JPS62250878A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPS62250878A JPS62250878A JP61093878A JP9387886A JPS62250878A JP S62250878 A JPS62250878 A JP S62250878A JP 61093878 A JP61093878 A JP 61093878A JP 9387886 A JP9387886 A JP 9387886A JP S62250878 A JPS62250878 A JP S62250878A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thyristor
- voltage
- diode
- semiconductor device
- load
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 15
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000270666 Testudines Species 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はサイリスタの続流電流を短時間で消滅させる
ようにした半導体装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a semiconductor device that allows a follow-on current of a thyristor to disappear in a short period of time.
第４図は、１９８５年１１月開催の第２２回鉄道におけ
るサイパネテイスク利用国内シンポジウム４２０「４．
５ＫＶ ２ＫＡＧＴＯサイ！Ｊ ヌタ応用ＶＶＶＦ イ
ンバー！制御装置」に示されている一般の電動機駆動用
制御装置で、可変電圧・可変周波数（ＶＶＶＦ）インバ
ータ（以下、ＶＶＶＦインバータと呼称する）の回路図
である。図において、（１）は直流電源、（２）は直流
電源（１）を切り放すスイッチ、（３）はフィルタリア
クトル、（４）はフィルタコンデンサである。なお、（
３１（４）で逆り形フィルタ回路を構成して、直流電圧
の安定化と電源系への直流電流リップルを平滑すル、
（５Ｕ）（５Ｖ）（５Ｗ）（５Ｘ）（５Ｙ）（５Ｚ）
ハケ−） １；ｌ−ンオフサイリヌタ等の制御整流素
子、（６Ｕ）（６Ｖ）（６Ｗ）（６Ｘ）（６Ｙ）（６Ｚ
）ハ各ケ−） ター ンオ７ ？ イ！Ｊスタ（５Ｕ）
（５Ｖ）（５Ｗ）（５Ｘ）（５Ｙ）（５Ｚ） ト逆並列
接続すレタタイオー トチアル、 ナオ、（５Ｕ） （
５Ｖ） （５Ｗ）と（ｅＵ） （ｓＶ） （６Ｗ）との
逆並列接続部で正極側素子群ヲｍ成り、、（５Ｘ） （
５Ｙ）（５Ｚ） ト（６Ｘ） （６Ｙ） （６Ｚ） ト
の逆並列接続部で負極側素子群を構成している。Figure 4 shows the 22nd Domestic Symposium on Cypaneteisk Utilization in Railways held in November 1985, ``4.
5KV 2KAGTO Sai! J Nuta Application VVVF Invar! 1 is a circuit diagram of a variable voltage/variable frequency (VVVF) inverter (hereinafter referred to as a VVVF inverter), which is a general motor drive control device shown in "Control Device". In the figure, (1) is a DC power supply, (2) is a switch that turns off the DC power supply (1), (3) is a filter reactor, and (4) is a filter capacitor. In addition,(
31 (4) to configure an inverse filter circuit to stabilize the DC voltage and smooth the DC current ripple to the power supply system,
(5U) (5V) (5W) (5X) (5Y) (5Z)
1; Control rectifying element such as l-on-off sirinuta, (6U) (6V) (6W) (6X) (6Y) (6Z
) C each case) Turn o 7? stomach! J Star (5U)
(5V) (5W) (5X) (5Y) (5Z) Reverse parallel connection (5U) (5V) (5W) (5X) (5Y) (5Z)
5V) (5W) and (eU) (sV) (6W) are connected in antiparallel to form a positive side element group, (5X) (
5Y) (5Z) (6X) (6Y) (6Z) The negative electrode side element group is formed by the antiparallel connection portion of (6X) (6Y) (6Z).
極側素子群を構成している。そして、正極側素子群（５
Ｕ）（５Ｖ）（５Ｗ）（６Ｕ）（６Ｖ）（６Ｗ） ト負
ｗｉｌ素子群（５Ｘ）（５Ｙ）（５Ｚ）（６Ｘ）（６Ｙ
）（６Ｚ） トチ８ 相インバータ（５）を構成してい
る。（７）は８相誘導電動機（８）は過電圧抑制又は発
電エネルギ吸収のための抵抗器、（９）はサイリスタで
ある。It constitutes the pole side element group. Then, the positive electrode side element group (5
U) (5V) (5W) (6U) (6V) (6W) Negative wil element group (5X) (5Y) (5Z) (6X) (6Y
) (6Z) Constitutes an 8-phase inverter (5). (7) is an 8-phase induction motor (8) is a resistor for suppressing overvoltage or absorbing generated energy, and (9) is a thyristor.
次に動作について説明する。スイッチ（２）を投入する
と１直流電源（１）の電圧はフィルタコンデンサ（４）
に充電されて、８相インバータ（５）の直流電圧源とな
る。この電圧を８相インバータ（５）の制御整流素子の
動作によって８相の可変電圧、可変周波数８相電圧を発
生して８相誘導電動機（７）の速度制御を行う、なお、
この詳細については文献等に詳しく一本発明の要点では
ないので、以下インバータの動作に関する説明は省略す
る０回生制動時には、８相誘導電動機（７）は発電機と
なって８相電力を発生し、３相インバータ（５）によっ
て直流電力として電源へ帰還されるが、電源側に他の負
荷がない場合には、エネルギが吸収されずに直流電圧が
上昇する。Next, the operation will be explained. When the switch (2) is turned on, the voltage of the DC power supply (1) changes to the filter capacitor (4).
It becomes a DC voltage source for the 8-phase inverter (5). This voltage is used to generate 8-phase variable voltage and variable frequency 8-phase voltage through the operation of the control rectifier of the 8-phase inverter (5) to control the speed of the 8-phase induction motor (7).
The details of this are detailed in the literature, etc. Since it is not the main point of the present invention, the explanation regarding the operation of the inverter will be omitted below.During zero regenerative braking, the 8-phase induction motor (7) becomes a generator and generates 8-phase power. , the three-phase inverter (5) returns the energy to the power source as DC power, but if there is no other load on the power source side, the energy is not absorbed and the DC voltage increases.
このような場合とか制御回路の異状によって発生した過
電圧時には、過電圧抑制発電用のサイリスタ（９）を点
弧して、抵抗器（８）にエネルギを吸収させて過電圧を
防止させるとともに８相イン・く−タ（５）を停止させ
る。さらに、スイッチ（２）を切り放して直流電源から
開放するのが一般的である。In such cases or when an overvoltage occurs due to an abnormality in the control circuit, the thyristor (9) for overvoltage suppression power generation is fired, the resistor (8) absorbs energy to prevent overvoltage, and the 8-phase input Stop the motor (5). Furthermore, it is common to disconnect the DC power supply by turning off the switch (2).
従来の半導体装置は以上のように構成されているので、
サイリスタ（９）は自己消弧機能がないため亀フィルタ
コンデンサ（４）の電荷を放電した後、第５図に示すよ
うに８相誘導電動機（７）の残留誘起電圧によって、矢
印の経路で電流が流れ続ける。このため、電流がサイリ
スタ保持電流以下になるまで数秒〜数十秒間はターンオ
フしない状態となるので、３相インバータ（５）等の半
導体回路を起動させルタメのスイッチ（２）の再投入が
できないという問題点があった。Conventional semiconductor devices are configured as described above, so
Since the thyristor (9) does not have a self-extinguishing function, after discharging the charge in the turtle filter capacitor (4), the residual induced voltage of the 8-phase induction motor (7) causes a current to flow along the path of the arrow, as shown in Figure 5. continues to flow. For this reason, it will not turn off for several seconds to several tens of seconds until the current drops below the thyristor holding current, making it impossible to start up semiconductor circuits such as the three-phase inverter (5) and turn on the rutamer switch (2) again. There was a problem.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、サイリスタの消弧を早くして、再起動を早く
できる半導体装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device in which a thyristor can be extinguished more quickly and can be restarted more quickly.
この発明に係る半導体装置は、サイリスタを点弧してフ
ィルタコンデンサの電圧を放電したのち、負荷側エネル
ギによる続流電流をダイオードと抵抗器とサイリスタか
らなる直列回路にて放電消費させるようにしたものであ
る。The semiconductor device according to the present invention discharges the voltage of the filter capacitor by igniting the thyristor, and then discharges and consumes the follow-on current due to the energy on the load side in a series circuit consisting of a diode, a resistor, and a thyristor. It is.
この発明における半導体装置は、放電用サイリスタ回路
に挿入されたダイオードの順電圧によって負荷１１エネ
ルギの減衰を早め、負荷ｔｌｔｌｌ［流をサイリスタの
保持電流以下にして消弧時間を短縮する。The semiconductor device according to the present invention accelerates the attenuation of the energy of the load 11 by using the forward voltage of the diode inserted in the discharge thyristor circuit, and reduces the arc extinguishing time by making the load tltll[current less than the holding current of the thyristor.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、ａＯは抵抗器（８）及びサイリスタ（９）
と直列に接続されたダイオードである６次に動作につい
て第２図によって説明する。８相誘導電動機（７）の残
留誘起電圧ｖＭによって流れる電流は、電流経路にある
半導体の電圧降下（Ｖｐ ＋ Ｖ７ ＋ Ｖ６Ｕ ＋ｖ
６Ｙ）と抵抗器（８）による抵抗降下（ＶＲ）によって
減衰し、その速さは、８相誘導電動機（７）の内部イン
ダクタンスをＬとすルト、”／（Ｈ＝ （ＶＦ＋ＶＴ＋
Ｖ、ＳＵ＋Ｖ６Ｙ）／Ｌと表わせる。このように、放電
回路に順電圧降下（Ｖｐ）を持ったダイオードを挿入す
ると電流減少率を速くできるとともに、残留誘起電圧が
半導体で決まる最少順電圧の和（（Ｖｐ ＋ ＶＴ＋
Ｖ６Ｕ＋Ｖ６Ｙ ）の最少値）以下となると、電流が完
全阻止されるのでダイオードの挿入効果が増長される。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, aO is a resistor (8) and a thyristor (9)
The operation of the 6-order diode connected in series with the diode will be explained with reference to FIG. The current flowing due to the residual induced voltage vM of the 8-phase induction motor (7) is the voltage drop of the semiconductor in the current path (Vp + V7 + V6U +v
6Y) and the resistance drop (VR) caused by the resistor (8), and the speed is determined by
It can be expressed as V, SU+V6Y)/L. In this way, by inserting a diode with a forward voltage drop (Vp) in the discharge circuit, the current reduction rate can be made faster, and the residual induced voltage is the sum of the minimum forward voltage determined by the semiconductor ((Vp + VT+
When the voltage is below the minimum value of V6U+V6Y), the current is completely blocked and the effect of inserting the diode is enhanced.
この効果をより強化するためには、挿入ダイオードとし
ては順電圧特性の高いもの、また、ダイオードを複数個
直列接続すれば実現できる。This effect can be further enhanced by using an inserted diode with high forward voltage characteristics or by connecting a plurality of diodes in series.
第２図の実施例では、ダイオードＱ（ｌを抵抗器（８）
とサイリスク（９）の中間点に挿入したが、この３者の
順序についてはこれと異なった順列でも同様であること
は言うまでもない。In the embodiment of FIG. 2, diode Q (l is resistor (8)
It is inserted at the midpoint between `` and Cyrisk (9)'', but it goes without saying that the order of these three items is the same even if the order is different from this.
次に、他の半導体装置の一実施例について説明する。第
５図は例えば１９８５年１１月開催の第２２回鉄道にお
けるサイバネティクス利用国内シンポジウム４１９ 「
１５００Ｖ ４象限チヨツパ制御装置」に示された直流
電動機のチョッパ制御装置の接続図である０図中、αη
は直流電動機の界磁巻線、（２）は直流電動機の電機子
巻線、（１８Ａ） （１８Ｂ） （１８ｃ） （１８Ｄ
）は界磁電流を制御する制御整流素子、（１４Ａ） （
１４Ｂ） （１４０）（１４Ｄ）は制御整流素子に逆並
列されたダイオード、α０は電機子巻線（２）の電流を
制御する電機子チョッパ用制御整流素子、ａ・は電機子
電流を還流するフライホイールダイオードである。この
場合にも過電圧時にサイリスタ（９）を点弧するとイン
ダクタンスの大きな界磁巻線のために電流が流れつづけ
る問題点があるが、前記インバータと同様に放電サイリ
スタ回路（８１、（９）にダイオードを挿入すれば前記
実施例と同様の効果を奏する。Next, an embodiment of another semiconductor device will be described. Figure 5 shows, for example, the 22nd National Symposium on Cybernetics Utilization in Railways held in November 1985.
αη
is the field winding of the DC motor, (2) is the armature winding of the DC motor, (18A) (18B) (18c) (18D
) is a control rectifier element that controls the field current, (14A) (
14B) (140) (14D) are diodes connected in antiparallel to the control rectifier, α0 is the control rectifier for the armature chopper that controls the current in the armature winding (2), and a is the control rectifier for the armature current. It is a flywheel diode. In this case as well, there is a problem that when the thyristor (9) is ignited during an overvoltage, current continues to flow due to the field winding having a large inductance. By inserting , the same effect as in the above embodiment can be obtained.
また、以上本発明において制御整流素子と逆並列ダイオ
ードは別のものとして説明したが、同一素子上に逆並列
ダイオードを構成した逆、導通形の制御整流素子によっ
て構成したものであっても同様である。Further, in the present invention, the controlled rectifying element and the anti-parallel diode have been explained as different things, but the same applies even if the controlled rectifying element is configured with an inverse conduction type controlled rectifying element in which the anti-parallel diode is configured on the same element. be.
さらに１サイリスタと直列に挿入するダイオードを複数
のダイオードの直列接続とすればより効果があることは
言うまでもない。Furthermore, it goes without saying that it is more effective if the diode inserted in series with one thyristor is a series connection of a plurality of diodes.
以上のように、この発明によれば、放電サイリヌタ回路
にダイオードを挿入したことによって、サイリスタの消
弧時間を短くできるので、半導体装置の再起動が短時間
で行える効果がある。As described above, according to the present invention, by inserting a diode into the discharge thyristor circuit, the extinguishing time of the thyristor can be shortened, so that the semiconductor device can be restarted in a short time.
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図の動作を示す説明図、第８図はこの発明の他の実施
例を示す構成図、第４図は従来の半導体装置を示す構成
図、第５図は第４図の動作を示す説明図である０図にお
いて、（１）は直流電源、（５Ｕ） （５Ｖ） （５Ｗ
） （５Ｘ） （５Ｙ） （５Ｚ） ハ制御整ｉ％Ｅ
素子、（６Ｕ）（６Ｖ）（６Ｗ）（６Ｘ）（６Ｙ）（６
Ｚ ）ハタイオ−）’、（７）は誘導電動機、（８）は
抵抗ｕ、（９）はサイリスタ、αＯは夕°イオードであ
る。
なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of this invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation of FIG. 1, FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of this invention, and FIG. 4 is a conventional diagram. 5 is an explanatory diagram showing the operation of FIG. 4. In FIG. 0, (1) is a DC power supply, (5U) (5V) (5W
) (5X) (5Y) (5Z) C control adjustment i%E
Element, (6U) (6V) (6W) (6X) (6Y) (6
(7) is an induction motor, (8) is a resistor u, (9) is a thyristor, and αO is an iode. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (4)
極側素子群と負極側素子群とからなる第１の直列回路を
直流電源に複数個並列に接続して、上記第１の直列回路
の各中間点間から負荷に電力を供給し、抵抗器とサイリ
スタとダイオードとからなる第２の直列回路を上記各第
１の直列回路と並列に接続したことを特徴とする半導体
装置。(1) A plurality of first series circuits each consisting of a positive side element group and a negative side element group in which control rectifying elements and diodes are connected in antiparallel are connected to a DC power source in parallel, and the first series circuit is A semiconductor device, characterized in that power is supplied to a load between intermediate points, and a second series circuit including a resistor, a thyristor, and a diode is connected in parallel with each of the first series circuits.
していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体装置。(2) The semiconductor device according to claim 1, wherein an inverter circuit is constituted by a plurality of first series circuits.
していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体装置。(3) The semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of first series circuits constitute a chopper circuit.
範囲第１項〜第８項のいずれかに記載の半導体装置。(4) The semiconductor device according to any one of claims 1 to 8, wherein the load is inductive.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61093878A JPS62250878A (en) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61093878A JPS62250878A (en) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250878A true JPS62250878A (en) | 1987-10-31 |
Family
ID=14094731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61093878A Pending JPS62250878A (en) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62250878A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5454231A (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-28 | Fuji Electric Co Ltd | Protective circuit for voltage type inverter |
| JPS59148526A (en) * | 1983-02-08 | 1984-08-25 | 三菱電機株式会社 | Protecting device of power controller |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP61093878A patent/JPS62250878A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5454231A (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-28 | Fuji Electric Co Ltd | Protective circuit for voltage type inverter |
| JPS59148526A (en) * | 1983-02-08 | 1984-08-25 | 三菱電機株式会社 | Protecting device of power controller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05344746A (en) | Power converter | |
| GB2204196A (en) | A current source power converting apparatus with overvoltage protection | |
| JPH0917294A (en) | Two-way dc circuit breaker | |
| JPS5822943B2 (en) | tenriyuseigiyosouchi | |
| JP3237719B2 (en) | Power regeneration controller | |
| JPS62250878A (en) | Semiconductor device | |
| US3694727A (en) | Inverter device | |
| JPH08275570A (en) | Power controller | |
| JP2507995B2 (en) | Method for extinguishing follow-up current in semiconductor circuits | |
| JP2000358384A (en) | Power controller | |
| GB2028018A (en) | Protecting inverter circuits | |
| US3986099A (en) | Multi-purpose thyristor commutation circuit | |
| JP2998213B2 (en) | How to operate the power supply | |
| JPS62272876A (en) | Inverter equipment | |
| JP2634692B2 (en) | Secondary overvoltage protection device for AC-excited synchronous machine | |
| JPH06133406A (en) | Chopper device | |
| JPH0537676Y2 (en) | ||
| JPS603637Y2 (en) | Thyristor inverter protection circuit | |
| RU2152679C1 (en) | Thyristor converter protective device | |
| JPS6116794Y2 (en) | ||
| JP3296408B2 (en) | Power converter | |
| JPH0419329Y2 (en) | ||
| JP2776559B2 (en) | Inrush current supply circuit | |
| JP3122317B2 (en) | Snubber energy regeneration device | |
| JPS589517Y2 (en) | Inverter device |