JPS60203016A - ゲ−トタ−ンオフサイリスタのスナバ回路 - Google Patents
ゲ−トタ−ンオフサイリスタのスナバ回路Info
- Publication number
- JPS60203016A JPS60203016A JP5916184A JP5916184A JPS60203016A JP S60203016 A JPS60203016 A JP S60203016A JP 5916184 A JP5916184 A JP 5916184A JP 5916184 A JP5916184 A JP 5916184A JP S60203016 A JPS60203016 A JP S60203016A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thyristor
- snubber
- capacitor
- circuit
- gate turn
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0814—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
- H03K17/08144—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in thyristor switches
Landscapes
- Electronic Switches (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は半導体素子の保護回路に係り１％に自己消弧型
中導体素子であるゲートターンオフサイリスタのスナバ
回路に関する。
中導体素子であるゲートターンオフサイリスタのスナバ
回路に関する。
（技術的背景）
一般に、゛電力用半導体素子は転流時や自己消弧時のサ
ージエネルギーを吸収するためにスナバ回路と１われる
Ｏ−Ｒ回路（コンデンサと抵抗を用いた回路］が使用さ
れる。それらの中でもｔ＋！ｉにゲートターンオフサイ
リスタのスナバ回路はａｖ／ａｔを抑制するだけでなく
、ゲートターンオフ時にゲートターンオフサイリスタに
今迄流れていた主電流を速やかにスナバ回路に移してタ
ーンオフし易くしなければならない。このため他の素子
に比較してコンデンサの容量を大きくする必要があり、
かつ１回のターンオフ時にコンデンサに蓄積された電荷
は必ず次のターンオン迄に完全に放電していなければな
らない。さらにゲートターンオフサイリスタはその用途
として高速のターンオフ時間の利点を生かしたパルス幅
変調制御（ＰＷＭ制御）が多く、このＰＷＭ制御におい
ては使用周波数が高い。それ故、ゲートターンオフサイ
リスタのスナバ回路ではしばしば回路の電力損失が問題
になる。そこで、従来からスナバ回路の損失を少なくす
るために種々の方法が提案されている。
ージエネルギーを吸収するためにスナバ回路と１われる
Ｏ−Ｒ回路（コンデンサと抵抗を用いた回路］が使用さ
れる。それらの中でもｔ＋！ｉにゲートターンオフサイ
リスタのスナバ回路はａｖ／ａｔを抑制するだけでなく
、ゲートターンオフ時にゲートターンオフサイリスタに
今迄流れていた主電流を速やかにスナバ回路に移してタ
ーンオフし易くしなければならない。このため他の素子
に比較してコンデンサの容量を大きくする必要があり、
かつ１回のターンオフ時にコンデンサに蓄積された電荷
は必ず次のターンオン迄に完全に放電していなければな
らない。さらにゲートターンオフサイリスタはその用途
として高速のターンオフ時間の利点を生かしたパルス幅
変調制御（ＰＷＭ制御）が多く、このＰＷＭ制御におい
ては使用周波数が高い。それ故、ゲートターンオフサイ
リスタのスナバ回路ではしばしば回路の電力損失が問題
になる。そこで、従来からスナバ回路の損失を少なくす
るために種々の方法が提案されている。
第１図はこの種の従来のスナバ回路を電圧型インバータ
に用いた一例を示し、直流電圧源にスナバエネルギーを
帰還させるものである。第１図において％Ｐは直流電源
Ｃ図示せず）の正極側に接続されるべき正極端子、Ｎは
電源の負極側に接続される負極端子である。
に用いた一例を示し、直流電圧源にスナバエネルギーを
帰還させるものである。第１図において％Ｐは直流電源
Ｃ図示せず）の正極側に接続されるべき正極端子、Ｎは
電源の負極側に接続される負極端子である。
ｌａ、ｌｂはそれぞれ帰還ダイオード２ａ、２ｂを有す
るゲートターンオフサイリスク、３はスナバ回路で図示
の如く接続されたサイリスタ４ａ。
るゲートターンオフサイリスク、３はスナバ回路で図示
の如く接続されたサイリスタ４ａ。
４ｂ、スナバコンデンサ５ ａ＊ ５ ｂ ＊スナバダ
イオード５ａ、５ｂおよびリアクトル７によって構成さ
れている。８ａおよび８ｂは電源側コンデンサであり、
第１図においては電圧型インパークの１相分のみを示し
ている。
イオード５ａ、５ｂおよびリアクトル７によって構成さ
れている。８ａおよび８ｂは電源側コンデンサであり、
第１図においては電圧型インパークの１相分のみを示し
ている。
第１図のインバータにおいて１例えばゲートターンオフ
サイリスタをオフにすると、スナバコンデンサ５ａは少
なくとも電源電圧Ｅ（ｌまで充電される。この状態では
、ゲートターンオフサイリスタ１ａとスナバコンデンサ
５ａの印加電圧はほぼＫｄの電圧が印加される。
サイリスタをオフにすると、スナバコンデンサ５ａは少
なくとも電源電圧Ｅ（ｌまで充電される。この状態では
、ゲートターンオフサイリスタ１ａとスナバコンデンサ
５ａの印加電圧はほぼＫｄの電圧が印加される。
次にゲートターンオフサイリスタ１ａをオンにすると、
スナバコンデンサ５ａの電荷は、スナバダイオード６ａ
Ｋよりゲートターンオフサイリスタ１ａを通して放電さ
れない。ゲートターンオフサイリスタ１ａの導通期間中
に補助サイリスタ４ａをオンにすると、スナバコンデン
サ５ａ、’ｋｌｌｌｌコンデンサ８ａおよびリアクトル
７による共振回路が形成され、スナバコンデンサ５ａの
電荷の放電が始まる。
スナバコンデンサ５ａの電荷は、スナバダイオード６ａ
Ｋよりゲートターンオフサイリスタ１ａを通して放電さ
れない。ゲートターンオフサイリスタ１ａの導通期間中
に補助サイリスタ４ａをオンにすると、スナバコンデン
サ５ａ、’ｋｌｌｌｌコンデンサ８ａおよびリアクトル
７による共振回路が形成され、スナバコンデンサ５ａの
電荷の放電が始まる。
共振回路の動作により、スナバコンデンサ５ａの電荷は
ほぼ零まで放電されそのエネルギーはコンデンサ８ａに
回生される。なお、スナバダイオード６ａと帰還ダイオ
ード２ａによりスナバコンデンサ５ａには逆極性の電圧
が充電されない。またスナバコンデンサ５ｂのエネルギ
ーについても、スナバコンデンサ５ａと同様な回路動作
により電ｍ側コンデンサ８ｂに回生される。
ほぼ零まで放電されそのエネルギーはコンデンサ８ａに
回生される。なお、スナバダイオード６ａと帰還ダイオ
ード２ａによりスナバコンデンサ５ａには逆極性の電圧
が充電されない。またスナバコンデンサ５ｂのエネルギ
ーについても、スナバコンデンサ５ａと同様な回路動作
により電ｍ側コンデンサ８ｂに回生される。
第１図に示すゲートターンオフサイリスクのスナバ回路
によれば、スナバコンデンサ５ ａ ｆ５ｂ ）ノエネ
ルギーを喧源側コンデンサ８ａ［８ｔ））に回生するこ
とによりある程度の電力損失は低減できるが、電源側コ
ンデンサ８ａ（８ｂ）、リアクトル７を含んだ形でのＬ
Ｏの共振を用いてスナバコンデンサ５ａ （５ｂ）を回
生ずるものであるから、力率改善の面や高調波抑制の面
では不充分である。
によれば、スナバコンデンサ５ ａ ｆ５ｂ ）ノエネ
ルギーを喧源側コンデンサ８ａ［８ｔ））に回生するこ
とによりある程度の電力損失は低減できるが、電源側コ
ンデンサ８ａ（８ｂ）、リアクトル７を含んだ形でのＬ
Ｏの共振を用いてスナバコンデンサ５ａ （５ｂ）を回
生ずるものであるから、力率改善の面や高調波抑制の面
では不充分である。
−万、ゲートターンオフサイリスタの用途としてブリッ
ジ回路の正電位側と負電位側との間に直流リアクトルを
有する直流電源を有し、反流側を′市源系統に接続して
ＰＷＭ制御により任意の位相。
ジ回路の正電位側と負電位側との間に直流リアクトルを
有する直流電源を有し、反流側を′市源系統に接続して
ＰＷＭ制御により任意の位相。
周波数の電流を流すことにより、力率改善や高調波抑制
などの機能を有する装置があるが、これらの用玲には第
１図に示すようなスナバエネルギー回生型の回路には使
用できなかった。
などの機能を有する装置があるが、これらの用玲には第
１図に示すようなスナバエネルギー回生型の回路には使
用できなかった。
（発明の目的）
本発明の目的は、ゲートターンオフサイリスクのオフ状
態でのスナバコンデンサの充電に荷をＬＯの共振現象を
利用して逆方向に充電させた後、このエネルギーを主回
路に戻すことにより旬、力損失の少ない高性能なスナバ
回路を提供することである。
態でのスナバコンデンサの充電に荷をＬＯの共振現象を
利用して逆方向に充電させた後、このエネルギーを主回
路に戻すことにより旬、力損失の少ない高性能なスナバ
回路を提供することである。
（発明の概要）
本発明のスナバ回路は、第１のスイッチ素子を通して電
荷をスナバコンデンサに光電する手段と、該スナバコン
デンサに第２のスイッチ素子を介して接続されたりアク
ドルを有する共振回路手段とを備工、ケートターンオフ
サイリスタのオフ時でのスナバコンデンサの光電１に荷
を共振現象を利用して逆方向に充電させた後主回路側に
戻すようにしたことを特徴とするものである。
荷をスナバコンデンサに光電する手段と、該スナバコン
デンサに第２のスイッチ素子を介して接続されたりアク
ドルを有する共振回路手段とを備工、ケートターンオフ
サイリスタのオフ時でのスナバコンデンサの光電１に荷
を共振現象を利用して逆方向に充電させた後主回路側に
戻すようにしたことを特徴とするものである。
（実施例の説明）
以下に、本発明の実施例に係るゲートターンオフサイリ
スクのスナバ回路について第２図〜第３図を診照して説
明する。
スクのスナバ回路について第２図〜第３図を診照して説
明する。
第２図において３Ａは本発明の実施例によるスナバ回路
を示し、このスナバ１ｕ路３Ａは第１のスイッチ素子た
とえば第１のサイリスタ９と、スナバコンデンサ１０と
、第２のスイッチ素子たとえば第２のサイリスタ１１お
よびリアクトル１２によって構成されている。第１のサ
イリスタ９のアノード電極はゲートターンオフサイリス
タ１のアノード電極に接続され、スナバコンデンサ１０
はケートターンオフサイリスタ１のカソード電極と第１
のサイリスタ９のカソード電極間に接続されている。
を示し、このスナバ１ｕ路３Ａは第１のスイッチ素子た
とえば第１のサイリスタ９と、スナバコンデンサ１０と
、第２のスイッチ素子たとえば第２のサイリスタ１１お
よびリアクトル１２によって構成されている。第１のサ
イリスタ９のアノード電極はゲートターンオフサイリス
タ１のアノード電極に接続され、スナバコンデンサ１０
はケートターンオフサイリスタ１のカソード電極と第１
のサイリスタ９のカソード電極間に接続されている。
第２のサイリスタ１１のアノード電極は第１のサイリス
タ９のカソード電極とスナバコンデンサ１０の接続点に
接続され、第２のサイリスタ１１のカソード１ｄ極はり
アクドル１２を介してケートターンオフサイリスタ１の
カソード電極に接続されている。
タ９のカソード電極とスナバコンデンサ１０の接続点に
接続され、第２のサイリスタ１１のカソード１ｄ極はり
アクドル１２を介してケートターンオフサイリスタ１の
カソード電極に接続されている。
上記構成のスナバ回路において、第３図（Ａｌに示すよ
う［時刻１．までゲートターンオフサイリスタ１のゲー
ト信号Ｓ１をオフにして該ケートターンオフサイリスタ
１がオフ状態であるとき、第３図■）に示すように第１
のサイリスタ９のゲート信号をオンにして該第１のサイ
リスタ９がオンであり、かつ第２のサイリスタ１１がオ
フであると、スナバコンデンサ１０は第２図に示す極性
に充電されてその充電電圧はＥになる。
う［時刻１．までゲートターンオフサイリスタ１のゲー
ト信号Ｓ１をオフにして該ケートターンオフサイリスタ
１がオフ状態であるとき、第３図■）に示すように第１
のサイリスタ９のゲート信号をオンにして該第１のサイ
リスタ９がオンであり、かつ第２のサイリスタ１１がオ
フであると、スナバコンデンサ１０は第２図に示す極性
に充電されてその充電電圧はＥになる。
次に、第３図（Ａｌに示す叩く、ゲートターンオフサイ
リスタ１のゲート信号Ｓ、をオ／にして、ゲートターン
オフサイリスタ１がオンになしたとき、第３図ＴＢ）に
示すように第１のサイリスタ９をターンオフさせｆｃ後
、第３図（Ｃ）に示すように第２のサイリスタ１１をタ
ーンオンすると、スナバコンデンサ１０とリアクトル１
２を含む共振回路に共振電流が流れる。そしてＬをリア
クトル１２のリアクタンス１直、Ｃをスナバコンデンサ
ｌＯのＷ −Ｈｋ イ直とするとπ％の時間経過後に共
振電流は零になり、スナバコンデンサ１０は図示とは逆
極性に充電される。
リスタ１のゲート信号Ｓ、をオ／にして、ゲートターン
オフサイリスタ１がオンになしたとき、第３図ＴＢ）に
示すように第１のサイリスタ９をターンオフさせｆｃ後
、第３図（Ｃ）に示すように第２のサイリスタ１１をタ
ーンオンすると、スナバコンデンサ１０とリアクトル１
２を含む共振回路に共振電流が流れる。そしてＬをリア
クトル１２のリアクタンス１直、Ｃをスナバコンデンサ
ｌＯのＷ −Ｈｋ イ直とするとπ％の時間経過後に共
振電流は零になり、スナバコンデンサ１０は図示とは逆
極性に充電される。
その後、第２のサイリスタ１１の逆回復分だけスナバコ
ンデンサ１０からリアクトル１２を通して反対方向に電
流が流Ａ 、第２のサイ、リスク１１はオフになって共
振は停止する。次に第３図（Ａｌ 、 （Ｂｌに示すよ
うに時刻１．．１．でゲートターンオフサイリスタ１が
ターンオフする前に第１のサイリスタ９をターンオフさ
せてスナバコンデンサ１０に蓄えられたエネルギーを主
回路側に戻す（第３図（Ｅｌの電流１゜）。
ンデンサ１０からリアクトル１２を通して反対方向に電
流が流Ａ 、第２のサイ、リスク１１はオフになって共
振は停止する。次に第３図（Ａｌ 、 （Ｂｌに示すよ
うに時刻１．．１．でゲートターンオフサイリスタ１が
ターンオフする前に第１のサイリスタ９をターンオフさ
せてスナバコンデンサ１０に蓄えられたエネルギーを主
回路側に戻す（第３図（Ｅｌの電流１゜）。
なお、第１のサイリスタ９のターンオフはスナバコンデ
ンサ１０が図示極性の電圧Ｅに充電されている状態でゲ
ートターンオフサイリスタ１をターンオンすれば、第１
のサイリスタ９のアノード・カソード間には−Ｅの逆バ
イアス′成圧が印加されるから容易に行なわれる。
ンサ１０が図示極性の電圧Ｅに充電されている状態でゲ
ートターンオフサイリスタ１をターンオンすれば、第１
のサイリスタ９のアノード・カソード間には−Ｅの逆バ
イアス′成圧が印加されるから容易に行なわれる。
したがって、第１図に示した従来のスナバ回路のように
電流のコンデンサを含んだ形でのＬＣ共振を利用してエ
ネルギーを回生ずるものとは異り、上記実施例ではスナ
バ回路に個々に設けたＬＯの共振回路を利用してエネル
ギーを主回路側に戻すものであるから直流リアクトルを
准する無効電力を補償する装置にも通用可能である。
電流のコンデンサを含んだ形でのＬＣ共振を利用してエ
ネルギーを回生ずるものとは異り、上記実施例ではスナ
バ回路に個々に設けたＬＯの共振回路を利用してエネル
ギーを主回路側に戻すものであるから直流リアクトルを
准する無効電力を補償する装置にも通用可能である。
（発明の効果）
以上説明したように本発明はゲートター／オフサイリス
タがオフのとき第１のスイッチ素子を通してスナバコン
デンサｌｃ？４を荷を充電させ、前記ゲートターンオフ
サイリスタがオンになったとき前記スナバコンデンサに
第２のスイッチ素子ヲ介して接続されたりアクドルから
なる共振回路によって前記スナバコンデンサの充電を反
転させた後、主回路側に戻すようにしたから、電力損失
が少なく高性能なスナバ回路を得ることができる効果が
ある。
タがオフのとき第１のスイッチ素子を通してスナバコン
デンサｌｃ？４を荷を充電させ、前記ゲートターンオフ
サイリスタがオンになったとき前記スナバコンデンサに
第２のスイッチ素子ヲ介して接続されたりアクドルから
なる共振回路によって前記スナバコンデンサの充電を反
転させた後、主回路側に戻すようにしたから、電力損失
が少なく高性能なスナバ回路を得ることができる効果が
ある。
第１図は従来のスナバ回路をインバータに用いｆｃ電気
結線図、第２図は本発明の実施例に係るスナバ回路の電
気結線図、第３図は第２図の回路の動作波形図であ゛る
。 １・・・ゲートター／オフサイリスタ、９・・・第１の
サイリスタ、１０・・コンデンサ、１１・・・第２のサ
イリスタ、１２ ・リアクトル。 第１図 第２図
結線図、第２図は本発明の実施例に係るスナバ回路の電
気結線図、第３図は第２図の回路の動作波形図であ゛る
。 １・・・ゲートター／オフサイリスタ、９・・・第１の
サイリスタ、１０・・コンデンサ、１１・・・第２のサ
イリスタ、１２ ・リアクトル。 第１図 第２図
Claims (1)
- 主回路を形成するゲートターンオフサイリスタに第１の
スイッチ素子を介して接続されコンデンサに電荷を充電
させる手段と、前記コンデンサと該コンデンサに第２の
スイッチ素子を介して接続されたりアクドルとからなり
前記ゲートターンオフサイリスタのオフ時に前記コンデ
ンサに逆方向に充電させた後前記コンデンサのエネルギ
ーを前記主回路側に戻す回路手段とによって構成したこ
とを特徴とするゲートターンオフサイリスタのスナバ回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5916184A JPS60203016A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのスナバ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5916184A JPS60203016A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのスナバ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203016A true JPS60203016A (ja) | 1985-10-14 |
Family
ID=13105366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5916184A Pending JPS60203016A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタのスナバ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203016A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751611A2 (de) * | 1995-06-26 | 1997-01-02 | ABB Management AG | Stromrichterschaltungsanordnung |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5916184A patent/JPS60203016A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751611A2 (de) * | 1995-06-26 | 1997-01-02 | ABB Management AG | Stromrichterschaltungsanordnung |
| EP0751611A3 (de) * | 1995-06-26 | 1997-07-30 | Abb Management Ag | Stromrichterschaltungsanordnung |
| CN1068997C (zh) * | 1995-06-26 | 2001-07-25 | 亚瑞亚·勃朗勃威力有限公司 | 换流器电路装置 |
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