JPS6174415A - ゲートターンオフサイリスタの駆動方法および装置 - Google Patents

ゲートターンオフサイリスタの駆動方法および装置

Info

Publication number
JPS6174415A
JPS6174415A JP60202499A JP20249985A JPS6174415A JP S6174415 A JPS6174415 A JP S6174415A JP 60202499 A JP60202499 A JP 60202499A JP 20249985 A JP20249985 A JP 20249985A JP S6174415 A JPS6174415 A JP S6174415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
turn
thyristor
gate
terminal
output
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
Application number
JP60202499A
Other languages
English (en)
Inventor
ライナー、マルクアルト
テオドール、ザルツマン
ミヒアエル、ペツペル
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 AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPS6174415A publication Critical patent/JPS6174415A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/18Modifications for indicating state of switch
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16585Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 for individual pulses, ripple or noise and other applications where timing or duration is of importance
    • 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
    • H03K17/081Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0812Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
    • H03K17/08124Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in thyristor switches

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (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、ターンオン命令またはターンオフ命令に関係
して導通状態または阻止状態に制御可能であるゲートタ
ーンオフサイリスタ(GT○サイリスタ)を駆動するた
めの方法および装置に関する。
〔従来の技術〕
雑L!;[エレクトロテヒニク(Elektrotec
hnik) J、第4号、1983年、第14〜17頁
には第12図に、電力用変換装置のブリッジ技路内に配
置さているゲートターンオフサイリスタを駆動するため
の装置が示されている。ゲートターンオフサイリスタに
は1つの制御発生器が対応付けられており、この制御発
生器は出力側でゲートターンオフサイリスタのゲート端
子および陰極端子に接続されており、ゲートターンオフ
サイリスタをターンオン命令またはターンオフ命令に関
係して導通状態または阻止状態に制御する。このような
制御発生器の原理は9に誌[エレクトロテヒニク(El
ektrotechnik) J 、第24号、198
2年、第16〜21頁、第7図に示されている。ゲート
ターンオフサイリスタの高信頼性の駆動を保証するため
には、ゲートターンオフサイリスタにおける電流および
電圧が所与の限界内に留まらなければならない。そのた
めに公知の装置では、ゲートターンオフサイリスタに対
して並列に1つのコンデンサ、1つの抵抗および2つの
ダイオードを有する装置が設けられている。さらにゲー
トターンオフサイリスタと直列に1つのインダクタンス
が配置されており、またゲートターンオフサイリスタを
通る電流を検出して過電流の場合にはターンオフ命令を
制御発生器に発する1つの電流検出装置が設けられてい
る。
公知の装置では、常にゲートターンオフサイリス、夕の
確実な作動を保証するため、電力用変換装置内のゲート
ターンオフサイリスタの最も望ましくない作動の場合に
対してゲートターンオフサイリスタにおける電流および
電圧経過を制限するための上記の回路対策が講じられて
いなければならない。しかし、これらの回路対策はゲー
トターンオフサイリスタを通る電流を高速でターンオン
およびターンオフしたいという要求と相反する。従って
、たとえば、ゲートターンオフサイリスタと直列に接続
されているインダクタンスの値は、過負荷の場合にゲー
トターンオフサイリスタを通る電流の上昇を、電流がゲ
ートターンオフサイリスタの最大許容ターンオフ可能順
方向電流に達する以前にゲートターンオフサイリスタの
ターンオフが電流検出装置により可能であるように制限
するように選定されている。インダクタンスの配置は比
較的大きな回路費用の付加を必要とし、さらに損失およ
び電圧降下の付加をも伴う。
電力用変換装置の短絡を避けるためには、ゲートターン
オフサイリスタを制御する制御発生器への1つのターン
オフ命令の出力後に同一のブリッジ技路内に配置されて
いる別のゲートターンオフサイリスタの導通状態への駆
動は、ゲートターンオフサイリスタが阻止状態へ移行し
ている時に初めて可能である。従って、ゲートターンオ
フサイリスタを高い信頼性をもって駆動するためには、
ゲートターンオフサイリスタにおける回路対策およびそ
の応答遅延に関係して最も望ましくない作動の場合を考
慮に入れてターンオフ命令の生起後のインターロンク時
間を定め、そのインターロツり時間中は別のゲートター
ンオフサイリスタの導通状態への駆動を行い得ないよう
にする必要がある。しかし、インターロック時間を守る
ことは電力用変換装置の作動特性を望ましくないものに
する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の課題は、特に信頼性が高くかつゲートターンオ
フサイリスタの利用効率および保護の点で最適なゲート
ターンオフサイリスタの作動を可能にすることである。
〔問題点を解決するための手段〕
この課題を解決するため、本発明によれば、ゲートター
ンオフサイリスタのゲート端子と陰極端子との間の電圧
が検出され、検出された電圧が1つの負のしきい電圧値
と比較され、負のしきい電圧値を下回ったときは、ゲー
トターンオフサイリスタの阻止状態への移行を指示する
1つの状態信号が発生される。
この課題の別の解決策として、本発明によれば、ゲート
ターンオフサイリスタのゲート端子内へ流れるゲート電
流が検出され、ターンオフ命令の生起後に、ゲート電流
の時間的変化に相当する1つの補助信号が形成され、補
助信号の極性符号反転の際に、ゲートターンオフサイリ
スタの阻止状態への移行を指示する1つの状態信号が発
生される。
上記2つの本発明による方法では、ゲートa子と陰極端
子との間の電圧の経過から、またはゲート電流の経過か
ら、ゲートターンオフサイリスタの現在のスイッチング
状態が導き出されて、状態信号の発生のために利用され
ることによって、ゲートターンオフサイリスタの機能監
視が有利な仕方で行われる。その際、ターンオフ命令か
ら状態信号の発生までの時間は、ゲートターンオフサイ
リスタの温度、駆動条件および順方向電流に関係するタ
ーンオフ遅延時間を表すゲートターンオフサイリスタの
蓄積時間にほぼ相当する。蓄積時間の経過後に、すなわ
ちほぼ状態信号の生起の時点で、ゲートターンオフサイ
リスタを通る電流はターンオフされ、その後はゲートタ
ーンオフサイリスタは阻止状態にある。出力された状態
信号に基づいて、有利な仕方でエラーの発生が迅速に検
出され、またゲートターンオフサイリスタまたはそれを
含んでいる装置の保護のための対策が開始され得る。さ
らに状態信号の出力により、ゲートターンオフサイリス
タまたはそれを含んでいる装置またはその回路部分の適
応制御がゲートターンオフサイリスタの現在の状態に関
係して可能にされるので、ゲートターンオフサイリスタ
またはそれを含んでいる装置の最通作動を考慮に入れて
可能な限り迅速に、場合によっては固定的なかつ不必要
に大きなインターロック時間を守ることなく、制御が行
われ得る。
前記課題の別の解決策として、本発明によれば、ゲート
ターンオフサイリスタのゲート端子内へ流れるゲート電
流が検出され、ターンオフ命令の生起後に、ゲート電流
の時間的変化に相当する1つの補助信号が形成され、検
出されたゲート電流が1つの負のしきい電流値の下方超
過を監視され、また補助信号がその極性符号を反転しか
つ負のしきい電流値が下方超過されているときに、ゲー
トターンオフサイリスタの阻止状態への移行を指示する
1つの状態信号が発生され、またはターンオフ命令の生
起後の所与の時間内に負のしきい電流値が下方超過され
ていないときに、状態信号が発生される。こうして、ゲ
ートターンオフサイリスタがそのターンオフの時点で無
負荷作動状態にあるとき、または非常に小さな電流がゲ
ートターンオフサイリスタによりターンオフされ、従っ
てまたこのゲートターンオフサイリスタが負のしきい電
流値以下の非常にわずかな負のゲート電流において既に
その阻止状態に達しているときにも状態信号を発生させ
ることができる。この場合には、状態信号はターンオフ
命令の生起から所与の時間の経過の後に発生される。さ
らに、こうして、負のゲート電流の開始時にほぼターン
オフ命令の生起の時点からゲート電流による負のしきい
電流値の下方超過の時点まで、ゲート電流の誤りのある
検出が1つの状態信号の出力に通ずることが回避される
ターンオフ命令の生起と同時に1つの所与の経過時間を
有する1つの時間経過が開始され、また時間経過が状態
信号の生起前に終了しているときに1つのエラー報知信
号が発生されることは特に有利である。それにより、特
に簡単な仕方でゲートターンオフサイリスタの監視が、
生ずるかもしれない過負荷を考慮に入れて達成される。
すなわち、蓄積時間が所与の経過時間に相当する最大値
を超過すると直ちにエラー報知信号を発生するために、
ゲートターンオフサイリスタのMUM時間が順方向電流
の上昇および阻止層温度の上昇に伴い増大するというゲ
ートターンオフサイリスタの物理的特性が利用され得る
。その際、エラー報知信号はゲートターンオフサイリス
タを通る過電流を指示するために特に重要である。なぜ
ならば、前記のように、ゲートターンオフサイリスタに
対して最大ターンオフ可能順方向電流値が存在し、その
上側ではターンオフの試みがゲートターンオフサイリス
タの損傷に通じ得るからである。従って、所与の経過時
間は、過電流の場合のサイリスタの蓄積時間よりも短(
選定されている。許容し得ないターンオフの試みは、エ
ラー報知信号の生起の際にゲートターンオフサイリスタ
が保護点弧により導通状態に制御されることによって、
所与の経過時間の超過により認識されかつ中止される。
W頭に記載した公知の装置と異なり、本発明による方法
では、ゲートターンオフサイリスタの過電流監視のため
に追加的な電流検出装置および電流上昇を制限するイン
ダクタンスは必要とされない。さらに、本発明による方
法では、ゲートターンオフサイリスタの導通状態の間の
短時間のピーク電流の際の過電流監視装置の応答は避け
られる。
なぜならば、このようなピーク電流は最大ターンオフ可
能順方向電流値よりも大きい許容値を有してよいからで
ある。
生ずるかもしれない過負荷に関してのゲートターンオフ
サイリスタの監視は、ターンオフ命令の生起から、検出
されたゲート電流からの状態信号の発生まで、ゲート電
流の時間積分に相当する1つの積分量が導き出され、ま
た積分量が状態信号の生起前に1つの所与のしきい値を
上回るときに、過負荷報知信号が発生されることにより
、有利な仕方で拡大され得る。その際、無障害のターン
オフの際の状嘗信号の生起までの積分量はゲートターン
オフサイリスタのターンオフチャージに相当する。ゲー
トターンオフサイリスタを通るターンオフすべき順方向
電流が最大許容ターンオフ可能順方向電流値を超過する
と、ターンオフチャージが所与のしきい値を超過し、そ
れに基づいて過負荷報知信号が発生される。この場合に
も、ターンオフの試みは過負荷報知信号の生起の際には
導通状態へのゲートターンオフサイリスタの保護点弧に
より有利な仕方で中止される。
ゲートターンオフサイリスタのターンオフチャージはそ
の蓄積時間に比較して、一方ではゲートターンオフサイ
リスタの駆動条件および順方向電流とはるかにわずかな
関係を有し、他方では温度に一層関係するので、誤りの
場合には後から誤り報知信号および過負荷報知信号によ
り、過負荷が不十分な駆動条件、たとえば負のゲート電
流が小さ過ぎること、により惹起されているか、または
ゲートターンオフサイリスタの高過ぎる阻止層温度によ
り惹起されているかをつきとめることができる。
前記のように、状態信号の発生はゲートターンオフサイ
リスタまたはそれを含んでいる装置の適応制御を可能に
する。その際、第1のゲートターンオフサイリスタが1
つの電力用変換装置の一方のブリッジ枝路半部内に、ま
た第2のゲートターンオフサイリスタが他方のブリッジ
枝路半部内に位置している2つのゲートターンオフサイ
リスタの各々における前記の本発明による方法の応用に
おいて、ターンオン命令が、第2のゲートターンオフサ
イリスタの阻止状態を指示する状態信号の存在時にのみ
第1のゲートターンオフサイリスタに供給され、またタ
ーンオン命令が、第1のゲートターンオフサイリスタの
阻止状態を指示する状態信号の存在時にのみ第2のゲー
トターンオフサイリスタに供給されることは詩に有利で
ある。それによって、電力用変換装置の両ブリッジ技路
半部内のゲートターンオフサイリスタの相互適応インタ
ーロックが達成される。このことは、電力用変換装置を
、最も望ましくない作動の場合に適合するように固定的
に予め与えられた1つのインターロック時間で駆動する
代わりに、両ゲートターンオフサイリスタの導通状態に
よる転流短絡の危険を生ずることなく、ゲートターンオ
フサイリスタの物理的特性に基づいて最短可能なインタ
ーロック時間で駆動することを可能にする。
本発明によれば、ゲートターンオフサイリスタを駆動す
るための装置は、入力端および状態信号出力端を存する
1つのしきい電圧比較器を含んでおり、その入力端は第
1の入力端子を介してゲートターンオフサイリスタのゲ
ート端子と接続されており、また第2の入力端子を介し
てゲートターンオフサイリスタの陰極端子と接続されて
おり、また状態信号出力端は、第1の入力端子と第2の
入力端子との間の電圧が1つの負のしきい電圧値を下回
ると直ちに、1つの状態信号を出力する。
その際に本発明による装置は特許請求の範囲第1項に記
載の本発明による方法に相応して、ゲートターンオフサ
イリスタのゲート端子と陰極端子との間の電圧が負のし
きい電圧値を下回ると直ちに、その状態信号出力端に1
つの状態信号を発生する。ゲートターンオフサイリスタ
はその駆動のために一般にそのゲート端子およびその陰
掘端子で1つの制御線を経て1つの制御発生器に接続さ
れているので、制御発生器および本発明による装置を1
つの共通の構成ユニット内に収納し得るように、しきい
電圧比較器の入力端を制御発生器の出力端に接続するこ
とができる。その際、ゲートターンオフサイリスタの駆
動の際に制御線に沿う誘導性電圧降下の十分な補償がし
きい電圧比較器内のしきい電圧値の相応の選定により行
われ得る。
しかし、本発明による装置による特に正確な電圧検出は
、しきい電圧比較器の入力端が、場合によっては固有の
測定線を経て、直接にゲートターンオフサイリスタのゲ
ート端子およびその陰極端子に[’Cされていることに
より達成される。
本発明による装置の、回路費用がわずかですむ点で好ま
しい実施例では、しきい電圧比較器が、零電圧比較器と
して接続されている1つの差増幅器を有し、その出力端
は状態信号出力端と接続されており、また差増@器の入
力端としきい電圧比較器の入力端との間に負のしきい電
圧値を発生するための参照電圧要素が挿入されている。
その際、参照電圧要素としては、端子間で1つの電流源
に接続されている1つのツェナーダイオードが用いられ
る。
ゲート端子および陰極端子で1つのターンオフ電流回路
に接続されているゲートターンオフサイリスタを駆動す
るための本発明による別の駆動装置では、電流感知入力
端を有する電流検出装置がターンオフ電流回路内に配置
されており、電流検出装置の出力端に1つの微分回路が
接続されており、また微分回路の後に1つの極性符号検
出器が接続されており、その状態信号を出力するための
出力端が駆動装置の状態信号出力端と接続されている。
その際、特許請求の範囲第7項に記載の本発明による方
法に相応して、ゲートターンオフサイリスタをターンオ
フさせるためにそのゲート端子に供給される負のゲート
電流が電流検出装置により検出される。後に接続されて
いる微分回路は負のゲート電流の時間的変化に相応する
補助信号を発生し、その極性符号反転の際に極性符号検
出−器が状態信号を出力するため駆動装置の状態信号出
力端を能動化する。
電流検出装置の電流感知入力端はたとえば、り−ンオフ
電流回路内に1つの可制御スイッチング装置と直列に接
続されている1つの電流検出抵抗と、電流検出抵抗にお
ける電流に比例する電圧降下を発生するため電流検出抵
抗に対応付けられている1つの電圧検出装置とから成っ
ていてよい。
しかし、本発明による別のwA勤装置において、ターン
オフ電流回路内に1つの可制御スイッチング装置が配置
されており、可制御スイッチング装置が1つの電界効果
トランジスタであり、電界効果トランジスタのドレイン
端子およびソース端子が電流検出装置の電流感知入力端
を形成しており、それに電界効果トランジスタにおける
電圧降下を検出するための1つの電圧検出装置が接続さ
れていることは特に有利である。なぜならば、たとえば
1つの電流検出抵抗の挿入によるターンオフ電流回路の
回路技術的な変更が必要でないからである。その際、導
通状態での電界効果トランジスタのほぼオーム抵抗性の
特性が有利な仕方で利用される。なぜならば、ゲートタ
ーンオフサイリスタのターンオフのために導通状態に制
御される電界効果トランジスタにおける電圧降下は負の
ゲート電流に比例しているからである。
本発明による駆動装置の1つの実施例では、駆動装置は
、電流検出装置の出力端に接続されている1つのしきい
値比較器と、ターンオフ命令を与えられた際に所与の継
続時間を有する1つのパルス信号を1つの出力端から出
力する1つのタイマー回路と、第1の制御入力端でタイ
マー回路の出力端に接続されており、第2の制御入力端
でしきい値比較器の出力端に接続されており、第3の制
御入力端で極性符号検出器の出力端に接続されており、
また出力側で状態信号を出力するための状態信号出力端
と接続されている1つの可制御メモリ装置とを含んでお
り、可制御メモリ装置がその第1の制御入力端の駆動の
間に第2の制御入力端の駆動により、可制御メモリ装置
がその第1の制御入力端の駆動の終了の際に状態信号を
出力する第1の状態から、可制御メモリ装置がその第3
の制御入力端の駆動の際に1つの状態信号を出力する第
2の状態へ切換わり可能である。それにより、阻止状態
を指示する状態信号の発生が、負のゲート電流が所与の
しきい電流値を下回るまでは阻止されることによって、
導通状態へのゲートターンオフサイリスタの移行の検出
が有利な仕方で達成される。このことは特に、負のゲー
ト電流の検出が電界効果トランジスタにおける電圧降下
により行われる場合に有意義である。なぜならば、ター
ンオフ命令の生起の直後に阻止状態から導通状態への電
界効果トランジスタの移行により負のゲート電流の検出
の際に、誤って状態信号の出力に通じ得る誤りが生じ得
るからである。本発明による装置のこの実施例のもう1
つの利点は、しきい電流値を下回らない非常にわずかな
負のゲート電流に基づいて、ゲートターンオフサイリス
タの無負荷作動が行われていること、または非常にわず
かな電流しかターンオフされていないことから出発され
得るならば、状態信号が代償として発生されることであ
る。
可制御メモリ装置は多くの仕方で実現され得る、本発明
による装置の回路技術的に特に簡単な構成は、可制御メ
モリ装置が1つの遅延フリ7ブフロソブを含んでおり、
そのデータ入力端が第1の制御入力端を形成し、そのク
ロレフ入力端が第2の制御入力端を形成し、またそのリ
セット入力端が第3の制御入力端を形成しており、タイ
マー回路が、ターンオフ命令を与えられた際に、別の出
力端に所与の時間に相当する遅れを有する1つの遅延信
号を出力し、またタイマー回路の前記別の出力端および
遅延フリップフロップの反転出力端が1つのアンドゲー
トを介して状態信号出力端と接続されていることにより
有利な仕方で達成される。
特許請求の範囲第4項、第10項、第16項による方法
に相応して過負荷に関してゲートターンオフサイリスタ
の監視を可能にするため、本発明による装置の1つの有
利な実施例では、電流検出装置の出力端に、状態信号出
力端と接続されている1つの中断入力端を有する1つの
積分装置が接続されており、また積分装置の後に1つの
しきい値検出器が接続されており、このしきい値検出器
が出力側で1つの過負荷報知信号を出力するため駆動装
置の1つの過負荷報知出力端と接続されている。
本発明による駆動装置のもう1つの実施例では、駆動装
置は、1つの時間経過を発生するため、ターンオフ命令
を与えられる1つの開始入力端と、状態信号出力端と接
続されている1つの中断入力端と、時間経過の終了の際
に1つのエラー報知信号とを有する1つの時間経過装置
を含んでいる。それにより、特許請求の範囲第2項、第
8項、第14項に記載の方法に相応する過負荷に関する
ゲートターンオフサイリスタの監視が可能にされる。状
態信号の発生のためにアナログ回路構成要素が使用され
る場合、時間経過装置が1つの充)コンデンサおよび1
つの充電抵抗から成り開始入り、充電コンデンサに対し
て並列に1つの可制御スイッチング要素が接続されてお
り、その制御入力端が時間経過装置の中断入力端を形成
しており、1つの比較装置が第1の入力端子で充電コン
デンサと充電抵抗との間の接続点に接続されており、ま
た第2の入力端子で1つの参照電圧発生器と接続されて
おり、また比較装置の出力端が時間経過装置のエラー報
知出力端を形成しており、こうしてアナログ回路構成要
素の統一的な使用が可能であることは回路技術的な理由
から有利である。
ディジタル回路構成要素を使用しているため特に簡単な
実施例では、時間経過装置は1つの単安定マルチバイブ
レータを含んでおり、そのトリガ入力端が時間経過装置
の開始入力端を形成しており、単安定マルチパイプレー
クの出力端が1つの遅延フリップフロップのクロック入
力端と接続されており、そのデータ入力端が中断入力端
を形成しており、またその出力端が時間経過装置のエラ
ー報知出力端を形成している。
導通状態にゲートターンオフサイリスタを駆動するため
、ゲートターンオフサイリスタは一般にそのゲート端子
およびその陰極端子でターンオン回路内に配置されてお
り、ゲートa子に1つの可制御スイッチを介して、正電
位にある1つの電圧端子から正のゲート電流を供給し得
る。特許請求の範囲第5項による方法に相応してゲート
ターンオフサイリスタの保護点弧を可能にするため、可
制御スイッチはエラー報知出力端と接続されていてよい
、しかし、ゲートターンオフサイリスタがそのゲート端
子およびその陰極端子で1つのターンオン電流回路に接
続されており、ゲート端子が1つの追加的な可制御スイ
ッチング装置を介して1つの補助電圧端子に接続されて
おり、また追加的な可制御スイッチング装置の制御入力
端がエラー報知出力端と接続されているならば特に有利
である。すなわち、正の補助電圧端子がたとえばターン
オン電流回路の電圧端子よりも高い正の電位を与えられ
ていることによって、ゲートターンオフサイリスタの保
護点弧の場合にゲートターンオフサイリスタに特に大き
な振幅および急峻度を有する点弧パルスを供給され、従
って非常に迅速かつ確実な保護点弧が保証されている。
この理由から追加的な可制御スイッチング装置は特に1
つの補助サイリスタから成っている。
特許請求の範囲第5項、第11項、第17項に記載の方
法による同じく確実なゲートターンオフサイリスタの保
護点弧が、過負荷報知出力端が追加的な可制御スイッチ
ング装置の制御入力端と接続されていることにより達成
される。
〔実施例〕
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
以下に先ず一回のターンオフ過程中の1つのゲートター
ンオフサイリスタにおける電流および電圧経過を説明す
る。そのために第9図にはゲートターンオフサイリスタ
を通る順方向電流tD、ゲ−トターンオフサイリスタの
ゲート端子に流れるゲート電流ic、およびゲートター
ンオフサイリスタのターンオフの際のゲート端子と陽極
端子との間の電圧uL、Kが示されている。時点t1ま
ではゲートターンオフサイリスタは導通状態にあり、一
定の順方向電流ioを流す。順損失を減少するため電圧
uC,におよびゲート電流ioはそれぞれ小さな正の値
を有する0時点t1でターンオフ命令に基づいてゲート
電流i(、の電流方向の反転によりゲートターンオフサ
イリスタのターンオフが開始される。はぼゲートターン
オフサイリスタのNi1時間に相当する時間tSの後に
ゲート電流iGはその最小の負の値に到達し、またゲー
ト端子゛ と陽極端子との間の電圧uGKは負の値に低
下する。同時に、ゲートターンオフサイリスタを通る順
方向電流l、は短い低下時間tpの間に小さな残留値ま
で低下する。低下時間tfの経過後にゲートターンオフ
サイリスタは阻止状態にある。本発明の方法によれば、
阻止状態へのゲートターンオフサイリスタの移行は、電
圧uGrKが負のしきい電圧Uc、に≦を下回ること、
または負のゲート電流iI、の時間的変化の符号が反転
することにより認識される。ゲート電流iC,がその最
小の負の値から零に復帰するまでの間に、順方向電流i
もその残留値から零まで減少する。ターンオフ命令の生
起から低下時間1.の終了時点までの負のゲート電流1
(、の積分はゲートターンオフサイリスタのターンオフ
電気量に相当し、ハツチングを施した面積により示され
ている。
第1図には本発明による装置の簡単な実施例の回路図が
示されている。ゲートターンオフサイリスタ1を通って
順方向電流ioが流れる。ゲートターンオフサイリスタ
1はそのゲート端子Gおよびその陰極端子にで2心の制
御導線2を介して制御発生器4の2極の制御出力端に接
続されており、制御発生器4がゲートターンオフサイリ
スタ1を駆動するためそのゲート端子Gにゲート電流i
Gを供給する。そのために制御発生器4は、1つのダー
リントントランジスタから成る第1の可制御スイッチン
グ装置5を含んでおり、この可制御スイッチング装置5
はゲートターンオフサイリスタ1のゲート端子Gと接続
されている制御出力端3の端子3aを電圧供給装置(図
示せず)の正電位にある電圧端子U+と接続する。1つ
の電界効果トランジスタから成るもう1つの可制御スイ
ッチング装置6は電圧供給装置の負電位にある電圧端子
U−と制御出力端3の端子3aとの間に配置されている
。ゲートターンオフサイリスタ1の陰極端子にと接続さ
れている制御出力端3の端子3bは、電圧供給装置の電
圧端子U+およびU−に対して零電位にある接地端子に
接続されている。
両回制御スイッチング装置5および6はそれぞれの制御
入力端7または8を介して1つの制御装置(図示せず)
によりターンオン命令またはターンオフ命令に関係して
、ターンオン命令の際には第1の可制御スイッチング装
置5が導通状態に切換えられて、ゲートターンオフサイ
リスタ1を導通状態にターンオンするための正のゲート
電流lc。
を流、すように、またターンオフ命令の際には第2の可
制御スイッチング装置6が導通状態に切換えられて、ゲ
ートターンオフサイリスタlを阻止状態にターンオフす
るための負のゲート電流iGを流すように駆動される。
さらにゲートターンオフサイリスタ1には1つのしきい
電圧比較器9が対応付けられており、その入力端10は
固有の測定導線を介してゲートターンオフサイリスタl
と接続されており、第1の入力端子10aはゲートター
ンオフサイリスタ1のゲート端子Gと、また第2の入力
端子10bはその陰極端子にと接続されている。しきい
電圧比較器9は、零電圧比較器として接続されている1
つの差増幅器11を含んでいる。差増幅器11の非反転
入力端(+)は第1の入力抵抗12を介してしきい電圧
比較器9の第1の入力端子10aと接続されており、ま
た第1の補償抵抗13を介して接地端子と接続されてい
る。差増幅器11の反転入力端(−)は第2の入力抵抗
14を介してしきい電圧比較器9の第2の入力端子10
bと接続されており、また第2の補償抵抗15を介して
同じく接地端子と接続されている。しきい電圧比較器9
の第2の入力端子10bと差増幅器11の反転入力端(
−)との間には第2の入力抵抗14と直列に参照電圧要
素16が配置されており、この参照重圧要素16の両端
に負のしきい電圧値U。
KSに相当する電圧が降下する。参照電圧要素16は1
つのツェナーダイオードから成っており、その陰極端子
はその固有の電流供給のために1つの電流制限抵抗17
を介して接地端子と接続されており、またその陽極端子
は電流源として接続されている1つのnチャネル阻止層
電界効果トランジスタ18を介して電圧供給装置の負の
電圧端子U+と接続されている。参照電圧要素16に対
して並列に1つのコンデンサ19が配置されている。
差増幅器11は出力側で1つのスイッチングトランジス
タ20のベース端子と接続されており、このスイッチン
グトランジスタ20のコレクタ端子はコレクタ抵抗21
を介して電圧供給装置(図示せず)の正電圧端子U+と
接続されており、またエミッタ端子は負電圧端子U−と
接続されている。スイッチングトランジスタ20のコレ
クタ端子と接地端子との間には1つのダイオード22が
その陰極を接地端子に向けて配置されている。スイッチ
ングトランジスタ20のコレクタ端子はしきい電圧比較
器9の状態信号出力端23と接続されている。スイッチ
ングトランジスタ20のコレクタ端子と差増幅器11の
非反転入力端(+)との間に帰還抵抗24を挿入するこ
とにより、しきい電圧比較器9の伝達特性にスイッチン
グヒステリシスが発生される。
第1の可制御スイッチング装置5がターンオン命令の結
果として導通状態に切換えられている間は、電圧供給装
置の正電圧端子U+から正のゲート電流ic、がゲート
ターンオフサイリスタlのゲート端子Gへ流れる。従っ
てゲートターンオフサイリスタ1は導通状態にあり、そ
のゲート端子Gと陰極端子にとの間に正の電圧u(yK
が生じている。差増幅器11の非反転入力端(+)と反
転入力端(−)との間には電圧u(rKと負のしきい電
圧値UeK Sとの間の差電圧が生じている。電圧ue
gが負のし赤い電圧値UC1K Sよりも正である間は
、差増@器11の入力端の間の差電圧は正であり、従っ
てスイッチングトランジスタ20は導通状態に制御され
ており、またしきい電圧比較器9の状態信号出力端23
には、電圧供給装置の電圧端子U−における負の電位に
相当する負の電位が生じている。
1つのターンオフ命令に基づいて第1の可制御スイッチ
ング装置5が電流阻止状態に、また第2の可制御スイッ
チング装置6が電流導通状態に切換えられると、負電圧
端子U−から負のゲート電流iGがゲートターンオフサ
イリスタ1のゲート端子Gへ流れ、それによりゲートタ
ーンオフサイリスタ1が蓄積時間tsの後に阻止状態に
移行する(第9図参照)。電圧uc、Kが所与の負のし
きい電圧値UCrK S以下に低下すると、差増幅器l
lの非反転入力端(+)と反転入力端(−)との間の差
電圧は負になり、従ってその後に接続されているスイッ
チングトランジスタ20は阻止状態に制御される。その
結果、コレクタ抵抗21により制限される電流がダイオ
ード22を通って流れ、従ってしきい電圧比較器9の状
態信号出力端23が接地端子の零電位になる。しきい電
圧比較器9の状態信号出力端23におけるこの電圧状態
は、ゲートターンオフサイリスタ1の阻止状態を示す1
つの状態信号Zに相当する。
第2図には、順方向電流ioが流れる1つのゲートター
ンオフサイリスタ100を有する本発明による装置の1
つの好ましい実施例が示されている。ゲートターンオフ
サイリスタ100はそのゲート端子Gおよびその陰極端
子にで1つの制御導線101を経て制御発生器103の
制御出力端102に接続されている。この制御発生器1
03は、第1図による実施例の場合と同様に、ゲート端
子Gと接続されている制御出力端102の制御出力端子
102aを電圧供給装置(図示せず)の正の電位にある
正電圧端子U+と接続する1つのトランジスタから成る
第1の可制御スイッチング装置104を含んでいる。陽
極側で点弧可能な1つの補助サイリスタから成る1つの
追加的な可制御スイッチング装置105と1つの電流制
限抵抗106との直列回路が制御出力端子102aを、
好ましくは正電圧端子U+よりも高い正電位を有する1
つの補助電圧端子U、と接続する。1つのMO3電界効
果トランジスタから成るもう1つの可制御スイッチング
装置107が制御出力端子102aを電圧供給装置の負
電位にある負電圧端子U−と接続する。ゲートターンオ
フサイリスタ100の陰極端子と接続されている制御出
力端子102bは零電位にある接地端子と接続されてお
り、従って制御発生器103はゲートターンオフサイリ
スタ100の陰極電位にある。2つの可制御スイッチン
グ装置104および107はそれらの制御入力端108
または109で1つのドライバ回路110に接続されて
いる。このドライバ回路110は1つの入力端111に
ゲートターンオフサイリスタ100の制御のため導通状
態または阻止状態で1つのターンオン命令Eまたは1つ
のターンオフ命令Aを与えられる。ドライバ回路110
の回路構成は第2図中にもう1つの可制御スイッチング
装置107を駆動する役割に関して部分的にのみ示され
ている。そのためにドライバ回路11Oは1つの相補性
エミッタ回路112を含んでおり、その出力端113は
もう1つの可制御スイッチング装置107の制御入力端
109と接続されている。相補性エミッタ回路112は
2つの互いに相補性のトランジスタ114および115
を含んでおり、それらのコレクターエミッタ区間は互い
に直列に接続されて接地端子と負電圧端子U−との間に
接続されている。トランジスタ114および115に対
する並列枝路内に1つの直列抵抗116および1つのツ
ェナーダイオード117から成る1つの直列回路が配置
されており、直列抵抗116およびツェナーダイオード
117の接続点は両トランジスタ114および115の
ベース端子と接続されている。ツェナーダイオード11
7に対して並列に1つのスイッチングトランジスタ11
8のコレクターエミッタ区間が接続されており、そのベ
ース端子およびエミッタ端子はドライバ回路110の制
御入力端111と接続されている。スイッチングトラン
ジスタ118のベース端子はさらに1つの減結合ダイオ
ード119および1つの抵抗120を介して追加的可制
御スイッチング装置105および電流制限抵抗106の
共通接続点121に接続されている。
ゲートターンオフサイリスタ100にはさらに1つのし
きい電圧比較器122が対応付けられており、その入力
端123は第1の入力端子123aを経てゲートターン
オフサイリスタ100の陰極端子にと接続されている。
本発明による装置の図示されている実施例では、しきい
電圧比較器122の入力#A123は直接に制御発生器
103の制御出力端102と接続されており、従ってし
きい電圧比較器122からゲートターンオフサイリスタ
100への固有の測定導線は必要でない。しきい電圧比
較器122は、非反転入力端(+)および反転入力端(
−)を有し零電圧比較器として作動する1つの差増@器
124を含んでいる。反転入力端(−)は直接にしきい
電圧比較器122の入力端子123aに接続されており
、また非反転入力端(+)は参照電圧要素125を介し
て入力端子123bと接続されている。参照電圧要素1
25は、図示されている実施例では、一方の接続点で差
増幅器124の非反転入力端(+)とかつ1つのツェナ
ーダイオード126を介して電圧供給装置の負電圧端子
U−と接続されている1つの抵抗から成っており、従っ
てこの抵抗の両端に、負電圧端子U−の負電位とツェナ
ーダイオード126のツェナー電圧Uzとの間の電圧差
に相当する電圧降下が生ずる。この電圧降下によりしき
い電圧比較器122の負のしきい電圧値U Cv K 
Sが決定される。差増幅器124の出力は状態信号Zを
出力するためのしきい電圧比較器122の1つの状態信
号出力端127を形成する。
しきい電圧比較器122の後に、1つの時間経過を発生
するための1つの時間経過装置128が接続されており
、この時間経過装置128は1つの開始入力端129と
、1つの中断入力端130と、時間経過の終了時に1つ
のエラー報知信号を出力するための1つのエラー報知出
力端131とを有する0時間経過装置128はその中断
入力端130でしきい電圧比較器122の状態信号出力
端127と接続されており、開始入力端129はドライ
バ回路110の相補性エミッタ回路112の出力端11
3に、またエラー報知出力端131は追加的な可制御ス
イッチング装置105の制御出力端と接続されている。
時間経過装置128は、1つの充電コンデンサ132お
よび1つの充電抵抗133から成り開始入力端129と
電圧供給装置の負電圧端子U−との間に接続されている
1つの直列回路を含んでいる。充電コンデンサ132に
対して並列に、1つのトランジスタから成る1つの可制
御スイッチング要素134が接続されており、そのベー
ス端子が時間経過装置128の中断入力端130を形成
している。時間経過装置128はさらに1つの比較装置
135を含んでおり、その第1の入力端子(−)は充電
抵抗133と充電コンデンサ132との間の接続点に接
続されており、またその第2の入力端子(+)はツェナ
ーダイオード126から成る1つの参照電圧発生器と接
続されている。比較装置135の出力端は1つの抵抗1
36を介して時間経過装置128のエラー報知出力端1
31と接続されている。
以下に、本発明による装置の第2図に示されている実施
例の作動の仕方を、第2図に記入されている信号および
それらの第3図に示されている時間的経過により説明す
る。図示されている信号の電位は、電流および差電圧を
例外として、電圧供給装置の負電圧端子U−における負
電位を基準としている。
導通状態または阻止状態へのゲートターンオフサイリス
タ100の制御は、ドライバ回路110の制御入力端1
11における1つのターンオン命令Eまたは1つのター
ンオフ命令Aにより行われる。時点t1までは制御入力
端111は高レベルのターンオン命令Eを与えられてお
り、従って相補性エミッタ回路112の出力端113に
おける電圧信号ulは負電圧端子U−と同一の電位を有
する。その結果、制御発生器103のもう1つの可制御
スイッチング装置107は阻止状態に制御されており、
また時間経過装置128内の充電コンデンサ132の充
電電圧ucはOvである。第1の可制御スイッチング装
置104はターンオン命令已に基づいて、詳細には示さ
れていない仕方で、導通状態に制御されており、従って
電圧供給装置の正電圧端子U+から小さな正のゲート電
流i、がゲートターンオフサイリスタ100のゲート端
子G内へ流れる。従って、ゲートターンオフサイリスタ
100は導通状態にあり、そのゲート端子Gと陰極端子
にとの間に小さな正の電圧u6えが生じている。しきい
電圧比較器122の入力端123に与えられる電圧ue
K′はゲートターンオフサイリスタ100のゲート端子
Gと陰極端子にとの間の電圧uCtKと制御線101に
沿う主に誘導性の電圧降下とから成っている。差増幅器
124の非反転入力@(+)と反転入力端(−)との間
には電圧uctK′と負のしきい電圧値UC。
3、との間の電圧差が生ずる。電圧u(tK′が負のし
きい電圧値UCrKSよりも大きい間は、との電圧差は
負であり、従って差増幅器124は状態信号出力端12
7に、負電圧端子U−における負電位に相当する電位を
発生する。その結果、時間経過装置128の可制御スイ
ッチング要素134は中断入力端130を介して不導通
状態に制御されている。
時点tlでドライバ回路110の制御入力端111は低
い電圧レベルを有する1つのターンオフ命令Aを与えら
れ、従って相補性エミッタ回路112の出力端113に
おける電圧信号u1は接地端子における電位の値をとる
。充電コンデンサ132は電圧信号u1により充電抵抗
133を経て充電され、従って充電電圧ucは充電抵抗
133の抵抗値および充電コンデンサ132のキャパシ
タンス値により予め定められた時定数で上昇する、この
時定数は、充電電圧u(が所与の経過時間tswO後に
ツェナーダイオード126のツェナー電圧Uzに相当す
る値に達するように選定されている(ここで経過時間t
swはゲートターンオフサイリスタ100の最大許容M
M1時間に相当する時間である)。
時点t1でさらに第1の可制御スイッチング装置104
が阻止状態に制御され、また第2の可制御スイッチング
装置107が電圧信号uIにより導通状態に制御され、
従って負電圧端子U−から負のゲート電流iCfがゲー
トターンオフサイリスタ100のゲートm子G内へ流れ
る0M積時間tSの後にゲートターンオフサイリスタ1
00は阻止状態に移行し、また電圧u(yKは負の電圧
値に低下する。その際にしきい電圧比較器122の入力
端における電圧uI:、に′が所与の負のしきい電圧値
UCrK Sを下回ると直ちに、差増幅器124の非反
転入力端(+)と反転入力端(−)との間の電圧差は負
になり、従って差増幅器124はゲートターンオフサイ
リスタ100の阻止状態を指示する状態信号2を発生す
る。時間経過装置128の可制御スイッチング要素13
4は状態信号Zにより導通状態に制御され、また時間経
過を充電コンデンサ132の短絡により中断する。ゲー
トターンオフサイリスタ100のMm時間tsが所与の
経過時間に相当する最大許容M積時間tsmaxよりも
小さければ、この中断は時間経過の終了前に行われる。
第4図には、蓄積時間tsがゲートターンオフサイリス
タ100のターンオフの間に最大許容蓄積時間tsmx
を上回る場合について、第3図中と同一の信号が示され
ている。この場合、時間経過装置128はそのエラー報
知出力端131にエラー報知信号Fを発生し、それによ
りサイリスタ105が点弧される。いま導通しているサ
イリスタ105はドライバ回路110の制御入力端11
1に抵抗120および減結合ダイオード119を介して
代替的に1つのターンオフ命令を与え、従って第2の可
制御スイッチング装置107が阻止状態に制御される。
同時に、ゲートターンオフサイリスタ100の保護点弧
が、そのゲートs子Gにターンオフサイリスタ105を
介して正のゲート電流iC,が供給されることによって
行われる。
第5図には、本発明による装置のもう1つの好ましい実
施例が示されている。この実施例では、1つのゲートタ
ーンオフサイリスタ200が順方向電流ioのターンオ
ンおよびターンオフのためにそのゲート端子Gおよびそ
の陰極端子にで2心制御線201を経て1つの制御部発
生器203の制御出力端202と接続されている。この
制御部発生5203は同じく第1の可制御スイッチング
装置204および第2の可制御スイッチング装置206
を含んでいる。第1の可制御スイッチング装置204は
、ターンオン電流回路205のコレクターエミッタ区間
で電圧供給装置(図示せず)の正電位にある端子U+と
制御出力端202のゲート端子Gと接続されている端子
202aとの間に配置されている1つのトランジスタか
ら成っている。第2の可制御スイッチング装置206は
、電圧供給装置の負電位にある端子U−と制御出力端2
02の端子202aとの間の1つのターンオフ電流回路
207内に接続されている1つの電界効果トランジスタ
から成っている。ゲートターンオフサイリスタ200の
陰極端子にと接続されている制御出力端202の端子2
02bは端子U+およびU−に対して零電位にある1つ
の接地端子と接続されている。2つの可制御スイッチン
グ装!204および206はそれらの制御入力端208
または209で、ゲートターンオフサイリスタ200を
制御するための制御装置(図示せず)にターンオン命令
Eおよびターンオフ命令Aに関係して接続されている。
ターンオフ電流回路207内には、電流感知入力端21
1を有する1つの電流検出装置210が配置されている
。図示されている実施例では、第2の可制御スイッチン
グ装置206を形成する電界効果トランジスタが電流検
出装置210の構成部分であり、電界効果トランジスタ
のドレイン端子りおよびソース端子Sが1i流検出装置
210の電流感知入力端211を形成している。この電
流検出装置210はさらに、入力例で電界効果トランジ
スタにおける電圧降下を検出するため電流感知入力端2
11に接続されている1つの電圧増幅器段212を含ん
でいる。
電流検出袋W210の出力端213には、最も簡単な場
合には1つのRC高域通過フィルタから成る1つの微分
回路214が接続されている。この微分回路214の出
力端215には、出力端217を有する1つの極性符号
検出器216が接続されている。さらに電流検出装置f
210の出力端213には、出力端219を有する1つ
のしきい値比較器218が接続されている。
本発明による装置のこの実施例は1つのタイマー回路2
21を含んでおり、このタイマー回路221はその入力
端222の駆動の際に一方の出力端223に所与の継続
時間Tを有する1つのパルス信号■を発し、また他方の
出力端224に継続時間Tに相当する遅れを有する遅延
信号Vを発する。そのためにタイマー回路221は1つ
の単安定マルチバイブレータ(図示せず)を含んでいる
。タイマー回路221の入力端222はゲートターンオ
フサイリスタ200を制御するための制御装置(図示せ
ず)からターンオン命令Eまたはターンオフ命令Aを与
えられる。その際、ターンオン命令Eはタイマー回路2
21の入力端222における高レベルの電圧状態に相当
し、またターンオフ命令Aは低レベルの電圧状態に相当
する。
タイマー回路221は立ち下がり縁で制御されているの
で、タイマー回路221の駆動は高レベルのターンオン
命令Eから低レベルのターンオフ命令Aへの移行の際に
行われる。タイマー回路221の出力端223は可制御
メモリ装置226の第1の制御入力端225と接続され
ている。可制御メモリ装置226の第2の制御入力端2
27はしきい値比較器218の出力端219と接続され
ており、またその第3の制御入力端228は極性符号検
出器216の出力端217と接続されている。可制御メ
モリ装置226は出力側で、1つの状態信号Zを出力す
るための本発明による装置の状態信号出力端229と接
続されている。可制御メモリ装置226内には1つの遅
延フリップフロップ230が配置されており、そのデー
タ入力端りは第1の制御入力端225を形成し、そのク
ロック入力端は第2の制御入力端227を形成し、また
そのリセット入力端Rはメモリ装置226の第3の制御
入力端228である。タイマー回路221の別の出力端
224および遅延フリップフロップ2300反転出力端
この後に1つのナンドゲ−4231が接続されており、
その出力端232は本発明による装置の状態信号出力端
229と接続されている。
ナントゲート231の出力端232は1つのアンドゲー
ト234の非反転入力端233に接続されており、この
アンドゲートはターンオン命令Eまたはターンオフ命令
Aを与えられる反転入力端235をも有する。アンドゲ
ート234の出力端236は、ゲートターンオフサイリ
スタ200の蓄積時間tsを出力するための本発明によ
る装Wの帰還信号出力端237と接続されている。
第5図に示されている本発明による装置はさらに、1つ
の時間経過を発生するための1つの時間経過装置243
を含んでおり、この時間経過装置243は、ターンオン
命令Eまたはターンオフ命今人を与えられる1つの開始
入力端244と、アンドゲート234の出力端236と
接続されている1つの中断入力端245と、時間経過の
終了時に1つのエラー報知信号Ftを出力するための1
つのエラー報知出力端246とを有する。時間経過装置
243は1つの単安定マルチハイブレーク247を含ん
でおり、この単安定マルチハイブレーク247は、その
トリガ入力端248を駆動された際に、その出力端24
9に時間経過装置243の所与の経過時間tswaに相
当するパルス継続時間を有する1つのパルス信号を発す
る。単安定マルチバイブレータ247のトリガ入力端2
48は時間経過装置243の開始入力端244を形成し
、その際に単安定マルチバイブレータ247は立ち下が
り縁で制御されているので、時間経過は高レベルのター
ンオン命令Eから低レベルのターンオフ命令Aへの移行
の際に開始される。単安定マルチバイブレータ247の
出力端249はもう1つの遅延フリップフロップ250
のクロック入力端と接続されており、そのデータ入力端
Dは時間経過装置243の中断入力端245を形成し、
またその非反転出力端Qはエラー報知出力端246を形
成する。遅延フリップフロップ250のリセット人力#
ARは本発明による回路装置の1つのリセット入力端2
51と接続されている。
電流検出値W210の出力端213にはさらに、1つの
、積分回路253とそれに対して並列に配置されている
可制御スイッチング要素254とから成る1つの積分装
置252が接続されている。
可制御スイッチング要素254の制御入力端は積分装置
252の中断入力端245を形成しており、また遅延フ
リップフロップ230の非反転出力端Qと接続されてい
る。積分装置252は出力側で、ゲートターンオフサイ
リスタ200のターンオフチャージに比例する別の帰還
報知信号Q^を出力するための本発明による装置の別の
帰還報知出力端と接続されている。積分装置252の後
に1つのしきい値検出器257が接続されており、その
出力端258は追加的な遅延フリップフロップ259の
クロック入力端と接続されている。追加的な遅延フリッ
プフロップ259のデータ入力端りは論理“1”に相当
する高レベル電圧状態を与えられる。追加的な遅延フリ
ップフロップ259の非反転出力fmQは、ゲートター
ンオフサイリスタ200の最大許容ターンオフチャージ
の上方超過の際に別の過負荷報知信号Fαを出力するた
めの本発明による装置の過負荷報知出力端250と接続
されている。追加的な遅延フリップフロップ259のリ
セット入力端Rは本発明による装置のリセット入力端2
51と接続されている。
本発明による装置の第5図に示されている実施例の作動
の仕方を以下に第5図に記入されている信号および第6
図および第7図に示されている時間的経過により説明す
る。
第1の可制御スイッチング装置204は時点t1までタ
ーンオン命令Eにより導通状態に制御されており、従っ
て正のゲート電流ic、がゲートターンオフサイリスタ
200のゲート端子内へ流れ、またゲートターンオフサ
イリスタ200は導通状態にある。第2の可制御スイッ
チング装置206を形成する電界効果トランジスタは阻
止状態にあり、従ってそのドレイン−ソース区間D−S
には正電圧端子U+と負電圧端子U−との間の電圧差に
相当する電圧が降下する。
時点t1でターンオフ命令Aに基づいて第1の可制御ス
イッチング装置204は阻止状態に、また第2の可制御
スイッチング装置206は導通状態に制御される。その
結果、負電圧端子U−から負のゲート電流f(、が、第
2の可制御スイッチング装置206を形成する電界効果
トランジスタを経てゲートターンオフサイリスタ200
のゲート端子G内へ流れる。導通状態に切換えられた電
界効果トランジスタはほぼオーム抵抗のように振る舞う
ので、そのドレイン−ソース間D−3には負のゲート電
流iC,に比例する電圧が降下する。この電圧は相応の
出力量ulを発生するため電圧検小装置212により検
出される。図示されている実施例では、電/iL検出装
置210の電圧検出装置212は、ゲート電流i(、が
負である際に出力量+11が正であるように、電界効果
トランジスタに接続されている。
電圧検出装置212の出力端213と接続されているし
きい値比較器218は出力量u1を1つのしきい値と比
較して、負のゲート電流i、が1つの負のしきい電流値
を下回り、従って出力量U1しきい値を上回る時には1
つの正の電圧レベルを有する1つの出力信号u2を発生
する。電流検出装置210の出力量u1からさらに微分
回路214内で出力量ulの時間微分に相当する補助信
号u3が発生される。後に接続されている極性符号ヰ★
出器216は補助信号u3の極性符号を検出して、補助
信号u3の極性符号が負であるときに正の電圧レベルを
有する1つの極性符号信号u4を発生する。
時点t1でのターンオン命令Eからターンオフ命令Aへ
の移行によりタイマー回路221が駆動され、その出力
端223に所与の継続時間Tを有する1つのパルス信号
Iを発する。この継続時間Tの間に負のゲート電流iG
が所与の負のしきい電流値を下回れば、遅延フリップフ
ロップ230はセットされる。ターンオフ命令Aの生起
の時点t1からin1時間tsの後に負のゲート電流i
、l。
はその最小の負の値に到達し、ゲートターンオフサイリ
スタ200は阻止状態に移行する。その際に極性符号信
号u4が負のゲート電流i(、の時間的変化の極性符号
反転を指示し、また遅延フリップフロップ230をリセ
ットさせる。遅延フリップフロップ230の反転出力端
ごにおける出力状態とタイマー回路221の別の出力端
224における遅延信号Vとのナンド論理演算により、
蓄積時間tsの終了後に高電圧レベルから低電圧レベル
への移行により阻止状態へのゲートターンオフサイリス
タ200の移行を[誇示する1つの状態信号Zが発生さ
れる。
負のゲート電流i(、が負の所与のしきい電流値を所与
の時間Tの間に下回らないと、ゲートターンオフサイリ
スタ200が無負荷状態にあること、または非常に小さ
い順方向型PLioがゲートターンオフサイリスタ20
0によりターンオフされて、取るに足るほどの負のゲー
ト電流iGなしにその阻止状態に到達したことから出発
され得る。
この場合には、遅延フリップフロップ230はリセット
された状態に留まり、また所与の時間Tが終了すれば直
ちに、代替的に状態信号Zが発生される。この場合が第
7図中に示されている。
アンドゲート234による状態信号Zとターンオフ命令
Aとの論理積演算により、蓄積時間tsにわたり1つの
正の電圧レベルを有する1つの帰還報知信号Sが発生さ
れる。時点t1で時間経過回路243内で、ゲートター
ンオフサイリスタ200の最大許容M積降間tswに相
当する1つの経過時間を有する1つの時間経過が発生さ
れる。
ゲートターンオフサイリスタ200の蓄積時間tSが所
与の経過時間よりも小さいならば、時間経過回路243
内の時間経過は帰還報知信号Sの終了後に中断される。
それに対して、181時間tsが所与の経過時間を超過
すると、エラー報知信号Ftが発生される。
負のゲート電流1(、がゲートターンオフサイリスタ2
00の蓄積時間tsの終了までに負のしきい電流値を下
回る時点から、可制御積分装置252の可制御スイッチ
ング要素254は開かれた状態に制御される。積分装置
253は負のゲート電流i、に比例する出力量u1から
、出力量u1の時間積分に相当する別の帰還報知信号Q
Aを形成する。蓄積時間tsの経過後に帰還報知信号Q
^の値はゲートターンオフサイリスタ200のターンオ
フチャージに相当する(第9図参照)。上記別の帰還報
知信号Q^の値がゲートターンオフサイリスタ200の
最大許容ターンオフチャージに相当する1つのしきい値
を上回ると、別のエラー報知信号Faが発生される。
第8図には電力用変換装置における本発明による装置の
有利な応用例が示されている。電力用変換装置のうち、
図面を簡単にするため、第1のプリフジ枝路半部301
および第2のブリッジ枝路半部302から成る1つのブ
リッジ相300のみが示されている。第1のブリッジ枝
路半部301のなかには第1のゲートターンオフサイリ
スタ303とそれに対して逆並列に接続されたフリーホ
イーリングダイオード304とが配置されている、第2
のブリッジ枝路半部302のなかには第2のゲートター
ンオフサイリスタ305とそれに対して逆並列に接続さ
れたフリーホイーリングダイオード306とが配置され
ている。第1のゲートターンオフサイリスタ303には
、たとえば第1図、第2図および第5図中に示されてい
るように、第1の装置307が対応付けられている。第
1の装置307は1つの制御入力端308および1つの
制御出力端309を有する1つの制御発生器(図示せず
)を含んでいる。この制御発生器は、制御入力端308
にターンオン命令Eまたはターンオフ命令Aを与えられ
ると、ゲートターンオフサイリスタ303を正または負
のゲート電a iCrにより駆動する。参照符号310
を付されているのは装置307の状態信号出力端であり
、第1のゲートターンオフサイリスタ303が阻止状態
にあるならば、状態信号出力端310から1つの状態信
号Zが発生される。第2のゲートターンオフサイリスタ
305には同じく1つの制御入力端312.1つの制御
出力端313および1つの状態信号出力端314を有す
る相応の第2の装置311が対応付けられている。両ゲ
ートターンオフサイリスタ303および305の駆動は
それらに対応付けられている装置307または311を
介してターンオン命令Eまたはターンオフ命令Aに関係
して行われる。その際、第1の装置307には、一方の
入力端にターンオン命令Eまたはターンオフ命令Aを与
えられ、また他方の入力端で第2の装Wt311の状態
信号出力端314に接続されている第1のアンドゲート
315が対応付けられている。第1のアンドゲート31
5は出力側で第1の装置307の制御入力端308と接
続されている。第2の装置311の制御入力端312の
前には、同じく一方の入力端にターンオン命令Eまたは
ターンオフ命令Aを与えられ、また他方の入力端で第1
の装置307の状態信号出力端310に接続されている
第2のアンドゲート316が接続されている。こうして
両ゲートターンオフサイリスタ303および305の駆
動の際の相互インターロックが達成されるので、常に両
ゲートターンオフサイリスタ303および305の一方
のみが導通状態にあり、ブリッジ相内の短絡は排除され
ている。このようなインターロックは電力用変換装置の
他の(図示されていない)ブリッジ相においても同一の
仕方で達成され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による装置の1つの簡単化された実施例
の回路図、第2図は本発明による装置の1つの好ましい
実施例の回路図、第3図および第4図は第3図中に示さ
れている電流および電圧の経過を示す波形図、第5図は
本発明による装置の1つの好ましい実施例のブロック回
路図、第6図および第7図は第5図中に示されている電
流および電圧の経過を示す波形図、第8図は電力用変換
装置に本発明による装置を応用した例を示すブロック回
路図、第9図はゲートターンオフサイリスタにおける電
流および電圧経過を示す波形図である。 l・・・ゲートターンオフサイリスタ、1b・・・参照
電圧要素、9・・・しきい電圧比較器、10・・・入力
端、23・・・状態信号出力端、11・・・差増幅器、
100・・・ゲートターンオフサイリスタ、105・・
・可制御スイッチング装置、122・・・しきい電圧比
較器、123・・・入力端、124・・・差増幅器、1
27・・・状態信号出力端、128・・・時間経過装置
、130・・・中断入力端、131・・・エラー報知出
力端、207・・・(−ンオフ電流回路、210・・・
電流検出装置、211・・・電流感知入力端、213・
・・出力端、214・・・微分回路、216・・・極性
符号検出器、217・・・出力端、218・・・しきい
値比較器、219・・・出力端、221・・・タイマー
回路、223・・・出力端、225・・・制御入力端、
226・・・メモリ装置、227.228・・・制御入
力端、229・・・状態信号出力端、230・・・遅延
フリップフロップ、231・・・アンドゲート、237
・・・状態信号出力端、243・・・時間経過装置、2
44・・・開始入力端、245・・・中断入力端、24
6・・・エラー報知出力端、247・・・第安定マルチ
パイプレーク、248・・・トリガ入力端、250・・
・遅延フリップフロップ、252・・・積分装置、25
5・・・中断入力端、257・・・しきい値検出器、2
60・・・過負荷報知出力端、363.305・・・ゲ
ートターンオフサイリスタ、304.306・・・フリ
ーホイーリングダイオード。 FIG、 1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ターンオン命令またはターンオフ命令に関係して導
    通状態または阻止状態に制御可能なゲートターンオフサ
    イリスタ(GTOサイリスタ)の駆動方法において、ゲ
    ートターンオフサイリスタのゲート端子と陰極端子との
    間の電圧が検出され、検出された電圧が1つの負のしき
    い電圧値と比較され、負のしきい電圧値を下回ったとき
    、ゲートターンオフサイリスタの阻止状態への移行を指
    示する1つの状態信号が発生されることを特徴とするゲ
    ートターンオフサイリスタの駆動方法。 2)ターンオフ命令の生起と同時に1つの所与の経過時
    間を有する1つの時間経過が開始され、また時間経過が
    状態信号の生起前に終了しているときに1つのエラー報
    知信号が発生されることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 3)エラー報知信号の生起の際にゲートターンオフサイ
    リスタが導通状態に制御されることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項記載の方法。 4)ターンオフ命令の生起から、検出されたゲート電流
    からの状態信号の発生まで、ゲート電流の時間積分に相
    当する1つの積分量が導き出され、また積分量が状態信
    号の生起前に1つの所与のしきい値を上回るときに、過
    負荷報知信号が発生されることを特徴とする特許請求の
    範囲第2項または第3項記載の方法。 5)過負荷報知信号の生起の際にゲートターンオフサイ
    リスタが導通状態に制御されることを特徴とする特許請
    求の範囲第4項記載の方法。 6)第1のゲートターンオフサイリスタが1つの電力用
    変換装置の一方のブリッジ枝路半部内に、また第2のゲ
    ートターンオフサイリスタが他方のブリッジ枝路半部内
    に位置しており、ターンオン命令が、第2のゲートター
    ンオフサイリスタの阻止状態を指示する状態信号の存在
    時にのみ第1のゲートターンオフサイリスタに供給され
    、またターンオン命令が、第1のゲートターンオフサイ
    リスタの阻止状態を指示する状態信号の存在時にのみ第
    2のゲートターンオフサイリスタに供給されることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれか
    1項に記載の方法。 7)ターンオン命令またはターンオフ命令に関係して導
    通状態または阻止状態に制御可能なゲートターンオフサ
    イリスタ(GTOサイリスタ)の駆動方法において、ゲ
    ートターンオフサイリスタのゲート端子内へ流れるゲー
    ト電流が検出され、ターンオフ命令の生起後に、ゲート
    電流の時間的変化に相当する1つの補助信号が形成され
    、補助信号の極性符号反転の際に、ゲートターンオフサ
    イリスタの阻止状態への移行を指示する1つの状態信号
    が発生されることを特徴とするゲートターンオフサイリ
    スタの駆動方法。 8)ターンオフ命令の生起と同時に1つの所与の経過時
    間を有する1つの時間経過が開始され、また時間経過が
    状態信号の生起前に終了しているときに1つのエラー報
    知信号が発生されることを特徴とする特許請求の範囲第
    7項記載の方法。 9)エラー報知信号の生起の際にゲートターンオフサイ
    リスタが導通状態に制御されることを特徴とする特許請
    求の範囲第8項記載の方法。 10)ターンオフ命令の生起から、検出されたゲート電
    流からの状態信号の発生まで、ゲート電流の時間積分に
    相当する1つの積分量が導き出され、また積分量が状態
    信号の生起前に1つの所与のしきい値を上回るときに、
    過負荷報知信号が発生され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項に記載の方法
    。 11)過負荷報知信号の生起の際にゲートターンオフサ
    イリスタが導通状態に制御されることを特徴とする特許
    請求の範囲第10項記載の方法。 12)第1のゲートターンオフサイリスタが1つの電力
    用変換装置の一方のブリッジ枝路半部内に、また第2の
    ゲートターンオフサイリスタが他方のブリッジ枝路半部
    内に位置しており、ターンオン命令が、第2のゲートタ
    ーンオフサイリスタの阻止状態を指示する状態信号の存
    在時にのみ第1のゲートターンオフサイリスタに供給さ
    れ、またターンオン命令が、第1のゲートターンオフサ
    イリスタの阻止状態を指示する状態信号の存在時にのみ
    第2のゲートターンオフサイリスタに供給されることを
    特徴とする特許請求の範囲第7項ないし第11項のいず
    れか1項に記載の方法。 13)ターンオン命令またはターンオフ命令に関係して
    導通状態または阻止状態に制御可能なゲートターンオフ
    サイリスタ(GTOサイリスタ)の駆動方法において、
    ゲートターンオフサイリスタのゲート端子内へ流れるゲ
    ート電流が検出され、ターンオフ命令の生起後に、ゲー
    ト電流の時間的変化に相当する1つの補助信号が形成さ
    れ、検出されたゲート電流が1つの負のしきい電流値の
    下方超過を監視され、また補助信号がその極性符号を反
    転しかつ負のしきい電流値が下方超過されているときに
    、ゲートターンオフサイリスタの阻止状態への移行を指
    示する1つの状態信号が発生され、またはターンオフ命
    令の生起後の所与の時間内に負のしきい電流値が下方超
    過されていないときに、状態信号が発生されることを特
    徴とするゲートターンオフサイリスタの駆動方法。 14)ターンオフ命令の生起と同時に1つの所与の経過
    時間を有する1つの時間経過が開始され、また時間経過
    が状態信号の生起前に終了しているときに1つのエラー
    報知信号が発生されることを特徴とする特許請求の範囲
    第13項記載の方法。 15)エラー報知信号の生起の際にゲートターンオフサ
    イリスタが導通状態に制御されることを特徴とする特許
    請求の範囲第14項記載の方法。 16)ターンオフ命令の生起から、検出されたゲート電
    流からの状態信号の発生まで、ゲート電流の時間積分に
    相当する1つの積分量が導き出され、また積分量が状態
    信号の生起前に1つの所与のしきい値を上回るときに、
    過負荷報知信号が発生されることを特徴とする特許請求
    の範囲第13項ないし第15項のいずれか1項に記載の
    方法。 17)過負荷報知信号の生起の際にゲートターンオフサ
    イリスタが導通状態に制御されることを特徴とする特許
    請求の範囲第16項記載の方法。 18)第1のゲートターンオフサイリスタが1つの電力
    用変換装置の一方のブリッジ枝路半部内に、また第2の
    ゲートターンオフサイリスタが他方のブリッジ枝路半部
    内に位置しており、ターンオン命令が、第2のゲートタ
    ーンオフサイリスタの阻止状態を指示する状態信号の存
    在時にのみ第1のゲートターンオフサイリスタに供給さ
    れ、またターンオン命令が、第1のゲートターンオフサ
    イリスタの阻止状態を指示する状態信号の存在時にのみ
    第2のゲートターンオフサイリスタに供給されることを
    特徴とする特許請求の範囲第13項ないし第17項のい
    ずれか1項に記載の方法。 19)ゲートターンオフサイリスタ(GTOサイリスタ
    )の駆動装置において、入力端(10;123)および
    状態信号出力端(23;127)を有する1つのしきい
    電圧比較器(9;122)が設けられており、その入力
    端(10;123)は第1の入力端子(10a;123
    a)を介してゲートターンオフサイリスタ(1;100
    )のゲート端子(G)と接続されており、また第2の入
    力端子(10b;123b)を介してゲートターンオフ
    サイリスタ(1;100)の陰極端子(K)と接続され
    ており、また状態信号出力端(23;127)は、第1
    の入力端子(10a;123a)と第2の入力端子(1
    0b;123b)との間の電圧が1つの負のしきい電圧
    値(U_G_K_S)を下回ると直ちに、1つの状態信
    号を出力することを特徴とするゲートターンオフサイリ
    スタの駆動装置。 20)しきい電圧比較器(9;122)が、零電圧比較
    器として接続されている1つの差増幅器(11;124
    )を有し、その出力端は状態信号出力端(23;127
    )と接続されており、また差増幅器(11;124)の
    入力端としきい電圧比較器(9;122)の入力端(1
    0;123)との間に負のしきい電圧値(U_G_K_
    S)を発生するための参照電圧要素(16;125)が
    挿入されていることを特徴とする特許請求の範囲第19
    項記載の装置。 21)1つの時間経過を発生するため、ターンオフ命令
    (A)を与えられる1つの開始入力端(129;244
    )と、状態信号出力端(127;237)と接続されて
    いる1つの中断入力端(130;245)と、時間経過
    の終了の際に1つのエラー報知信号(F;F_t)を出
    力するエラー報知出力端(131;246)とを有する
    1つの時間経過装置(128;243)が設けられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第19項または第2
    0項のいずれか1項に記載の装置。 22)時間経過装置(128)が1つの充電コンデンサ
    (132)および1つの充電抵抗(133)から成り開
    始入力端(129)に接続されている1つの直列回路を
    含んでおり、充電コンデンサ(132)に対して並列に
    1つの可制御スイッチング要素(134)が接続されて
    おり、その制御入力端が時間経過装置(128)の中断
    入力端(130)を形成しており、1つの比較装置(1
    35)が第1の入力端子(−)で充電コンデンサ(13
    2)と充電抵抗(133)との間の接続点に接続されて
    おり、また第2の入力端子(+)で1つの参照電圧発生
    器(126)と接続されており、また比較装置(135
    )の出力端が時間経過装置(128)のエラー報知出力
    端(131)を形成していることを特徴とする特許請求
    の範囲第21項記載の装置。 23)時間経過装置(243)が1つの単安定マルチバ
    イブレータ(247)を含んでおり、そのトリガ入力端
    (248)が時間経過装置(243)の開始入力端(2
    44)を形成しており、単安定マルチバイブレータ(2
    47)の出力端(249)が1つの遅延フリップフロッ
    プ(250)のクロック入力端と接続されており、その
    データ入力端(D)が中断入力端(245)を形成して
    おり、またその出力端(Q)が時間経過装置(243)
    のエラー報知出力端(246)を形成していることを特
    徴とする特許請求の範囲第21項記載の装置。 24)ゲートターンオフサイリスタがそのゲート端子お
    よびその陰極端子で1つのターンオン電流回路に接続さ
    れており、ゲート端子(G)が1つの追加的な可制御ス
    イッチング装置(105)を介して1つの補助電圧端子
    (U_H)に接続されており、また追加的な可制御スイ
    ッチング装置(105)の制御入力端がエラー報知出力
    端(131)と接続されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第21項ないし第23項のいずれか1項に記載
    の装置。 25)過負荷報知出力端が追加的な可制御スイッチング
    装置の制御入力と接続されていることを特徴とする特許
    請求の範囲第21項ないし第24項のいずれか1項に記
    載の装置。 26)ゲート端子および陰極端子で1つのターンオフ電
    流回路に接続されているゲートターンオフサイリスタ(
    GTOサイリスタ)の駆動装置において、電流感知入力
    端(211)を有する電流検出装置(210)がターン
    オフ電流回路(207)内に配置されており、電流検出
    装置(210)の出力端(213)に1つの微分回路(
    214)が接続されており、また微分回路(214)の
    後に1つの極性符号検出器(216)が接続されており
    、その状態信号を出力するための出力端(217)が駆
    動装置の状態信号出力端(229)と接続されているこ
    とを特徴とするゲートターンオフサイリスタの駆動装置
    。 27)ターンオフ電流回路(207)内に1つの可制御
    スイッチング装置(206)が配置されており、可制御
    スイッチング装置(206)が1つの電界効果トランジ
    スタであり、電界効果トランジスタのドレイン端子(D
    )およびソース端子(S)が電流検出装置(210)の
    電流感知入力端(211)を形成しており、それに電界
    効果トランジスタにおける電圧降下を検出するための1
    つの電圧検出装置(213)が接続されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第26項記載の装置。 28)電流検出装置(210)の出力端(213)に接
    続されている1つのしきい値比較器(218)と、ター
    ンオフ命令(A)を与えられた際に所与の継続時間(T
    )を有する1つのパルス信号( I )を1つの出力端(
    223)から出力する1つのタイマー回路(221)と
    、第1の制御入力端(225)でタイマー回路(221
    )の出力端(223)に接続されており、第2の制御入
    力端(227)でしきい値比較器(218)の出力端(
    219)に接続されており、第3の制御入力端(228
    )で極性符号検出器(216)の出力端(217)に接
    続されており、また出力側で状態信号(Z)を出力する
    ための状態信号出力端(229)と接続されている1つ
    の可制御メモリ装置(226)とを含んでおり、可制御
    メモリ装置(226)がその第1の制御入力端(225
    )の駆動の間に第2の制御入力端(227)の駆動によ
    り、可制御メモリ装置(226)がその第1の制御入力
    端(225)の駆動の終了の際に状態信号(Z)を出力
    する第1の状態から、可制御メモリ装置(226)がそ
    の第3の制御入力端(228)の駆動の際に1つの状態
    信号(Z)を出力する第2の状態へ切換わり可能である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第26項または第27
    項記載の装置。 29)可制御メモリ装置(226)が1つの遅延フリッ
    プフロップ(230)を含んでおり、そのデータ入力端
    (D)が第1の制御入力端(225)を形成し、そのク
    ロック入力端が第2の制御入力端(227)を形成し、
    またそのリセット入力端(R)が第3の制御入力端(2
    28)を形成しており、タイマー回路(221)が、タ
    ーンオフ命令(A)を与えられた際に、別の出力端(2
    24)に所与の時間(T)に相当する遅れを有する1つ
    の遅延信号(V)を出力し、またタイマー回路(221
    )の前記別の出力端(224)および遅延フリップフロ
    ップ(230)の反転出力端(@Q@)が1つのアンド
    ゲート(231)を介して状態信号出力端(229)と
    接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第28
    項記載の装置。 30)電流検出装置(210)の出力端(213)に、
    状態信号出力端(229)と接続されている1つの中断
    入力端(255)を有する1つの積分装置(252)が
    接続されており、また積分装置(252)の後に1つの
    しきい値検出器(257)が接続されており、このしき
    い値検出器(257)が出力側で1つの過負荷報知信号
    (F_Q)を出力するため駆動装置の1つの過負荷報知
    出力端(260)と接続されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第26項ないし第29項のいずれか1項に
    記載の装置。 31)1つの時間経過を発生するため、ターンオフ命令
    (A)を与えられる1つの開始入力端(129;244
    )と、状態信号出力端(127;237)と接続されて
    いる1つの中断入力端(130;245)と、時間経過
    の終了の際に1つのエラー報知信号(F;F_t)を出
    力するエラー報知出力端(131;246)とを有する
    1つの時間経過装置(128;243)が設けられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第26項ないし第3
    0項のいずれか1項に記載の装置。 32)時間経過装置(128)が1つの充電コンデンサ
    (132)および1つの充電抵抗(133)から成り開
    始入力端(129)に接続されている1つの直列回路を
    含んでおり、充電コンデンサ(132)に対して並列に
    1つの可制御スイッチング要素(134)が接続されて
    おり、その制御入力端が時間経過装置(128)の中断
    入力端(130)を形成しており、1つの比較装置(1
    35)が第1の入力端子(−)で充電コンデンサ(13
    2)と充電抵抗(133)との間の接続点に接続されて
    おり、また第2の入力端子(+)で1つの参照電圧発生
    器(126)と接続されており、また比較装置(135
    )の出力端が時間経過装置(128)のエラー報知出力
    端(131)を形成していることを特徴とする特許請求
    の範囲第31項記載の装置。 33)時間経過装置(243)が1つの単安定マルチバ
    イブレータ(247)を含んでおり、そのトリガ入力端
    (248)が時間経過装置(243)の開始入力端(2
    44)を形成しており、単安定マルチバイブレータ(2
    47)の出力端(249)が1つの遅延フリップフロッ
    プ(250)のクロック入力端と接続されており、その
    データ入力端(D)が中断入力端(245)を形成して
    おり、またその出力端(Q)が時間経過装置(243)
    のエラー報知出力端(246)を形成していることを特
    徴とする特許請求の範囲第31項記載の装置。 34)ゲートターンオフサイリスタがそのゲート端子お
    よびその陰極端子で1つのターンオン電流回路に接続さ
    れており、ゲート端子(G)が1つの追加的な可制御ス
    イッチング装置(105)を介して1つの補助電圧端子
    (U_H)に接続されており、また追加的な可制御スイ
    ッチング装置(105)の制御入力端がエラー報知出力
    端(131)と接続されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第31項ないし第33項のいずれか1項に記載
    の装置。 35)過負荷報知出力端が追加的な可制御スイッチング
    装置の制御入力端と接続されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第30項ないし第34項のいずれか1項に
    記載の装置。
JP60202499A 1984-09-18 1985-09-12 ゲートターンオフサイリスタの駆動方法および装置 Pending JPS6174415A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843434607 DE3434607A1 (de) 1984-09-18 1984-09-18 Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines abschalthyristors
DE3434607.4 1984-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6174415A true JPS6174415A (ja) 1986-04-16

Family

ID=6245920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60202499A Pending JPS6174415A (ja) 1984-09-18 1985-09-12 ゲートターンオフサイリスタの駆動方法および装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4682278A (ja)
EP (1) EP0176800B1 (ja)
JP (1) JPS6174415A (ja)
AT (1) ATE53270T1 (ja)
DE (2) DE3434607A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62189972A (ja) * 1986-02-12 1987-08-19 Toyo Electric Mfg Co Ltd 自己消弧形サイリスタのゲ−ト駆動方式
JP2009027872A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 半導体電力変換装置

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3537050A1 (de) * 1985-06-19 1987-01-02 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zur erkennung des sperrzustandes eines abschaltbaren thyristors
DE3714174A1 (de) * 1987-04-24 1988-11-10 Licentia Gmbh Symmetrierung der abzuschaltenden stroeme parallelgeschalteter, gategesteuerter halbleiter
DE3714683C2 (de) * 1987-05-02 1995-10-12 Bbc Brown Boveri & Cie Steuerschaltung für einen Abschaltthyristor
DE3727996A1 (de) * 1987-08-22 1989-03-02 Asea Brown Boveri Verfahren und vorrichtung zur unterdrueckung von unzulaessigen loeschversuchen bei abschaltbaren leistungshalbleitern
US4775925A (en) * 1987-11-23 1988-10-04 General Electric Company Method and apparatus for determining the control electrode to cathode junction voltage of a control turn-off semiconductor device and use of such determined voltage in the control of the device
CH674781A5 (ja) * 1987-12-08 1990-07-13 Zellweger Uster Ag
DE3741713A1 (de) * 1987-12-09 1989-06-22 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum schutz der gate-unit fuer einen gto-thyristor
CS268232B1 (en) * 1988-01-15 1990-03-14 Kokes Antonin Connection for turn-off time end determination with switch formed at least by one bipolar transistor
EP0328941A1 (de) * 1988-02-16 1989-08-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Einrichtung zum Kommutieren des Stromes zwischen abschaltbaren Ventilzweigen eines Stromrichtergerätes
DE3934044A1 (de) * 1989-09-08 1991-03-21 Asea Brown Boveri Verfahren und vorrichtung zur bildung eines loeschsperrsignals fuer abschaltbare leistungshalbleiter
EP0431215A1 (de) * 1989-12-08 1991-06-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Schutz eines abschaltbaren Thyristors vor unzulässiger Überspannung und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE4020343A1 (de) * 1990-06-23 1992-01-09 Licentia Gmbh Verfahren zum schutz eines ueber seinen steueranschluss abschaltbaren thyristors bei einem ueberstrom
EP0465699A1 (de) * 1990-07-10 1992-01-15 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren für abschaltbare Stromrichterventile eines Brückenzweiges eines Stromrichters
DE4241174A1 (de) * 1992-12-07 1994-05-05 Asea Brown Boveri Verfahren zum synchronisierten Abschalten von GTO-Thyristoren
US5369563A (en) * 1992-12-29 1994-11-29 Square D Company Fast turn-off circuit for use with an AC bridge circuit
DE9301023U1 (de) * 1993-01-26 1993-05-19 Electromatic Industri A/S, Hadsten Halbleiterrelais
EP0686266A1 (de) * 1993-02-24 1995-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung zur istwert-erfassung einer messgrösse auf hohem potential
DE4428674B4 (de) * 1994-08-12 2005-08-11 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung des Abschaltvorgangs eines spannungsgesteuerten, abschaltbaren Leistungshalbleiter-Schalters und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
IT1275655B1 (it) * 1994-11-10 1997-10-17 Finmeccanica Spa Sistema di pilotaggio per gto
DE19731836A1 (de) * 1997-07-24 1999-01-28 Asea Brown Boveri Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Abschaltthyristors
DE19731835A1 (de) * 1997-07-24 1999-02-04 Asea Brown Boveri Vorrichtung zum Begrenzen des Haltestromes eines Abschaltthyristors
US6211792B1 (en) 1999-08-13 2001-04-03 JADRIć IVAN Method and apparatus detecting a failed thyristor
US6404346B1 (en) 1999-08-13 2002-06-11 York International Corporation Method and apparatus for detecting a failed thyristor
US6404265B1 (en) 1999-08-13 2002-06-11 York International Corporation Highly efficient driver circuit for a solid state switch
DE10017775A1 (de) 2000-04-10 2001-10-18 Siemens Ag Eingabeverfahren für die Programmierung von industriellen Steuerungen
US7000191B2 (en) * 2000-08-07 2006-02-14 Siemens Aktiengesellschaft Flowchart programming for industrial controllers, in particular motion controllers
JP3978312B2 (ja) * 2001-02-27 2007-09-19 三菱電機株式会社 サイリスタ用ゲートドライバ
EP1415387A4 (en) * 2001-07-05 2006-08-23 Power One Inc METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING SYNCHRONOUS RECTIFIER OF A CURRENT TRANSFORMER
DE10209677C1 (de) * 2002-03-05 2003-07-17 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung zur Detektion des Schaltzustandes eines Transistors
JP4337032B2 (ja) * 2003-07-30 2009-09-30 株式会社安川電機 サイリスタコンバータ装置のコンデンサ充電制御方法
US7352233B1 (en) * 2004-06-14 2008-04-01 Otward Mueller Efficient thyristor-type power switches
US7804184B2 (en) * 2009-01-23 2010-09-28 General Electric Company System and method for control of a grid connected power generating system
CN105866602B (zh) * 2016-06-08 2024-07-09 全球能源互联网研究院 一种高压直流输电换流阀换相失败防御装置
US10215795B1 (en) * 2018-04-13 2019-02-26 Infineon Technologies Ag Three level gate monitoring
US11012066B2 (en) * 2018-04-27 2021-05-18 Mitsubishi Electric Corporation Drive device for power semiconductor element
CN110429580B (zh) * 2019-09-06 2022-07-05 浙江英达威芯电子有限公司 一种组件关断器及其防倒灌方法、光伏系统
CN111884638A (zh) * 2020-07-07 2020-11-03 大力(武汉)环保科技有限公司 一种晶闸管联锁控制电路
CN112415356B (zh) * 2020-11-05 2024-06-25 阳光电源股份有限公司 一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法
CN113130235B (zh) * 2021-03-24 2023-04-25 国网湖南省电力有限公司 电能表用智能负荷开关及其控制方法和故障诊断方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1162908A (en) * 1966-05-07 1969-09-04 Skoda Np Improvements in or relating to multi-phase rectifier circuits having thyristor conductive condition control devices
CA1068782A (en) * 1976-08-23 1979-12-25 Siemens Aktiengesellschaft Protective circuit for thyristors
CA1126812A (en) * 1977-08-10 1982-06-29 Yasuo Matsuda Power conversion apparatus
JPS5917861A (ja) * 1982-07-20 1984-01-30 Nec Corp ゲ−トタ−ンオフ制御回路
US4597038A (en) * 1984-07-26 1986-06-24 Westinghouse Electric Corp. Switching overlap protection by control gate impedance monitoring

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62189972A (ja) * 1986-02-12 1987-08-19 Toyo Electric Mfg Co Ltd 自己消弧形サイリスタのゲ−ト駆動方式
JP2009027872A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 半導体電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0176800A1 (de) 1986-04-09
DE3434607A1 (de) 1986-03-27
ATE53270T1 (de) 1990-06-15
EP0176800B1 (de) 1990-05-30
US4682278A (en) 1987-07-21
DE3578021D1 (de) 1990-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6174415A (ja) ゲートターンオフサイリスタの駆動方法および装置
US7791912B2 (en) Protection method, system and apparatus for a power converter
US9042121B2 (en) Power converter with preemptive protection
US5375029A (en) Overcurrent protection circuit of power device and semiconductor integrated circuit device
US10910823B2 (en) Semiconductor device driving device
JP2669117B2 (ja) 電圧駆動形半導体素子の駆動回路
JP3339311B2 (ja) 自己消弧形半導体素子の駆動回路
US4328459A (en) Current inrush limiting apparatus
US5138515A (en) Pulse-controlled gate circuit with protection against short-circuit
US4641231A (en) Apparatus and method for failure testing of a control turn-off semiconductor
JPH0947015A (ja) 自己消弧形半導体素子の駆動回路
CN110673008A (zh) Igbt模块故障检测信号处理电路及方法
JP2000333441A (ja) 絶縁ゲート型半導体素子のゲート制御回路
JP4816198B2 (ja) 貫通電流制御装置を備えたインバータ
US4780788A (en) Two-wire switch with a power transistor
JP6711059B2 (ja) 保護回路
JPH0715949A (ja) 電力変換装置のゲート駆動回路
JP2001169534A (ja) 絶縁ゲート型半導体素子のゲート回路
JP6622405B2 (ja) インバータ駆動装置
JPH0260093B2 (ja)
JP2791049B2 (ja) 半導体駆動回路
WO1980002486A1 (en) Pulse shaping circuit
JPH05161342A (ja) 電圧駆動形半導体素子の駆動回路
US5640300A (en) Interrupter circuit with MCTS and pulse resonant commutation for rapidly switching off kilo-AMP AC load currents
KR100310645B1 (ko) 역포화를 이용한 전력 모듈의 과전류 보호회로