン
スが増大してケ′−ト電流1、は減少し始め、こうなる
とインダクタンスLの電圧が反転することあいまってゲ
ート・カソード間逆電圧は上昇してゲート逆耐圧を越え
てしまう。
よって、ゲートの逆電圧を検出してこれに基づき直流電
源きサイリスク素子のゲート間に置かれた可変インピー
ダンスを制御し、ゲート逆耐圧を越えぬよう番こするこ
とにある。
さらには、サイリスク素子に3いては、ゲート検出用リ
ード線をゲート電流供給用リード線に共用するものにあ
ってはインダクタンスLの電圧もともに得るものとなっ
5てしまい、真のケート逆電圧を検出するこさはできな
い。よって、前記双方のリード線を別個に設ける如き構
成体をなすものとすることにある。
第1図は本発明によるサイリスク素子を説明するため示
した要部平面図で、木はSIサイリスタである。ここに
、laiオゲート71(極、lbはカノード笛極、IC
は端子部分G1をもつ通常のゲー) IJ−ド線、1d
は端子部分に1をもつ通常のカソードリード線、le 
、 ifは端子部分[有]、Kvをもつゲート電圧検出
のためのゲートリード紳、カソードリード線を示12て
いる。
すなわち、図示のものにおいてゲート電極1aとカソー
ド’Q fIbよりゲート電流供給用リード線としての
ゲートリード線1cさらにはカソードリード線idを備
える点は従来方式のものと同一であるが、さらにゲート
電圧検出用リード線としてのゲニトリードileとカソ
ードリード線1fを具備してなる。
そして、かぐの如きものは、端子部分KI + 0丁か
ら大きな逆電流が供給された際にゲートリード線1c。
カソードリード線1dのもつインダクタンスに大きな′
市川を発生し、その端子部分KI、GI間の電圧々カソ
ード電極1b、ゲート電極13間の電圧には大きな差を
生じることより端子部分KI、GIによるゲー) 71
1圧の検出は困難であるとしても、ゲートリード線1c
、Ifが設けられてこれに微小な電流し力)流さぬもの
とす′ることにより、通常のリード線長をもつものであ
ってもそのイングククンスに発生する電圧が極く小さな
ものにでき、端子部分KV r ov間より8Iサイリ
スク入の真のゲート電圧をほぼ正確に得ることができる
ものである。
第2図は第1図のSI力イリスタを駆動する本発明によ
るゲート回路の一例を示す回路図で、2゜3は正ケート
電流供給、逆ゲート電流供給のための直流電源、4,5
,6,7,8.9は抵抗器、10゜11はダイオード、
12.13はここではNチャンネルパワーモス形例で示
したフィールドイフークトトランジスタ(以下FETと
称する)、14はフォトタイオード14a、フォトトラ
ンジスタ14bからなるフォトカップラ、15はツーナ
ータイオードである0ここに、端子部分o、/ 、 K
■/および端子部分Gv′、Kv′は第1図に示される
SIサイリスク尤の端子部分GI。
KX p ov + KVにそれぞれ接続される部分を
表し、また端子部分ap l CNは制御入力端子の部
分を表している。かかる回路構成の動作はつぎの如くで
ある0ここで8Iサイリスタ1をオン状態とするため、
端子部分CPを端子部分cNに対して正電位とするよう
な信号を図示せぬ制御回路より与えるものとする。する
と、FET12のゲート(G)はソース(8)に対して
正電位となってFET 12は導通するものとなる。よ
って、直流電源2から抵抗器4.ダイオード10 、 
F’ETi2を通して端子部分oI′、 KI/を介し
て正のゲートNk、が与えられ、81サイリスタ1はオ
ン状態となる。ここで、抵抗器4は正ゲート電流を適切
な値に制限する如く作用し、タイ′オード10は後述の
直流電源3による電流が直流電源2に流れ込むのを防止
する如く配されてなる。なお、この際FET13のゲー
ト(G)はダイオード11 、 FB’l”12を通し
て直流電源3の負荷電位近くまで引下げられている。そ
して、PET 13のソース(S)はSIサイリスタ1
のオン状態における端子部分GI、KI間電圧が1ボル
ト程度き小さいためlこここもほぼ直流電源3の負極電
位に等しくなり、結局FBT13のゲート・ソース間電
圧がほぼ零であって非導通状態となっている。
つぎに、Sエサイ°リスタlをオフlこするには端子部
分cPをオープンとするか端子を部分CNに対して零電
位にすればよいが、そのオーブンの場合でも抵抗?57
の作用によりFET12のケートパノース[用電圧が零
となるため、FFT 12は非導通となって正ゲート電
流がしゃ断されるものとなる。と同時(こ夕゛イオード
]1によるPET 13のゲート電位引下げがなくなる
ため、FF、T13のゲート(G)が抵抗器51こより
正バイアスされてFET13は導通するものとなるOす
ると、直流電源3からFET13を通して端子部分に■
/ 、 OI/を介して逆ゲート電流が供給されるもの
1こなる。そして、この逆ゲートflf流供給回路(こ
lま特別な限流素子が挿入されることなく、前述したよ
うに直流電源3の電圧をある程度高くしておくものとす
ることにより、大電流の逆ゲート電流を#(給すること
ができるOまた、こ0)ようなターンオフ初期ではS1
サイリスク1のゲート・力゛ノート′間通方向インピー
ダンスは小さくしたがって端子部分Gy’ * Kv’
間に現れる電圧も微小であり、゛ツェナーダイオード1
5のツ=ナー電圧を越えられずフォトカップラ14のフ
ォトダイオード14ali通流しなG)。
よって、フ六叫うンジスタ14b力Sメーフ状態であり
、FET]、3(7) f’ L−イア (D) ・7
−ス(S)’l’Hlイア ヒーグンスが微小な状態と
なってG1ろ0しかし、ターンオフ動作が進行してSI
−’丈イ1ノスタ1のゲート・カソード間逆方向インピ
ータ゛ンスカS上昇してくるとそのゲート・カソードI
HJ逆電圧も上昇し、端子部分Kv′、 o /閾電圧
が゛ソエプーータ゛イオード15のツェナー電圧を越え
てフォトタイオード148を通して通流するものとなる
。すると、フォトトランジスタ14bのコレクタ・エミ
、り開力≦導辿状態になり抵抗器6を通してFET13
のゲート電位を引下げるため、 FET13のドレイン
(D)パノース(S)間インピーダンスが増加して端子
部分KI′。
GI’ lこ与えられる電圧が低下させられる。このた
め、SIサイリスク上のゲート・カソード間逆電圧した
がって端子部分Kv’ 、 Ov’間電圧電圧下し、+
i IZ ’ツェナーダイオード14aのツ=ナー電圧
と等しくなったところでバランス状態になって安定した
ゲート逆電圧が供給される。よって、この゛ンーナー電
圧をゲート逆耐圧以下に選定すること力)らj関電圧状
態を生じることを防止できる。な、C1抵抗器9はS■
→ノイリスタ1がオフ状態のさきI”IUT13のドレ
イン・ソース間インピータンスとともに直流電源3電圧
を分圧してJ5す、こIl、 IJ安定したゲート逆電
圧を得るため配されてなる。そして、抵抗器8はフォト
タイオート14aの限流抵抗さして作用するものであっ
て、これは、いまフォトタイオード14aまイ)りの回
路かゲート逆電圧検出部分、フォトトランジスタ14b
とFET13がゲート逆電圧制御部分きみるにこれらが
ゲート逆電圧閑ループ制御系を構成していることから、
このループのゲイン定めるものきなる点に留意する必−
リ2がある。
かくの如く、第2図に示すものは第1図の]サイリスタ
1を高’il?、圧1E源により有効に駆動し得るもの
であり、行にケート逆電F3Lを格Z1」に検出して逆
耐圧以下1こ抑jfi’l ”T能なちのである。
以上説明したように本発明によれば、サイリスク素子を
h5適に嘔tb可能な+タイリスクリード線構造体およ
びそのQ’r動川ゲ用ト回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるサイリスク素子を示す壁部平面図
、第2図は本発明によるゲート回路の一例を示す回路図
である。 1cr le・「’ −) リード線、1cL、19 
   カソード リ −−ト イ玉1 、 2  、 
3 − − 直 流xi  源 、 12  、 13
       ツイールドイツヘクトトランジスタ(F
BT)、14−フォトカンブラ、GI r KI y 
ov −KV’ + GI’ 、KI’ + ov/ 
IKv′  一端子部分。 特許出願人 東洋電機製造株式会社 代表者 土 井   厚

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)素子本体よりゲート電流供給のためのリード線と
    ゲート電圧検出のためのリードヲ11を別個に導出して
    なることを特徴とするサイリスク素子。 ′2)  ゲート電流供給のためのリード線およびゲー
    ト′fit圧検出のためのリート線をJt 晦してl、
    1゛るサイリスク素子に、ゲート逆耐圧以上の電圧を有
    する直流電源より可変インピータンス素子を介して前記
    ゲート電流供給のためのリード線から逆ゲート電流を与
    えるとさもに、前記ケート電圧検出のためのリード線(
    こよりゲート電圧を検出しかつ該ゲート電圧の検出信号
    により前記可変インピータンスのインピーダンスをBq
     ?・bするようにしたことを特徴とする→Jイリスタ
    諌゛子ゲート回路。
JP3076783A 1983-02-28 1983-02-28 サイリスタ素子およびサイリスタ素子ゲ−ト回路 Granted JPS59158558A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3076783A JPS59158558A (ja) 1983-02-28 1983-02-28 サイリスタ素子およびサイリスタ素子ゲ−ト回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3076783A JPS59158558A (ja) 1983-02-28 1983-02-28 サイリスタ素子およびサイリスタ素子ゲ−ト回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59158558A true JPS59158558A (ja) 1984-09-08
JPH0324790B2 JPH0324790B2 (ja) 1991-04-04

Family

ID=12312831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3076783A Granted JPS59158558A (ja) 1983-02-28 1983-02-28 サイリスタ素子およびサイリスタ素子ゲ−ト回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59158558A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62103265U (ja) * 1985-12-19 1987-07-01
JPS62199117A (ja) * 1986-02-27 1987-09-02 Fuji Electric Co Ltd Gtoサイリスタの故障検出回路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49116070U (ja) * 1973-01-31 1974-10-03

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49116070U (ja) * 1973-01-31 1974-10-03

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62103265U (ja) * 1985-12-19 1987-07-01
JPH0747872Y2 (ja) * 1985-12-19 1995-11-01 富士電機株式会社 半導体装置
JPS62199117A (ja) * 1986-02-27 1987-09-02 Fuji Electric Co Ltd Gtoサイリスタの故障検出回路
JPH0525404B2 (ja) * 1986-02-27 1993-04-12 Fuji Electric Co Ltd

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0324790B2 (ja) 1991-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6402591B2 (ja) 半導体装置
US7109558B2 (en) Power MOS transistor having capability for setting substrate potential independently of source potential
JP5267616B2 (ja) 駆動制御装置
KR20200138042A (ko) 질화 갈륨 스위치용 통합 고장 안전 풀다운 회로
JP3812353B2 (ja) 半導体電力変換装置
CA1141823A (en) Vmos/bipolar dual-triggered switch
US10014852B2 (en) High-voltage stacked transistor circuit
JPH0795033A (ja) 電力用半導体装置回路
CN109599845B (zh) 一种保护电路、上桥驱动芯片及ipm模块
JP2021013259A (ja) ゲート駆動装置及び電力変換装置
EP1037387B1 (en) Stabilized gate driver
CN111971884A (zh) 栅极驱动电路和栅极驱动方法
JPH10233632A (ja) 高圧側mosfetゲート保護シャント回路
JP2000083371A (ja) 電力変換器におけるゲート駆動回路
US4677324A (en) Fast switch-off circuit for conductivity modulated field effect transistor
US6778366B2 (en) Current limiting protection circuit
US6727516B2 (en) Semiconductor power conversion apparatus
CN112865767B (zh) 一种提高SiC MOSFET器件短路故障响应速度的电路
US20190312505A1 (en) Boost Converter Short Circuit Protection
US6466060B2 (en) Switching device with separated driving signal input and driving circuit of the same
JP2014204354A (ja) 駆動回路、半導体集積回路、及び駆動回路の制御方法
US9397207B2 (en) Gated thyristor power device
EP0980141B1 (en) Control circuit for a semiconductor component
US9344078B1 (en) Inverse current protection circuit sensed with vertical source follower
JPS59158558A (ja) サイリスタ素子およびサイリスタ素子ゲ−ト回路