JPS6139849A

JPS6139849A - サイリスタ監視用回路装置

Info

Publication number: JPS6139849A
Application number: JP15686785A
Authority: JP
Inventors: フランツ、ハインツラー; ウオルフガング、フユーラー
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-07-17
Filing date: 1985-07-16
Publication date: 1986-02-26
Also published as: BR8503380A; US4672315A; EP0170879A1; DK322585D0; DK322585A; CA1239992A; DE3426769A1

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、光信号を評価装置へ送り出すための発光ダイ
オードを含んでいる信号発信装置により、陽極端子とゲ
ート端子との間に補助サイリスタが配置されているサイ
リスタを監視するための回路装置に関する。

〔従来の技術〕

このようなサイリスタ監視用回路装置は雑誌「ニー・チ
ー・ツェット（ｅｔｚ）’Ｊ、第１０２巻、第２５号、
１９８１年１２月、第１３４１頁の第７図から公知であ
る。この公知の回路装置はサイリスタに対応付けられて
いるサイリスタカットオフ用電子装置の構成要素である
。サイリスタカットオフ用電子装置はその電流供給のた
めに固有のエネルギー供給回路を有し、またそれを介し
て、ダンピ・ング抵抗およびダンピングコンデンサと直
列に、サイリスタに対して並列に接続されている１つの
補助エネルギー・カップルアウト回路から電流を供給さ
れる。サイリスタを監視するため、サイリスタカットオ
フ用電子装置は、サイリスタに対して並列に接続されて
いる分圧抵抗器を有する１つの信号発信装置を含んでお
り、その分圧タップに１つの信号処理回路が接続されて
いる。この信号処理回路の後に、１つの発光ダイオード
を有する１つの光発信器が接続されており、発光ダイオ
ードがその駆動の際に光信号を１つの光導体を介して評
価装置へ送り出す、サイリスタの駆動は同じく光信号に
より行われ、そのためにサイリスタカットオフ用電子装
置は１つの光信号受信器を含んでおり、この光信号受信
器は出力側で１つの制御パルス発生回路を介してサイリ
スタのゲ−ト端子と接続されている。上記の文献には、
サイリスタを駆動するための別の方法として、サイリス
タと１つの光点弧可能な補助サイリスタとの組み合わせ
が記載されており、その際に補助サイリスタはサイリス
タの陽極端子とゲート端子との間に接続されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、付属の補助サイリスタを有するサイリ
スタを監視するための回路装置であって、固有のエネル
ギー供給回路が省略されているために特に簡単であり、
従ってまた確実に機能するように構成されており、また
特に高い光パワを有する光信号の送信を可能にする回路
装置を提供することである。

〔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、習頭に記載した種類のサ
イリスタ監視用回路装置において、信号発信装置がその
入力端子で補助サイリスタと直列に接続されており、ま
た発光ダイオードが信号発信装置の入力端子の間に配置
されていることを特徴とする回路装置により達成される
。

不導通の動作状態から導通の動作状態へ移行するため゛
にサイリスタが補助サイリスタから点弧信号を受けると
直ちに、評価装置へ光信号を送り出すことによりサイリ
スタの監視が行われる。その際に本発明による回路装置
の利点として、付属の補助サイリスタによるサイリスタ
の点弧の際に光信号を送り出すための発光ダイオードを
駆動するために、サイリスタの点弧の直前にサイリスタ
にかかっている電圧が利用される。従って、本発明によ
る回路装置への電流供給のための固有のエネルギー供給
回路は必要でない。さらに、点弧時点前のサイリスタに
おける電圧、のエネルギーの直接利用により発光ダイオ
ード内で特に高い光パワを有する光信号を発生させ・る
ことができ、従って、光信号を評価装置へ伝送するため
に、比較的大きい減衰を伴う低コストの光導体を使用す
ることもできる。

本発明による回路装置の１つの有利な実施例では、信号
発信装置の入力端子の間に直列抵抗が発光ダイオードと
直列に接続されており、また直列抵抗および発光ダイオ
ードか５ら成るこの直列回路に対して並列にコンデンサ
が配置されている。この実施例では、補助サイリスタの
点弧後にコンデンサがサイリスタにおける電圧により補
助サイリスタを介して充電され、次いで直列抵抗および
発光ダイオードを経て放電する。−発光ダイオードは、
継続時間が主としてコンデンサおよび直列抵抗の時定数
により定められる１つの光信号を発するコンデンサに対
して並列に１つの電圧制限要素が配置されているならば
、補助サイリスタの点弧の際にその点弧の直前のサイリ
スタにおける電圧の瞬時値に無関係な電流が発光ダイオ
ードを通って流れ、従って毎回等しい大きさの光パワを
有する光信号が送り出されるという利点が得られる。

また、電圧制限要素により発光ダイオードの過負荷が防
止される。

本発明による回路装置の信号発信装置がその入力端子で
サイリスタの陽極端子とゲート端子との間に配置されて
いることは有利である。補助サイリスタがサイリスタの
点弧のための１つの点弧信号を受けると直ちに、補助サ
イリスタが導通状態となり、従ってサイリスタに対する
点弧電流が発光ダイオードを通って流れる。

本発明による回路装置において、信号発信装置がその入
力端子で、サイリスタのゲート端子と接続されている補
助サイリスタの陰極端子とサイリスタの陰極端子との間
に配置されていることは特に有利である。補助サイリス
タがサイリスタの点弧のための１つの点弧信号を受ける
と直ちに、補助サイリスタが導通状態となり、信号発信
装置の入力端子を点弧時点でサイリスタにかかっている
電圧と接続するので、光信号を送り出すための発光ダイ
オードに特に大きい電流を流し得る。

本発明による回路装置の他の１つの有利な実施例では、
発光ダイオードと直列に信号発信装置の入力端子の間に
１つのインダクタンスが接続されている。それにより、
コンデンサおよび発光ダイオードに電流が流れる以前に
先ず十分に大きな電流が補助サイリスタを介してサイリ
スタに流れ得るように、補助サイリスタの点弧の直後に
発光ダイオードを通る電流を短時間遅延させることがで
きる。こうして常にサイリスタの確実な点弧が保証され
ている。

サイリスタの保護点弧を可能にするため、サイリスタの
陽極端子とゲート端子との間に１つのしきい電圧スイッ
チング要素（大抵は跳躍電圧ダイオードまたはブレーク
オーバーダイオード）を接続しておくことは通常行われ
ており、たとえば前記文献から公知である。その際、本
発明による回路装置の信号発信装置は、その入力端子で
サイリスタの陽極端子とゲート端子との間に、同時に補
助サイリスタおよび・しきい電圧スイッチング要素とそ
れぞれ直列に接続されるように配置されていてよい。こ
うして、補助す゛イリスタによるサイリスタの本来の作
動のための点弧（作動点弧と呼ぶ）の際にも、しきい電
圧スイッチング要素による保護のための点弧（保護点弧
と呼ぶ）の際にも、１つの光信号を送り出すための発光
ダイオードの駆動が行われる。

信号発信装置がその入力端子でサイリスタのゲート端子
と陰極端子との間に接続されている場谷、信号発信装置
が別の入力端子でしきい電圧スイッチング要素と直列に
サイリスタの陽極端子とゲート端子との間に接続されて
おり、信号発信装置が上記別の入力端子の間に配置され
ている振動回路を含んでおり、また振動回路がエネルギ
ー・カップルアウト枝路を介して発光ダイオードおよび
直列抵抗から成る直列回路と接続されていることは特に
有利である０本発明による回路装置のこの実施例では、
補助サイリスタを介してサイリスタの作動点弧が行われ
たのか、しきい電圧スイッチング要素を介して保護点弧
が行われたのかに応じて、異なる光信号を送信する有利
な方法が提供される。補助サイリスタによるサイリスタ
の作動点弧の際には、発光ダイオード内でいくつかの光
パルス、の形態の光信号が発生される。それに対して、
サイリスタの保護点弧の際には、サイリスタにおける電
圧のエネルギーが振動回路に供給され、この振動回路が
このエネルギーを多くの振動のエネルギーとして発光ダ
イオードの駆動のためのエネルギー・カップルアウト枝
路に与える。従って、発光ダイオードは、時間間隔が振
動回路の共振振動数により定められている多くの光パル
スを送り出す。

信号発信装置の一方の入力端子と他方の入力端子との間
のデカップリングは、補助サイリスタおよびしきい電圧
スイッチング要素がそれぞれ１つの電気弁要素を介して
サイリスタのゲート端子と接続されていることにより有
利に行われる。それにより、補助サイリスタの点弧の際
にもしきい電圧スイッチング要素の導通状態への移行の
際にもサイリスタが点弧されるように、しかし同時に発
光ダイオードは補助サイリスタによるサイリスタの作動
点弧の際呻は直接的にのみ駆動され、またしきい電圧ス
イッチング要素によるサイリスタの保護点弧の際には振
動回路を介して間接的にのみ駆動されるようにすること
ができる。

しきい電圧スイッチング要素によるサイリスタの確実な
点弧は、振動回路と直列に信号発信装置の別の入力端子
の間にもう１つのインダクタンスが接続されていること
により保証される。このインダクタンスが振動回路への
電流の流入を遅延させるので、振動回路の励振が行われ
る前に先ず十分に大きな点弧電流がサイリスタに流れ得
る。

振動回路が、振動回路コンデンサおよび振動回路インダ
クタンスから成る直列回路と、この直列回路に対して並
列に接続されているフリーホイーリングダイオードとを
含んでおり、またエネルギー・カップルアウト枝路が、
発光ダイオードと直列にフリーホイーリングダイオード
に対して逆並列接績となるようにに接続されている１つ
のダイオードを含んでいることは有利である。フリーホ
イーリングダイオードはエネルギー・カップルアウト技
路内にダイオードと一緒に振動回路の自由な振動を可能
にし、その際に振動回路内で振動するエネルギーはそれ
ぞれ一方の単振動周期の間にフリーホイーリングダイオ
ードを通る電流を発生し、また他方の単振動周期の間に
エネルギー・カップルアウト枝路および発光ダイオード
を通る電流を発生する。

本発明による回路装置の他の有利な実施例では、エネル
ギー・カップルアウト枝路が、ダイオードと直列に接続
されているもう１つのしきい電圧スイッチング要素を含
んでいる。それにより、このしきい電圧スイッチング要
素によるサイリスタの保護点弧の際に発光ダイオードか
ら送り出されるべき光信号の数が定められ得る。そのた
めに、このしきい電圧スイッチング要素は、所定の数の
光パルスを送り出した後に振動回路内のエネルギーがも
はやエネルギー・カップルアウト枝路を通じて発光ダイ
オードに電流を流すのに十分でなくなるように、しきい
電圧を選定されている。

〔実施例〕

図面には本発明による回路装置の１つの好ましい実施例
が示されている。

図面に示されているように、監視すべきサイリスタ１は
別のサイリスタと一緒に１つの変換装置の１つの弁枝路
内に配置されていてよい。サイリスタ１には１つの補助
サイリスタ２が対応付けられており、この補助サイリス
タ２は１つの保護ダイオード３および１つの電気弁要素
４と直列にサイリスタ１の陽極端子とゲート端子との間
に接続されている。補助サイリスタ２は光点弧可能なサ
イリスタであり、図面には断片しか示されていない光導
体５の一端に光学、恍に接続されている。光導体５の他
端は図示されていない光送信器に接続されている。サイ
リスタｌにはさらに、保護ダイオード３、保護抵抗７お
よびもう１つの電気弁要素８と直列にサイリスタ１の陽
極端子とゲート端子との間に接続されている１つのしき
い電圧スイッチング要素６が対応付けられている。この
しきい電圧スイッチング要素６は１つの跳躍汐゛イオー
ド（ブレークオーバーダイオード）から成うている。本
発明による回路装置の図示されている実施例は、入力端
子１０および１１で補助サイリスタ２と直列にサイリス
タ１の陽極端子と陰極端子との間に接続されており、且
つ別の入力端子１２および１３でしきい電圧スイッチン
グ要素６と直列にサイリスタ１の陽極端子と陰極端子と
の間に接続されている１つの信号発信装置９を含んでい
る。信号発信装置９は発光ダイオード１４を含み、この
発光ダイオード１４は図面には同じく断片しか示されて
いないもう１つの光導体１５の一端に光学的に接続され
ている。この光導体１５の他端は図示されていない評価
装置に接続されている。

発光ダイオード１４は１′つの直列抵抗１６と直列に接
続されている。この直列回路は１つのインダクタンス１
７およびもう１つの保護ダイオード１８と直列に信号発
信装置９の入力端子ｌＯおよび１１の間に接続されてい
る。発光ダイオード１４および直列抵抗１６から成る直
列回路に対して並列に１．１つの電圧制限要素１．９お
よび１つのコンデンサ２０が接続されている。１つの振
動回路２１がもう１つのインダクタンス２２．１つの追
加的な保護ダイオード２３および１つの保護抵抗２４と
直列に信号発信装置９の別の入力端子１２および１３の
間に接続されている。振動回路２１は１、つの振動回路
コンデンサ２５と、それと直列に接続されている１つの
振動回路インダクタンス２６と、振動回路コンデンサ２
５および振動回路インダクタンス２６から成る直列回路
に対して並列５接続されている１つのフリーホイーリン
グダイオード２７とを含んでいる。振動回路２１は１つ
のエネルギー・カップルアウト枝路２８を介して、発光
ダイオード１４および直列抵抗１６から成る直列回路に
接続されている。エネルギー・カソプルアウト枝路２８
は１つのダイオード２９とそれと直列に接続されている
もう１つのしきい電圧スイッチング要素３０とを含んで
おり、その際にダイオード２９は発光ダイオード１４と
直列に振動回路２１のフリーホイーリングダイオード２
７に対して逆並列接続となるように接続されている。し
きい電圧スイッチング要素３０はたとえば１つのツェナ
ーダイオードまたは１つの跳躍電圧ダイオードから成っ
ていてよい。サイリスタ１にかかっている電圧の方向が
その導通方向と一致すると直ちに、サイリスタ１の点弧
が可能である。サイリスタ１の作動点弧は、図示されて
いない光送信器から補助サイリスタ２への光パルスの送
り出しにより行われる。補助サイリスタ２が導通状態に
なると直ちに、サイリスタ１における電圧が補助サイリ
スタ２を通るパルス荻の電流を生じさせる。この電流パ
ルスの一部分は電気弁４を経てサイリスタｌのゲート端
子へ流れ、サイリスタ１の点弧を生じさせる。電流パル
スの残りの部分は入力端子１０を経て信号発信装置９内
に流れ、発光ダイオード１４に電流を流すと共にコンデ
ンサ２０の充電を生じさせる。その際、電圧制限要素１
９は、発光ダイオード１４および直列抵抗１６から成る
直列回路における電圧が所与の値を超過することを防止
して、発光ダイオード１４を過負荷に対して保護する。

補助サイリスタ２を通る電流パルスの終了後に、コンデ
ンサ２０は発光ダイオード１４およびその直列抵抗１６
を経て放電し、その際に放電電流が発光ダイオード１４
内で１つの光信号に変換される。この光信号の継続時間
は主としてコンデンサ２０および直列抵抗１６の時定数
に関係している。

サイリスタｌの保護点弧は、正常な作動点弧が行われず
、且つサイリスタ１における電圧がサイリスタ１の損傷
を生じ得る最大値を超過するおそれがある時には、常に
必要である。しきい電圧スイッチング要素６はサイリス
タ１における電圧の許容最大値よりも小さいしきい電圧
を有する。サスイツチング要素６における電圧が所与の
しきい値を超過すると直ちに、しきい電圧スイッチング
要素６が導通状態に跳躍し、従って１つのパルス状電流
がしきい電圧スイッチング要素６を通って流れる。この
電流パルスの一部分は電気弁８を経を生じさせる。電流
パルスの残りの部分はインダクタンス２２および保護ダ
イオード２３を経て振動回路２１内に流れ、またエネル
ギー・カップルアウト枝路２８を経て発光ダイオード１
４を通って流れる。フリーホイーリングダイオード２７
およびエネルギー・カップルアウト枝路２８内のダイオ
ード２９は振動回路２１の自由な振動を可能にし、その
際にそれぞれ１つの単振動周期の間は電流が振動回路２
１内でフリーホイーリングダイオードの間は電流がエネ
ルギー・カップルアウト枝路２８を経て発光ダイオード
１４を通っそ振動回路２１内へ復流し、従って発光ダイ
オード１４は毎回１つの光信号を送り出す。しきい電圧
スイッチング要素３０は、所与の数の光パルスの送り出
し後゛に振動回路２１内のエネルギーがもはや、発光ダ
イオード１４を駆動するためエネルギー・カップルアウ
ト枝路２８を経て電流を流すのに十分でなくなるように
、しきい電圧を選定されている。

評価装置が発光ダイオード１４から光信号を受信しなけ
れば、このことはサイリスタ１の損傷（熔融短絡＞４示
唆する。この場合にはサイリスタ１に電圧が生じ得ない
ので、発光ダイオード１４を駆動するためのエネルギー
も得られない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるサイリスタ監視用回路装置の１つの
好ましい実施例の回路図である。１・・・サイリスタ、２・・・補助サイリスタ、３・・
・保護ダイオード、４・・・電気弁要素、５・・・光導
体、６・・・しきい電圧スイッチング要素、７・・・保
護抵抗、８・・・電気弁要素、９・・・信号発信装置、
１０〜１３・・・入力端子、１４・・・発光ダイオード
、１５・・・光導体、１６・・・直列抵抗、１７・・・
インダクタンス、１８・・・保護ダイオード、１９電圧
制限要素、２０・・・コンデンサ、２１・・・振動回路
、２２・・・インダクタンス、２３・・・保護ダイオー
ド、２４・・・保護抵抗、２５・・・振動回路コンデン
サ、２６・・・振動回路インダクタンス、２７・・・フ
リーホイーリングダイオード、２８・・・エネルギー・
カップルアウト枝路、２９・・・ダイオード、３０・・
・しきい電圧スイッチング要素。

Claims

【特許請求の範囲】１）光信号を評価装置へ送り出すための発光ダイオード
（１４）を含んでいる信号発信装置（９）により、陽極
端子とゲート端子との間に補助サイリスタ（２）が配置
されているサイリスタ（１）を監視するための回路装置
において、信号発信装置（９）がその入力端子（１０お
よび１１）で補助サイリスタ（２）と直列に接続されて
おり、また発光ダイオード（１４）が信号発信装置（９
）の入力端子（１０および１１）の間に配置されている
ことを特徴とするサイリスタ監視用回路装置。２）信号発信装置（９）の入力端子（１０および１１）
の間に直列抵抗（１６）が発光ダイオード（１４）と直
列に接続されており、また直列抵抗（１６）および発光
ダイオード（１４）から成るこの直列回路に対して並列
にコンデンサ（２０）が配置されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の回路装置。３）コンデンサ（２０）に対して並列に電圧制限要素（
１９）が配置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の回路装置。４）信号発信装置がその入力端子でサイリスタの陽極端
子とゲート端子との間に配置されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に
記載の回路装置。５）信号発信装置（９）がその入力端子（１０および１
１）で、サイリスタ（１）のゲート端子と接続されてい
る補助サイリスタ（２）の陰極端子とサイリスタ（１）
の陰極端子との間に配置されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載
の回路装置。６）発光ダイオード（１４）と直列に信号発信装置（９
）の入力端子（１０および１１）の間に１つのインダク
タンス（１７）が接続されていることを特徴とする特許
請求の範囲第５項記載の回路装置。７）サイリスタ（１）の陽極端子とゲート端子との間に
しきい電圧スイッチング要素（６）が接続されており、
信号発信装置（９）が別の入力端子（１２および１３）
でしきい電圧スイッチング要素（６）と直列にサイリス
タ（１）の陽極端子とゲート端子との間に接続されてお
り、信号発信装置（９）が上記別の入力端子（１２およ
び１３）の間に配置されている振動回路（２１）を含ん
でおり、また振動回路（２１）がエネルギー・カップル
アウト枝路（２８）を介して発光ダイオード（１４）お
よび直列抵抗（１６）から成る直列回路と接続されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項または第６項
記載の回路装置。８）補助サイリスタ（２）およびしきい電圧スイッチン
グ要素（６）がそれぞれ１つの電気弁要素（４または８
）を介してサイリスタ（１）のゲート端子と接続されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の回路
装置。９）振動回路（２１）と直列に信号発信装置（９）の上
記別の入力端子（１２および１３）の間にもう１つのイ
ンダクタンス（２２）が接続されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第７項または第８項記載の回路装置。１０）振動回路（２１）が、振動回路コンデンサ（２５
）および振動回路インダクタンス（２６）から成る直列
回路と、この直列回路に対して並列に接続されているフ
リーホィーリングダイオード（２７）とを含んでおり、
またエネルギー・カップルアウト枝路（２８）が、発光
ダイオード（１４）と直列にフリーホィーリングダイオ
ード（２７）に対して逆並列接続となるように接続され
ている１つのダイオード（２９）を含んでいることを特
徴とする特許請求の範囲第７項ないし第９項のいずれか
１項に記載の回路装置。１１）エネルギー・カップルアウト枝路（２８）がさら
に、ダイオード（２９）と直列に接続されている別のし
きい電圧スイッチング要素（３０）を含んでいることを
特徴とする特許請求の範囲第７項記載の回路装置。