JPS5922442A - Driving controller of semiconductor switching element - Google Patents

Driving controller of semiconductor switching element

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JPS5922442A
JPS5922442A JP13109982A JP13109982A JPS5922442A JP S5922442 A JPS5922442 A JP S5922442A JP 13109982 A JP13109982 A JP 13109982A JP 13109982 A JP13109982 A JP 13109982A JP S5922442 A JPS5922442 A JP S5922442A
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JP
Japan
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circuit
signal
power supply
voltage
switching element
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Application number
JP13109982A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Honda
晃 本多
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International Rectifier Corp Japan Ltd
Infineon Technologies Americas Corp
Original Assignee
International Rectifier Corp Japan Ltd
Infineon Technologies Americas Corp
International Rectifier Corp USA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices

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  • Power Conversion In General (AREA)
  • Thyristor Switches And Gates (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a switching element from being destroyed, by detecting a power supply voltage of a driving controller, comparing it with a minimum voltage driving safely a main switching element, and stopping the transfer of an on- gate signal when the voltage does not attain to the minimum. CONSTITUTION:A semiconductor switching element (GTO)10 is turned on/off by a driving circuit 30. A control signal on/off-controlling the GTO is inputted to a trigger signal input circuit 40. A power supply voltage detecting circuit 70 detects that the voltage of a power supply circuit 20 has attained to a reference voltage or over to turn on the GTO set in advance, and generates a signal. A logical circuit 80 discriminates that the voltage of the power supply circuit 20 is the reference voltage or over by using a control output signal of the trigger signal input circuit 40 and this detecting signal as input conditions. Only when either the output signal of the logical circuit 80 or the control signal exists, a control signal output circuit 60 outputs a driving signal to the driving circuit 30.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体スイッチング素子の制御装置に係り、
特にゲートターンオフサイリスタやパワートランジスタ
などのような自己消弧型の半導体スイッチング素子の駆
動制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for a semiconductor switching element,
In particular, the present invention relates to a drive control device for self-extinguishing semiconductor switching elements such as gate turn-off thyristors and power transistors.

一般に、半導体スイッチング素子はチョッパやインバー
タのような電力制御装置に広く用いられている。このよ
うな半導体スイッチング素子のうち、ゲートターンオフ
サイリスタやパワートランジスタのような自己消弧型ス
イッチング素子は電力制御装置の制御素子として種々の
点で有用なものである。
Generally, semiconductor switching elements are widely used in power control devices such as choppers and inverters. Among such semiconductor switching elements, self-extinguishing switching elements such as gate turn-off thyristors and power transistors are useful in various respects as control elements of power control devices.

しかるに1ゲートターンオアサイリスクやパワートラン
ジスタを安全に動作させるためには多くの課題が残され
ている。すなわち、ゲートターンオフサイリスクもしく
はパワートランジスタを安全に動作させるためには、必
要かつ十分な波高値を持つゲートもしくはベース信号を
制御端子に供給しなければhらない。
However, many issues remain in order to safely operate one-gate turn-or-size risk and power transistors. That is, in order to safely operate a gate turn-off risk or a power transistor, a gate or base signal having a necessary and sufficient peak value must be supplied to the control terminal.

ところがこれらの素子を使用した装置の起動、停止およ
び瞬停時〔瞬間的な停電〕等においてはゲートもしくは
ベース駆動回路の電源電圧が所定の確立した値よりも低
い値になる期間が存在する。
However, when a device using these elements is started, stopped, or momentary power outage occurs, there is a period in which the power supply voltage of the gate or base drive circuit is lower than a predetermined established value.

こうした状態でゲートもしくはベースに信号が印加され
ると、スイッチング過渡期間、特にパワートランジスタ
では定常オン期間を含む電力損失亦増大し、極端な場合
にはこれらの素子の破壊につながることがあった。
If a signal is applied to the gate or base in such a state, power dissipation during the switching transient period, especially during the steady on period in power transistors, increases, and in extreme cases, this can lead to destruction of these devices.

本発明は、上記の問題点を解決したもので、その電源電
圧を検出し、前記駆動制御回路の動作を制御することに
より、半導体スイッチング素子を安全に動作させること
ができる駆動制御装置を提供することにある。
The present invention solves the above problems and provides a drive control device that can safely operate a semiconductor switching element by detecting the power supply voltage and controlling the operation of the drive control circuit. There is a particular thing.

以下に本発明の実施例に係る半導体スイッチング素子の
駆動制御装置を第1図ないし第3図によって説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A drive control device for a semiconductor switching element according to an embodiment of the present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 to 3.

第1図は、半導体スイッチング素子として、ゲートター
ンオフサイリスク(以下、GTOと称する。〕に適用し
た駆動制御装置の実施例を示し、10はGTOである。
FIG. 1 shows an embodiment of a drive control device applied to a gate turn-off switch (hereinafter referred to as GTO) as a semiconductor switching element, and 10 is the GTO.

20は駆動制御装置の電源回路、30は、GTOの制御
極であるゲートに供給する信号をオン、オフするゲート
駆動回路である。ゲート駆動回路30を制御するために
、ゲートトリガ信号入力回路40、最少オンタイム設定
回路50およびゲート信号出力回路60が設けられてい
る。
20 is a power supply circuit of the drive control device, and 30 is a gate drive circuit that turns on/off a signal supplied to the gate, which is a control pole of the GTO. In order to control the gate drive circuit 30, a gate trigger signal input circuit 40, a minimum on-time setting circuit 50, and a gate signal output circuit 60 are provided.

特に、本発明においては、GTOを用いた電力制御装置
〔図示せず〕の起動、停めおよび瞬停時などに素子を安
全に動作させるために、ゲート駆動回路30の電源電圧
、すなわち、駆動制御装置の電源回路20の電圧が所定
の基準電圧より高いかまたは低いかを検出するための電
源電圧検出回路70と、この電源電圧検出回路70の検
出信号を論理演算する論理演算回路80とが設けられて
いる。さらに詳しくは、制御電源回路20は、1次巻線
21a、2次巻! 21bおよび21cを有する電源ト
ランス21、整流器22aおよび22b1平滑コンデン
サ23aおよび23b、および定電圧回路24を有し、
図示のように接続されている。
In particular, in the present invention, the power supply voltage of the gate drive circuit 30, that is, the drive control A power supply voltage detection circuit 70 for detecting whether the voltage of the power supply circuit 20 of the device is higher or lower than a predetermined reference voltage, and a logic operation circuit 80 for performing a logical operation on the detection signal of the power supply voltage detection circuit 70 are provided. It is being More specifically, the control power supply circuit 20 includes a primary winding 21a, a secondary winding! It has a power transformer 21 having 21b and 21c, rectifiers 22a and 22b1, smoothing capacitors 23a and 23b, and a constant voltage circuit 24,
Connected as shown.

ゲート駆動回路30は、第1の電界効果トランジスタ3
1、第2の電界効果トランジスタ32および第3の電界
効果トランジスタ33を有し、前記トランジスタ31の
ソース・ゲート間に、抵抗34.35およびゼナーダイ
オード36が接続され、かつ駆動制御装置の電源回路2
0に図示のように接続されている。トランジスタ31の
ソースはGTOIQのゲートに、ゲートは抵抗37を介
してトランジスタ32のソースに接続されている。
The gate drive circuit 30 includes a first field effect transistor 3
1. It has a second field effect transistor 32 and a third field effect transistor 33, and a resistor 34, 35 and a Zener diode 36 are connected between the source and gate of the transistor 31, and the power supply of the drive control device is connected. circuit 2
0 as shown. The source of the transistor 31 is connected to the gate of the GTOIQ, and the gate is connected to the source of the transistor 32 via a resistor 37.

前記トランジスタ32のゲートはゲート信号出力回路6
0ヘソースは整流器22bの負極へそれぞれ接続されて
いる。トランジスタ33のソースはGTO10のゲート
に、ゲートはゲート信号出力回路60へ接続されている
。ゲート信号入力画FM!r40は、ホトカプラ41と
トランジスタ42および第1のシュミットトリガ回路4
3を有する。
The gate of the transistor 32 is connected to the gate signal output circuit 6.
0 sources are respectively connected to the negative electrode of the rectifier 22b. The source of the transistor 33 is connected to the gate of the GTO 10, and the gate is connected to the gate signal output circuit 60. Gate signal input image FM! r40 is a photocoupler 41, a transistor 42, and a first Schmitt trigger circuit 4.
It has 3.

ホトカプラ41の発光ダ・イオード41aには、ダイオ
ード44が逆並列に接続されるとともに抵抗45bが並
列接続されてかり、これら抵抗45aを介して入力端子
46aと46b間に接続されている。
A light emitting diode 41a of the photocoupler 41 has a diode 44 connected antiparallel to it and a resistor 45b connected in parallel, and is connected between input terminals 46a and 46b via the resistor 45a.

ホトカプラ41のホトダイオード4]、bのアノード側
は、トランジスタ42のベースに接続されている。トラ
ンジスタ42のコレクタは抵抗45Cヲ介してホトダイ
オード41bのカソード側に接続され、さらにこのカソ
ード側は前記と同様に定電圧回路24に接続されている
The anode side of the photodiode 4 ], b of the photocoupler 41 is connected to the base of the transistor 42 . The collector of the transistor 42 is connected to the cathode side of the photodiode 41b via a resistor 45C, and this cathode side is further connected to the constant voltage circuit 24 in the same manner as described above.

第1のシュミットトリガ回路43の入力端子はトランジ
スタ42のコレクタと抵抗45cの接続点に接続されて
いる。電源電圧検出回路70は、電圧検出素子、たとえ
ばゼナーダイオード71、トランジスタ72および第2
のシュミットトリガ回路73を有し、ゼナーダイオード
71は、抵抗74a・74b を介して制御電源回路2
0のコンデンサ23bに並列接続されている。トランジ
スタ72は、抵抗74cを介して電源回路20の定電圧
回路24とコンデンサ23bに接続されている。
The input terminal of the first Schmitt trigger circuit 43 is connected to the connection point between the collector of the transistor 42 and the resistor 45c. The power supply voltage detection circuit 70 includes voltage detection elements such as a Zener diode 71, a transistor 72, and a second
The Zener diode 71 is connected to the control power supply circuit 2 via resistors 74a and 74b.
0 is connected in parallel to the capacitor 23b. Transistor 72 is connected to constant voltage circuit 24 of power supply circuit 20 and capacitor 23b via resistor 74c.

第2のシュミットトリガが回路73の入力端子は、トラ
ンジスタ72のコレクタに接続されている。論理演算回
路80は、演算素子、たとえば、アンド回路81を有し
、このアンド回路81の一方の入力端子は、ゲートトリ
ガ信号入力回路40の第1シュミットトリガ回路43の
出力端子に接続されている。
The input terminal of the second Schmitt trigger circuit 73 is connected to the collector of transistor 72. The logic operation circuit 80 has an operation element, for example, an AND circuit 81, and one input terminal of the AND circuit 81 is connected to the output terminal of the first Schmitt trigger circuit 43 of the gate trigger signal input circuit 40. .

アンド回路81の他方の端子は、電源電圧検出回路70
の第2のシュミットトリガ回路73の出力端子に接続さ
れている。最少オンタイム設定回路50は、オア回路5
1、マルチバイブレータ52およびオア回路53によっ
て構成されている。
The other terminal of the AND circuit 81 is connected to the power supply voltage detection circuit 70
The output terminal of the second Schmitt trigger circuit 73 is connected to the output terminal of the second Schmitt trigger circuit 73. The minimum on-time setting circuit 50 is an OR circuit 5
1. It is composed of a multivibrator 52 and an OR circuit 53.

オア回路51の一方の入力端子は、アンド回路81に接
続され、他方の入力端子は、マルチバイブレータ52に
接続されるとともに電源回路20の定電圧回路24に接
続されている。
One input terminal of the OR circuit 51 is connected to the AND circuit 81 , and the other input terminal is connected to the multivibrator 52 and to the constant voltage circuit 24 of the power supply circuit 20 .

オア回路53の一方の入力端子は、マルチバイブレータ
52の出力端子に接続され、他方の入力端子は、アンド
回路81の出力端子に接続されている。ゲート信号出力
回路60は、増幅器61と反転増幅器62、抵抗63お
よび64を有し、増幅器61と反転増幅器62の入力端
子は、オア回路53の出力端子に接続されている。
One input terminal of the OR circuit 53 is connected to the output terminal of the multivibrator 52, and the other input terminal is connected to the output terminal of the AND circuit 81. The gate signal output circuit 60 includes an amplifier 61, an inverting amplifier 62, and resistors 63 and 64. The input terminals of the amplifier 61 and the inverting amplifier 62 are connected to the output terminal of the OR circuit 53.

また、増幅器61の出力端子は、ゲート駆動回路30の
トランジスタ32のゲートに接続され、反転増幅器62
の出力端子は、電界効果トランジスタ33のゲートに接
続されている。
Further, the output terminal of the amplifier 61 is connected to the gate of the transistor 32 of the gate drive circuit 30, and the output terminal of the amplifier 61 is connected to the gate of the transistor 32 of the gate drive circuit 30.
The output terminal of is connected to the gate of the field effect transistor 33.

上記構成のゲート駆動制御装置において、制御電源回路
20の直流出力電圧は、コンデンサ23aと23bによ
って平滑され、定電圧回路24によって定電圧が作られ
る。
In the gate drive control device having the above configuration, the DC output voltage of the control power supply circuit 20 is smoothed by the capacitors 23a and 23b, and a constant voltage is generated by the constant voltage circuit 24.

次のこの装置の動作を説明する。駆動制御装置の電源回
路20の電圧が正常のとき、すなわち、第2図のVD 
−E  で示す電圧S1が基準電圧VZDJ以上のとき
に、ゲートトリガ信号入力回路40の入力端子46aと
46b間にゲートトリガ信号が供給されたとする。すな
わち、第2図に示すように、ゲートトリガ信号S2が供
給されると、ホトカプラ41の発光ダイオード41a/
Z発光し、ホトダイオード41bを介してトランジスタ
42が導通する。
The operation of this device will be explained next. When the voltage of the power supply circuit 20 of the drive control device is normal, that is, VD in FIG.
It is assumed that a gate trigger signal is supplied between the input terminals 46a and 46b of the gate trigger signal input circuit 40 when the voltage S1 indicated by -E is equal to or higher than the reference voltage VZDJ. That is, as shown in FIG. 2, when the gate trigger signal S2 is supplied, the light emitting diode 41a/
Z light is emitted, and the transistor 42 becomes conductive via the photodiode 41b.

これに伴ない、第1のシュミットトリガ回路43の入力
信号は、ローレベルになり、その出力は、逆にハイレベ
ルになる。
Accordingly, the input signal of the first Schmitt trigger circuit 43 becomes low level, and its output becomes high level.

ここで、駆動制御装置電源回路20のコンデンサ23b
の端子電圧S1はゼナーダイオード71の降伏電圧VZ
Dで規定される基準電圧j’ZDi以上であるから、こ
のゼナーダイオード71、抵抗74親および74bから
なる回路に電流が流れており、抵抗74bの両端に電位
差が発生してトランジスタ72がターンオンしている。
Here, the capacitor 23b of the drive control device power supply circuit 20
The terminal voltage S1 is the breakdown voltage VZ of the Zener diode 71
Since the voltage is higher than the reference voltage j'ZDi defined by D, current flows through the circuit consisting of the Zener diode 71, the parent resistor 74, and 74b, and a potential difference is generated across the resistor 74b, turning on the transistor 72. are doing.

これにより、トランジスタ72のコレクタ電位は、はぼ
零に近い値になる。この信号を第2のシュミットトリガ
回路73に入力し、トランジスタ72のオン・オフ状態
を明確に弁別させる。したがって、ここではトランジス
タ72はオンしているから、第2図に示すVCQlはロ
ーベルであり、第2のシュミットトリガ回路73の出力
はハイレベルになっている。この信号とホトカプラ41
を介して入力されたゲートトリガ信号゛との論理積を取
るととによって、ゲートトリガ信号S2がありかつ電源
電圧が基準電圧VzD1以上である時にのみアンド回路
81の出力にオンゲート信号S4に相当するハイレベル
の信号が出力される($2/fll=示オANI)出り
、f4.)。
As a result, the collector potential of the transistor 72 becomes a value close to zero. This signal is input to the second Schmitt trigger circuit 73 to clearly distinguish between the on and off states of the transistor 72. Therefore, since the transistor 72 is on here, VCQl shown in FIG. 2 is at a low level, and the output of the second Schmitt trigger circuit 73 is at a high level. This signal and photocoupler 41
By taking the AND with the gate trigger signal ゛ inputted via A high level signal is output ($2/fll=indicator ANI), f4. ).

\へ\N〜!■へh九へ蔦アンド回路8Jの出力信号S
4ば、オア回路51を通してマルチバイブレーク52に
入力される。これによりマルチバイブレーク52が動作
し、その出力信号S5がオア回路53の一方の入力端子
に、またアンドゲート81の出力信号S4が他方の入力
端子にそのまま入力される。
\Here\N~! ■ To h 9 To Tsuta AND circuit 8J output signal S
4, it is input to the multi-bye break 52 through the OR circuit 51. As a result, the multi-by-break 52 operates, and its output signal S5 is input to one input terminal of the OR circuit 53, and the output signal S4 of the AND gate 81 is input as is to the other input terminal.

したがって、オア回路53の出力端子には単安定マルチ
バイブレータ52の出力信号S5とアンド回路81の出
力信号S4のうちパルス幅の広いいずれか一方のパルス
に対応する出力信号S6が出力されんこれにより、t2
− tl−Δt なる最少オンタイムが設定される。
Therefore, an output signal S6 corresponding to one of the output signals S5 of the monostable multivibrator 52 and the output signal S4 of the AND circuit 81, which has a wider pulse width, is output to the output terminal of the OR circuit 53. , t2
- A minimum on-time of tl-Δt is set.

オア回路53の出力信号S6は、ゲート信号出力回路6
0の増幅器61と反転増幅器62に入力される。したが
って、オア回路53の出力信号はハイレベルであるから
、ゲート信号出力回路60の増幅器61の出力はハイレ
ベル、反転増幅器62の出力は反転増幅されてローレベ
ルになっている。
The output signal S6 of the OR circuit 53 is the gate signal output circuit 6
0 amplifier 61 and an inverting amplifier 62. Therefore, since the output signal of the OR circuit 53 is at a high level, the output of the amplifier 61 of the gate signal output circuit 60 is at a high level, and the output of the inverting amplifier 62 is inverted and amplified and becomes a low level.

これによりゲート駆動回路30の電界効果トランジスタ
33がターンオンし、その結果、トランジスタ31がタ
ーンオンし、GTOIQには、オン信号S7がゲート駆
動回路30に供給されている期間、電源回路20からゲ
ートに電力が供給され、このGTO10はオン状態にな
る。
As a result, the field effect transistor 33 of the gate drive circuit 30 is turned on, and as a result, the transistor 31 is turned on, and the GTOIQ receives power from the power supply circuit 20 to the gate while the on signal S7 is supplied to the gate drive circuit 30. is supplied, and this GTO 10 is turned on.

次に、駆動制御装置の電源電圧が、前述した要因によっ
て、基準電圧VzD1以下の時に、ゲートトリガ信号S
2′がゲートトリガ信号入力回路に入ったときの動作を
説明する。駆動制御装置の電源回路20のコンデンサ2
31)の端子電圧が外部要因によって基準電圧以下にな
ると、ゼナーダイオード71には電流が流れない。この
ため、トランジスタ72はオフ状態となり、第2シュミ
ットトリガ回路の入力は第2図に示すVCQlのS3の
ようにハイレベルとなる。その結果、アンド回路81の
入力は、第1のシュミット士すガ回路43のノhイレベ
ル信号と、第2のシュミットトリガ回路73のローレベ
ル信号を入力とするのでアンド回路81ノ出力はローレ
ベルとなる。
Next, when the power supply voltage of the drive control device is lower than the reference voltage VzD1 due to the above-mentioned factors, the gate trigger signal S
The operation when signal 2' enters the gate trigger signal input circuit will be explained. Capacitor 2 of power supply circuit 20 of drive control device
31) becomes lower than the reference voltage due to an external factor, no current flows through the Zener diode 71. Therefore, the transistor 72 is turned off, and the input of the second Schmitt trigger circuit becomes high level as shown in S3 of VCQl shown in FIG. As a result, the AND circuit 81 inputs the high level signal of the first Schmitt trigger circuit 43 and the low level signal of the second Schmitt trigger circuit 73, so the output of the AND circuit 81 is low level. becomes.

したがって、オア回路51の出力はローレベルとなり、
マルチバイブレータ回路はトリガされず動作したいオア
回路53は入力がいずれモロ−レベルのためその出力は
ローレベルである。その結果ゲート信号出力回路では、
反転増幅回路62の出力がハイレベルとなり、トランジ
スタ33がオンする。トランジスタ33がオンすると、
コンデンサ23bの正極から、GTo、 10のカソー
ド→ゲート→トランジスタ33→コンデンサ23bの負
極の閉回路が形成され、GTOI Oのゲートは逆バイ
アスされオフ状態を維持する。
Therefore, the output of the OR circuit 51 becomes low level,
The multivibrator circuit is not triggered and the input of the OR circuit 53 which is to be operated is at a morrow level, so its output is at a low level. As a result, in the gate signal output circuit,
The output of the inverting amplifier circuit 62 becomes high level, and the transistor 33 is turned on. When the transistor 33 turns on,
A closed circuit is formed from the positive electrode of the capacitor 23b to the cathode of GTo, 10, the gate, the transistor 33, and the negative electrode of the capacitor 23b, and the gate of GTOIO is reverse biased to maintain an off state.

以上説明したように、駆動制御装置の電源電圧が基準電
圧VzDl以下のときに、ゲートトリガ信号を本装置に
入力しても、GTOlo  はターンオンすることはな
い。
As explained above, even if a gate trigger signal is input to this device when the power supply voltage of the drive control device is lower than the reference voltage VzDl, GTOlo will not be turned on.

以上により、’jTOIQを完全に動作させるのに不十
分な波高値をも−ったゲートパルスがGTOIQのゲー
トに印加されることはない。
As a result of the above, a gate pulse having a peak value insufficient to completely operate 'jTOIQ is not applied to the gate of GTOIQ.

また、GTOIQを安全に動作させるためにその他の条
件としてそのゲートに負のパルスを印加し、ターンオフ
させようとする時点において、GTOIQのスナバコン
デンサ(図示せず〕の電圧が十分に低い値まで放電され
ていなければならない。この条件を満足させようとすれ
ば、スナバコンデンサに蓄積されていた電荷を放電させ
るために必要な最少オンタイムを確保しなければならな
い。
In addition, in order to operate GTOIQ safely, a negative pulse is applied to its gate, and at the time of turning off, the voltage of the snubber capacitor (not shown) of GTOIQ is discharged to a sufficiently low value. In order to satisfy this condition, it is necessary to ensure the minimum on-time required to discharge the charge accumulated in the snubber capacitor.

本発明の駆動制御装置には、入力されるトリガ信号に対
し、この保障をするために最少オンタイム設定回路50
が組み込まれている。この回路を電諒電圧検出回路70
の後に組み込むことにより第3図に示すようにゲートト
リガ信号S2が印加されている途中状態で電源電圧S1
が変化し、基準電圧VZD以下の状態からそれ以上の状
態へ、または基準電圧VZD以上の状態からこれ以下の
状態に遷移する場合にも、GTOIQには最少オンタイ
ムが確保されたゲート電力が供給される。したがって、
GTOIQを安全にゲートターンオフさせることができ
る。
The drive control device of the present invention includes a minimum on-time setting circuit 50 to ensure this for the input trigger signal.
is included. This circuit is connected to the voltage detection circuit 70.
As shown in FIG. 3, by incorporating the power supply voltage S1 after the
Even when the voltage changes and there is a transition from a state below the reference voltage VZD to a state above it, or from a state above the reference voltage VZD to a state below this, the GTOIQ is supplied with gate power that ensures the minimum on-time. be done. therefore,
GTOIQ can be gate turned off safely.

すなわち、第3図に示すように、ゲートトリガ信号が、
電源回路20の電圧Slが、基準電圧VZDIK対し、
低いときから高い方へ移る期間(図示加 〕にまたがる
ときは、アンド回路81の出力がハイレベルに変化した
ときにマルチバイ。
That is, as shown in FIG. 3, the gate trigger signal is
The voltage Sl of the power supply circuit 20 is relative to the reference voltage VZDIK,
When spanning the period of transition from low to high (not shown), multi-byte occurs when the output of the AND circuit 81 changes to high level.

プレータ回路52がセットされ、時間toから所定の期
間出力S5がオア回路53に入力される。
The plater circuit 52 is set, and the output S5 is input to the OR circuit 53 for a predetermined period from time to.

また、電圧S1が、基準電圧VZDt に対し、高いと
きから低い方へ移る期間(図示t3 )にまたがるとき
は、アンド回路81の出力S4によってマルチバイブレ
ータ回路52がセットされ、時間t3から所定の期間、
出力S5がオア回路53に1人力される。
Further, when the voltage S1 straddles a period (t3 in the figure) in which the voltage S1 changes from high to low with respect to the reference voltage VZDt, the multivibrator circuit 52 is set by the output S4 of the AND circuit 81, and the multivibrator circuit 52 is set for a predetermined period from time t3. ,
One output S5 is input to the OR circuit 53.

以上により、電力制御装置の起動、停止もしくは瞬停時
等で駆動制御装置の電源回路20の電源電圧が変化した
場合にも、GTOやパワートランジスタ等の制御電極へ
充分電力が供給され、その結果、主スイツチング素子が
破壊されることはない。
As described above, even if the power supply voltage of the power supply circuit 20 of the drive control device changes due to starting, stopping, or instantaneous power failure of the power control device, sufficient power is supplied to the control electrodes of the GTO, power transistor, etc., and as a result, , the main switching element is not destroyed.

上記したように、本発明によれば、駆動制御装置電源回
路の電源電圧を検出し、この検出電圧と対応する主スイ
ツチング素子を安全に駆動するために必要な最小電圧と
を比較し、電源電圧がこの基準電圧に至らない時にはオ
ンゲート信号の伝達を停止するようにしたから、駆動制
御回路の電源電圧が基準篭圧以丁に1(つた時には、自
動的に、対応する主スイツチング素子をオフ状態にする
ことかで微、この主スイツチング素子の破壊を効果的に
防止できる。また、電源電圧が基準値以上に回りすれば
、自動的に通常の運転状態となり、リセットする必要が
ない。さらに、電源電圧検出回路の後に最少オンタイム
設定回路を設け、オンタイムを常に、スナバ回路定数を
GTOもしくは)くワートランジスタの特性で決る最少
許容オンタイム以上に確保できる等、本発明は、技術的
かつ実用的に優れた効果を有する。
As described above, according to the present invention, the power supply voltage of the drive control device power supply circuit is detected, this detected voltage is compared with the minimum voltage required to safely drive the corresponding main switching element, and the power supply voltage is determined. Since the transmission of the on-gate signal is stopped when the voltage does not reach this reference voltage, when the power supply voltage of the drive control circuit is less than the reference voltage, the corresponding main switching element is automatically turned off. By doing this, it is possible to effectively prevent destruction of this main switching element.Also, if the power supply voltage exceeds the reference value, it will automatically return to the normal operating state, and there is no need to reset it.Furthermore, The present invention has technical and practical advantages, such as providing a minimum on-time setting circuit after the power supply voltage detection circuit and ensuring that the on-time is always greater than the minimum allowable on-time determined by the characteristics of the power transistor by adjusting the snubber circuit constant (GTO or ). It has excellent practical effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の実施例に係る半導体スイッチング素
子の駆動制御装置の電気結線図、第2図および第3図は
、それぞれその動作タイミングを示す図である。 10・・・ゲートターンオフサイリスタ、20・・・駆
動制御装置電源回路、 30・・・駆動回路、  40・・・トリガ信号入力回
路、50・・・最少オンタイム設定回路、 60・・・ゲート信号出力回路、 70・・・電源電圧検出回路、 80・・・論理回路0 出願代理人 弁理士 菊 池 五 部 23
FIG. 1 is an electrical wiring diagram of a drive control device for a semiconductor switching element according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams showing its operation timing, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Gate turn-off thyristor, 20... Drive control device power supply circuit, 30... Drive circuit, 40... Trigger signal input circuit, 50... Minimum on-time setting circuit, 60... Gate signal Output circuit, 70...Power supply voltage detection circuit, 80...Logic circuit 0 Application agent Patent attorney Kikuchi Go Department 23

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体スイッチング素子をオンオフ動作させる駆
動回路と、駆動制御装置の電源回路とトリガ信号を入力
とし前記半導体スイッチング素子をオンオフ制御するた
めの制御信号を入力するトリガ信号入力回路と、前記電
源回路の電圧があらかじめ設定された前記半導体スイッ
チング素子をオンさせるための基準電圧以上になったこ
とを検出して信号を発する電源電圧検出回路と、この電
源電圧検出回路の検出信号と前記トリガ信号入力回路の
制御出力信号とを入力条件とし前記電源回路の電圧が基
準電圧以上であることを弁別する論理回路と、この論理
回路の出力信号と前記制御信号とのいずれかの信号があ
ると穴のみ前記駆動回路を動作させる制御信号出力回路
とによって構成したことを特徴とする半導体スイッチン
グ素子の駆動制御装置。
(1) A drive circuit that turns on and off the semiconductor switching element, a power supply circuit of the drive control device, a trigger signal input circuit that receives a trigger signal and inputs a control signal for controlling the semiconductor switching element on and off, and the power supply circuit. a power supply voltage detection circuit that detects that the voltage has exceeded a preset reference voltage for turning on the semiconductor switching element and issues a signal; and a detection signal of the power supply voltage detection circuit and the trigger signal input circuit. a logic circuit for discriminating that the voltage of the power supply circuit is equal to or higher than the reference voltage using the control output signal of the control output signal as an input condition; 1. A drive control device for a semiconductor switching element, comprising a control signal output circuit for operating a drive circuit.
(2)  半導体スイッチング素子をオンオフ動作させ
る駆動回路と、駆動制御装置の電源回路と、トリガ信号
を入力とし前記スイッチング素子をオンオフ制御するた
めの制御信号を発するトリガ信号入力回路と、前記電源
回路の電圧があらかじめ設定された前記半導体スイッチ
ング素子をオンさせるための基準電圧以上になったこと
を検出して信号を発する電源電圧検出回路と、この電源
電圧検出回路の検出信号と前記制御信号入力回路の制御
出力信号とを入力条件とし、前記電源電圧が前記基準電
圧以上か否かを弁別する論理回路と、この論理回路の出
力信号を入力とし前記半導体スイッチング素子の最少許
容オンタイム信号を得る手段と、この手段による信号と
、前記論理回路の出力信号を入力条件とするオア回路と
を有する最−少オンタイム設定回路と、この最少オンタ
イム設定回路の出力信\ 号を入力とし、前記駆動回路を動作させる制御信号出力
回路とによって構成したことを特徴とする半導体スイッ
チング素子の駆動制御装置。
(2) A drive circuit that turns on and off the semiconductor switching element, a power supply circuit of the drive control device, a trigger signal input circuit that receives a trigger signal and issues a control signal for controlling the switching element on and off, and the power supply circuit. a power supply voltage detection circuit that detects that the voltage has exceeded a preset reference voltage for turning on the semiconductor switching element and generates a signal, and a detection signal of the power supply voltage detection circuit and a control signal input circuit a logic circuit that uses a control output signal as an input condition and discriminates whether or not the power supply voltage is equal to or higher than the reference voltage; and means that uses the output signal of the logic circuit as an input and obtains a minimum allowable on-time signal of the semiconductor switching element. , a minimum on-time setting circuit having an OR circuit whose input condition is the signal generated by this means and the output signal of the logic circuit, and the output signal of this minimum on-time setting circuit as input, and the drive circuit 1. A drive control device for a semiconductor switching element, comprising: a control signal output circuit for operating a semiconductor switching element.
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