JPS60241326A - サイリスタ保護回路 - Google Patents

サイリスタ保護回路

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JPS60241326A
JPS60241326A JP60097690A JP9769085A JPS60241326A JP S60241326 A JPS60241326 A JP S60241326A JP 60097690 A JP60097690 A JP 60097690A JP 9769085 A JP9769085 A JP 9769085A JP S60241326 A JPS60241326 A JP S60241326A
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JP
Japan
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parallel
thyristor
bod
gate
elements
Prior art date
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Pending
Application number
JP60097690A
Other languages
English (en)
Inventor
ゲルト、チーレ
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.)
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens Schuckertwerke AG, Siemens AG filed Critical Siemens Schuckertwerke AG
Publication of JPS60241326A publication Critical patent/JPS60241326A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0824Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in thyristor switches

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Electronic Switches (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサイリスタを保護するための回路にアノード・
カソード間電圧がオーバヘッド点弧電圧を上回るか、又
は非常に短い立上がり時間(例えば2〜3μ8θC)内
で上昇するとき、サイリスタの望ましくない点弧が起こ
り得る。かかる望ましくない点弧は一般に制御できずに
カソード面積内の任意のスポットにかいて起こり、これ
は高いスイッチング損失のためにサイリスタを破塙に至
らしめることがある。
そこで、危険予防のために、許容できない電圧または許
容できない電圧勾配のときにおける意図しない点弧がサ
イリスタのゲートにおける相応の制御パルスによる意図
的な保護点弧に変化させられる。西独特許出顧公開第2
444910号明細書から、静的にも動的にも動作する
保護回路、すなわちオーバヘッド点弧電圧超過に対して
も、許容される6v7at値の超過に対しても保Me提
供する保護回路が知られている。
シグレレポート(Olgre reportン14−0
5/19.、1976から、サイリスタのオーバヘクト
点弧電圧よしも小さい閾値電圧を有し、かつサイリスタ
の7ノード・ゲート間にサイリスタと同じ極性にて接続
されている少くとも2つの直列接続されたBOD素子(
プレークォーツ(ダイオード)を備えた保護回路は公知
であり、これはネルソンリバー(NθLion Rlv
er)と称せられる高圧直流送電に使用されている。こ
の回路に訃いてはオーバヘッド点弧電圧を越えた際にお
けるサイリスタのオーバヘッド点弧に対する保護が、B
OD素子とも称せられる高電圧スイッチングダイオード
にて行なわれ、このダイオードは保−すべきサイリスタ
のアノード・ゲート間に接続される。この場合に複数の
BOD素子が直列接続されていて、これらのBOD素子
にはそれぞれ電圧安定化のだめの高抵抗が並列接続され
ている。かかるBOD素子による保護回路の利点は、B
OD素子のスイッチング電圧ないしは閾値電圧の超過の
際に所望の制御パルスがサイリスタに与えられ、その場
合に付加的にBOD素子および特に保護すべきサイリス
タの点弧遅延時間中介保護リアクトルまたは変圧器漏れ
インダクタンスとの関係で既に電圧制限が行なわれると
いうところにある。しかしながら、サイリスタにとって
許容できる6 v / eLt値を越えたときにおける
点弧が解決されてなく、すなわちこの保護回路は動的な
動作をしない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、先に述べたような保護回路において、上記の
利点を維持しながら動的にも動作するように改善するこ
と、すなわちd v / d tの許容値を越えたとき
における保護点弧も行ない得るようにすることを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は本発明によれば、ゲートに接続されているB
OD素子を除いて残りのすべてのBOD素子に並列Re
要素が並列接続され、これらの並列RC要票の抵抗値お
よび容量値は同じ大きさであり、ゲートに接続されたB
OD素子およびサイリスタのカソード・ゲート区間に別
の並列RC要素が並列接続され、この別の並列RO要素
の容量値は他の並列RO要素の容量値よりも小さく、且
つこの別の並列Re要素の抵抗値は他の並列Re要素の
抵抗値と同じか又はそれらより小さいことによって達成
される。
本発明による保護回路においては、BOD素子の直列接
続に対して並列な容量的に調整された分圧器により応答
の電圧勾配依存性が達成される。
ゲートに接続されているBOD素子の並列Re要素にお
いては、他の並列Rc9素の抵抗値もしくは容量値に比
べて抵抗値は非常に小さく容量値は無視し得る程度に選
定することが好ましい。
この選定により、サイリスタのゲートに直接に接続され
ているBOD素子が直列aC要素と共に6 v / d
 tに依存した点弧を引き受けるのに対して他の残りの
BOD素子が静的な応答を決める限りにおいて、従来技
術の問題点の解決をなし得る。
その直列RO4il素は、並列Re要素のコンデンサと
、BOD素子およびサイリスタのカソード・ゲ−トメ間
を橋絡する抵抗とにより形成される。
とくに、ゲートに接続されたBOD素子にはダイオード
が逆並列接続される。このダイオードにより、サイリス
タ点弧時に並列Re要素のコンデンサの電圧が、ゲート
に接続されたBOD素子を、介して逆方向に短時間、こ
のBOD素子を場合によっては破壊することのある電流
を通ぜしめるのを防止することができる。
〔実施例〕
以f1図を参照しながら、本発明による保護回路をさら
に詳細に説明する。
図はアノードとゲートとの間に逆流防止ダイオード2と
n個のBOD素子素子−1〜Bn続されたサイリスタ1
を示す、ゲートに直接接続されていないBOD素子Bl
” Bn−x Kは、それぞれ抵抗R1〜Rn−1とコ
ンデンサCn〜an−1との並列Re要素が並列接続さ
れている。すべての抵抗R1〜Rn−1は同じ抵抗値R
を有し、すべてのコンデ/すC1〜On−1は同じ静電
容量値Cを有する。サイリスタ1のゲートに直接接続さ
れているBOD素子Bnおよびサイリスタ1のカソード
・ゲート区間には抵抗RnとコンデンサOnとの別の並
列Re要素が並列接続されている。サイリスタ1のゲー
トに直接接続されているBOD素子Bn にはさらにフ
リーホイーリングダイオード3も逆並列接続されている
保護回路の動作説明のために、抵抗Rnおよびコンデン
サcnからなるRe要素にサイリスタ1の阻止状態のと
きに生じる電圧un (t )を考察する。この電圧は
、 ・、< i −;”rン) ・・−・−・・・・−・・
 +1)と表わせる。但し、 τ =R昏 C τn=Rn ’ (3n (n−1)・R−R,C (n−1)、R+Rn” n−〒+0n)であり、また
8ばほぼ装置容量とそれの放ttlL流によって決まる
電圧の勾配である。式【1)を簡単化するために Rn
=Rとすると、 un(t)=4−、 (t+”−” −(y−rn)・
(1−e−90曲(2)となる。但し、 τr=7− R−(PT+an) である。この電圧の時間微分は となる。t=oについては、 (−幻釦) =旦−−一旦二〇−一一・・・・−・−・
−・−・ (4)at t=o n、c+(n−t)・
Onが得られ、 0n=Cなら、(5ン =旦 (it t−On un CnくCなら、 (下)〉− −0n cn>aなら、 <−’−E−x=> < −dt f
;−On となる。これは%an>aについては電圧Uゎ(1)が
急勾配で上昇し、そルにより定常的な応答値−に相当す
るよりも早く動的な保護点弧が釈放される。
装置容量とそれの放電電流の考慮のもとで、容量On 
の大きさは d、u、、 〉1ア□7 についての動的
な保護点弧が十分大きな点弧パルスにて釈放されるよう
に決められる。その場合に定常的な応答閾値は直列接続
され′fcr1個のBOD素子によって決まる。
一層の簡単化では式(1)に訃いて Rn< R,O>
>Cn→0が仮定される。これから、次式が得られdu
nt・(n−1) =8−e Rn”O・・・・・・・・−・・1曲−・・
・・−・・(6)at この式ではn番目の′BOD索子Bnがコンデンサ01
〜0n−1および抵抗Rnからなる直列RO回路と共に
dv/dtK応じた点弧を引き受け、コンデンサ01〜
0n−1が抵抗R1〜Rn−1に対して動的な側路を形
成し、Rnと共に時定数Rn・首 を有する動的な応答
特性を決める。さらに、コンデンサ01〜0n−1はB
OD素子Bnの応答後サイリスタ点弧のための必要な電
荷をもたらす。
限界考察から、直列接続されたBOD素子素子−1〜B
nの個数は良好な動的応答特性にとって約4〜5となる
ことが見積られる。
残りのBOD素子素子−1〜Bnはそれらに並列の安定
化抵抗R1−Rnの精度と共に静的な応答電圧を決める
Rn (< R〉よびCn→0を有する回路変形は静的
および動的な応答特性において、最初に考慮したRn=
Rを有する回路変形よりも非常に都合がよい。
サイリスタ1の点弧の際に、コンデンサ01〜0n−1
における電圧は非常に短時間、阻止ダイオード2および
BOD素子Bnを介して逆方向に電流を通ぜしめる。こ
の電流は阻止ダイオード2の阻止遅延電荷に依存し、場
合によってはBOD素子B11を破壊することがあるが
、BOD素子Bnに逆並列接続されたダイオードBによ
りこの危険
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例の接続図である。 、1・・・サイ
リスタ、2・・・ダイオード、B1〜Bn・・・BOD
素子、01〜Cn・−・コンデンサ、RIRn ・・・
抵抗、3・・・ダイオード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)サイリスタのオーバヘッドへ・弧電圧よりも小さい
    閾値電圧を有し且つサイリスタのアノード・ゲート間に
    サイリスタと同じ極性にて接続される少なくとも2つの
    直列接続されたBOD素子を備えたサイリスク保護回路
    において、ゲートに接続されているBOD素子(BnJ
    を除いて残りのすべてのBOD素子(Bl〜Bn−1)
    に並列Re要素(R1””’ Rn−15C1〜0n−
    1)が並列接続され、これらの並列Re要素の抵抗値お
    よび容量値は同じ大きさであり、ゲートに接続されたB
    OD素子(Bn)およびサイリスタのカソード・ゲート
    区間に 3゜別の並列RC要索(Rn;Cn)が並列接
    続され、この別の並列Re要素の容量値は他の並素の抵
    抗値と同じか又はそれより小さいことを特徴とするサイ
    リスタ保護装置。 2)ゲートに接続されているBOD素子(Bo)の並列
    Re要素において、抵抗値は他の並列Re要素(R1−
    Rn−1; cl −0n−1)の抵抗値に比べて非常
    に小さく、容量値は他の並列RO要素(J −Rn−1
    ; ol〜0n−1)の容量値に比べて無視できるほど
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のサ
    イリスタ保護回路。 3)ゲートと接続されているBOD素子(Bn)にダイ
    オード(3)が逆並列接続されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項または第2項記載のサイリスク保
    護回路。
JP60097690A 1984-05-10 1985-05-08 サイリスタ保護回路 Pending JPS60241326A (ja)

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DE3417359.5 1984-05-10
DE3417359 1984-05-10

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JPS60241326A true JPS60241326A (ja) 1985-11-30

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US (1) US4651251A (ja)
EP (1) EP0167734A1 (ja)
JP (1) JPS60241326A (ja)

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EP0167734A1 (de) 1986-01-15
US4651251A (en) 1987-03-17

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